Прессовые соединения

Прессовымназывается соединение составных частей изделий с гарантированным натягом вследствие того, что размер охватываемой детали больше соответствующего размера охватывающей детали.

Прессовые соединения передают рабочие нагрузки за счет сил трения покоя между сопряжен­ными поверхностями, которые могут быть цилиндрическими и коническими. В дальнейшем рассматриваются прессовые соединения по цилиндрическим поверхностям, имеющие преиму­щественное распространение. Следует отметить, что прессовые соединения занимают промежуточное положение между неразъемными и разъемными соединениями, так как допускают нечастую разборку без нарушения целостности составных частей изделия.

Из курса допусков и посадок известно, что разность размеров вала и отверстия до сборки называется натягом. Нагрузочная способность прессовых соединений определяется преимущест­венно натягом, который назначают в соответствии с посадками. Однако возможны случаи, когда посадка не может быть реализована в конструкции по условию прочности детали.

Достоинства прессовых соединений: простота и технологичность конструкций за счет отсутствия соединительных деталей, обеспечение хорошего центрирования соединяемых деталей, возможность применения при очень больших осевых нагрузках и вращающих моментах, высокая надежность при ударных нагрузках.

Основные недостатки прессовых соединений: сложность демонтажа и возможность ослаблениянатяга после разборки, ограниченность нагрузочной способности при вибрационных нагрузках за счет фреттинг-коррозии (разрушение сопряженных поверхностей при очень малых колебательных относительных перемещениях), рассеивание величины натяга и нагрузочной способности соедине­ния за счет допусков на изготовление деталей.

Характерными примерами применения прессовых соединений являются колесные центры и бандажи железнодорожного подвижного состава, центры и венцы зубчатых и червячных колес (рис.1.7, а), крепление на валу вращающихся колец подшипников качения (рис.1.7, б, где показано условное изображение подшипника качения и обозначена подшипниковая посадка). В середине XIXв. академиком А.К. Годолиным была создана теория расчета артиллерийских стволов, составляемых из нескольких толстостенных цилиндров, соединенных с гарантированным натягом, вследствие чего обеспечивалось значительное повышение прочности стволов.

Рис. 1.7. Примеры прессовых соединений

Прессовые соединения могут быть получены тремя способами: продольной сборкойпутем запрессовки осевой силой (рис. 1.8); поперечной сборкой за счет нагрева или охлаждения одной из деталей до состояния, при котором они свободно соединяются; комбинированной, например, гидропрессовой сборкой, при которой одновременно с действием осевой силы в зону контакта сопрягаемых деталей подается масло под высоким давлением для получения необходимой поперечной деформации. Из этих трех способов наименее совершенным является первый – запрессовка, так как при нем неизбежно повреждение контактных поверхностей, нарушение их микрогеометрии и, как следствие, снижение нагрузочной способности соединения в полтора – два раза.

Рис. 1.8. Способ продольной сборки прессового соединения