Соединения деталей с натягом – это напряженные соединения, в которых натяг создается необходимой разностью посадочных размеров деталей, насаживаемых одна на другую.
После сборки вследствие упругих и пластических деформаций диаметр d (рис.6.10) посадочных поверхностей становится общим. При этом на поверхности посадки возникают удельные давления (p) и соответствующие ему силы трения. Силы трения обеспечивают неподвижность соединения и позволяют воспринимать как крутящие моменты, так и осевые нагрузки, а также изгибающие моменты. С помощью натяга соединяют обычно детали с цилиндрическими поверхностями контакта, реже с коническими.
Рис. 6.10. Соединение с натягом
Достоинствами соединений с натягом являются:
· простота и технологичность изготовления, что обеспечивает сравнительно низкую стоимость и возможность применения в массовом производстве;
· обеспечивают хорошее центрирование сопрягаемых деталей;
· могут воспринимать значительные статические и динамические нагрузки;
· не требуют специальных крепежных деталей.
Недостатками соединений с натягом являются:
· относительная сложность сборки и разборки, особенно внутри неразъемного корпуса;
· возможность ослабления посадки и повреждения посадочных поверхностей при демонтаже;
· высокая концентрация напряжений;
· склонность к контактной коррозии из-за неизбежных осевых микросмещений точек деталей вблизи краев соединения и, как следствие, пониженная прочность соединения при переменных нагрузках;
· большое рассеивание прочности сцепления из-за рассеивания действительных посадочных размеров в пределах допусков.
Цилиндрические соединения с натягом имеют широкое применение при больших, особенно динамических нагрузках и при отсутствии необходимости в частой сборке и разборке. Например, шпоночное соединение при динамических нагрузках быстро обминается. Соединения с натягом используют для соединения с валом зубчатых колес, маховиков, подшипников качения, роторов электродвигателей, дисков турбин и т. п. Их используют при изготовлении составных коленчатых валов, червячных колес и т. д.
На практике часто применяют комбинацию соединения с натягом со шпоночным соединением. При этом соединение с натягом может быть основным или вспомогательным. В первом случае большая часть нагрузки воспринимается посадкой с
натягом, а шпонка только гарантирует прочность соединения. Во втором случае соединение с натягом используют для частичной разгрузки шпонки и центровки деталей.