Соединение с натягом

Для этого способа необходимо рассчитать разность температур ${\displaystyle \Delta t}$ вала и отверстия. При этом принимают

${\displaystyle \Delta t=\left({\frac {\mathbb {N} +z_{0}}{\alpha d}}\right),}$

где ${\displaystyle N}$ — натяг посадки; ${\displaystyle z_{0}}$ — минимальный зазор, необходимый для свободного соединения деталей, ${\displaystyle z_{0}=0,01mm}$ при ${\displaystyle d=30...80mm}$, ${\displaystyle z_{0}=0,015mm}$ при ${\displaystyle d=80...180mm}$, ${\displaystyle z_{0}=0,02mm}$ при ${\displaystyle d=180...400mm}$; ${\displaystyle \alpha }$ — коэффициент линейного расширения; ${\displaystyle d}$ — номинальный диаметр.

Расчёт соединения с натягом втулки и вала. При этом втулка и вал (если в нём имеется отверстие) считается толстостенным цилиндром (то есть толщина стенки которых не более чем в пять раз меньше радиуса цилиндра).

Исходя из сил, действующих на соединение, находим контактное давление ${\displaystyle p}$:

${\displaystyle p=k{\frac {\sqrt {F^{2}+\left(M/d\right)^{2}}}{\pi dlf}},}$

где ${\displaystyle k}$ — коэффициент запаса сцепления ${\displaystyle k=1,5...3}$; ${\displaystyle F}$ — осевая сила; ${\displaystyle M}$ — крутящий момент; ${\displaystyle d}$ — номинальный диаметр; ${\displaystyle l}$ — длина соединения; ${\displaystyle f}$ — коэффициент трения скольжения.

Далее находим расчётный натяг ${\displaystyle N_{p}}$:

${\displaystyle N_{p}=pd\left(C_{1}/E_{1}+C_{2}/E_{2}\right),}$

${\displaystyle C_{1}=\left({\frac {d^{2}+d_{1}^{2}}{d^{2}-d_{1}^{2}}}\right)-\mu _{1},\quad C_{2}=\left({\frac {d_{2}^{2}+d^{2}}{d_{2}^{2}-d^{2}}}\right)+\mu _{2}}$

,

где ${\displaystyle E}$ — модуль упругости; ${\displaystyle \mu }$ — коэффициент Пуассона (см. Пуассона коэффициент).

Так как имеются неровности профиля, которые деформируются и затрудняют продвижение запрессовки, полученное значение увеличиваем на величину поправки и получаем практический натяг:

${\displaystyle N_{pr}=N_{p}+5,5\left(Ra_{1}+Ra_{2}\right),}$

где ${\displaystyle Ra_{1}}$ и ${\displaystyle Ra_{2}}$ — среднее арифметическое отклонение профиля микронеровностей посадочных поверхностей (см. шероховатость).

Если сборка производится температурным деформированием, то нет необходимости вводить поправку.