Расчет цилиндрических посадок с натягом

Одна из задач, стоящая перед инженером-конструктором, это определить величину посадки. Важно правильно выбрать допуски сопрягаемых размеров соединения, поскольку от этого зависит, с одной стороны, качество и долговечность работы соединения, а с другой стороны стоимость и производительность изготовления деталей.

Расчет посадки с натягом выполняется с целью обеспечения прочности соединения, т.е. отсутствия смещения сопрягаемых деталей под действием внешних нагрузок, а также обеспечения прочности этих деталей в процессе сборки соединения.

В этом нам поможет модуль KISSsoft – «Цилиндрические посадки с натягом» Метод, используемый для расчета цилиндрической прессовой посадки, применяется в соответствии с требованиями DIN 7190 и применимо к области упругих деформаций. Я постараюсь вам рассказать о всех возможностях данного модуля.

Рассмотрим выбор цилиндрической посадки. Для расчета нам будут необходимы следующие данные (смотри таблицу).

Читатель должен установить их в меню KISSsoft следующим образом:
Первый шаг заключается в определении соответствующего диапазона значений допустимых отклонений. Для этого нажмите справа от «Допуск на изготовление вала», чтобы открыть перечень возможных допустимых отклонений системы и выберете значение допуска, которые наиболее экономически эффективны для производства. Затем нажмите «OK».

Кроме того, если уже знаете допустимые значения вала и ступицы, введите непосредственно эти значения. Теперь у вас есть все необходимые данные, чтобы проверить посадку.

Нажмите  или » F5 «, чтобы запустить расчет. Результаты по запасам прочности на проскальзывание, пределу прочности вала, ступицы появятся в нижней части главного окна. Отмечу, что в примере, приведенном здесь, KISSsoft отобразит сообщение:

Это означает, что центробежная сила, появляющаяся при вращении вала, создает усилие, которое «раскрывает» посадку. Если сказать по-другому, то напряжения при сборке в соединении будут больше, чем во время эксплуатации. По этой причине, необходимо запустить другой вариант расчета, со скоростью вращения от нуля, чтоб проверить предел текучести во время сборки.
Обратите внимание на указатель «РАСЧЕТ КОНСИСТЕНТНЫЙ». Он говорит о том, соответствуют ли отображаемые результаты вводимым данными или нет показывает. ( к примеру , если сейчас изменить частоту вращения, будет отображаться статус «РАСЧЕТ НЕКОСИСТЕНТНЫЙ» до тех пор, пока Вы не запустите перерасчет). 


Нажмите на панели инструментов или «F6» чтобы вывести отчет со всеми параметрами вычисления.

Как правило, сборный отчет содержит более расширенные результаты, пример отчета приведен ниже

Для того, чтобы вернуться к меню ввода, нажмите 
Также, рассмотрим и дополнительные возможности для анализа. Выберите » Расчет » -> «Настройки » Значения, показанные здесь, влияют на расчет и, следовательно, должны быть тщательно проверены. Так возможно выбрать гипотезу эквивалентного напряжения, настроить температуру стыка и определить запас прочности на проскальзывание.

Расчет максимально допустимых номинальных крутящих моментов
Теперь рассчитаем максимально допустимый крутящий момент, такой, чтоб минимальный запас на проскальзывание составлял 1,20 . Остальные параметры будут как указано выше.
Чтобы сделать это, нажмите кнопку в правой части поля ввода для номинального крутящего момента. Затем программа определит максимальный номинальный крутящий момент, который в данном случае равен 799,72 Н*м. Если затем пересчитать соединение вала ступицы с этой нагрузкой ( кнопка или F5 ), то минимальный запас от проскальзывания будет равен величине минимального безопасного значения — 1.2) :

Для создания посадки с натягом переменного диаметра, нажмите  откроется окно наружного диаметра втулки , что позволить изменить, ее геометрию. Нажмите эту кнопку, чтобы определить втулку с переменной наружным диаметром. Втулка в этом примере имеет 90 мм наружный диаметр по длине 25 мм и 100 мм внешнего диаметра для длины 25 мм .

Тем не менее, вы можете ввести только эти данные, если вал не имеет отверстия .
В противном случае появляется следующее сообщение об ошибке.

Для определения допустимых отклонений. Нажмите в правой части поля ввода для доступа к собственным значениям допусков. Чтобы сделать это, установите флажок в окошке для «собственный ввод » допусков и введите требуемые значения.

Учет влияния температур. Эталонная температура составляет 20 ° С, а максимальная рабочая температура составляет 700 ° С. Тем не менее, при вводе другой рабочей температуры на основном экране, давление будет изменяться в зависимости от разницы в коэффициентах теплового расширения материала вала / ступицы. Для настройки свойств материала, используйте «Собственный вход»



Входные данные для нового материала относится только к этому расчету . После того, как сохраните этот файл , эти данные больше не будут доступны в других расчетах. Тем не менее, если хотите, чтобы другие расчеты имели возможность использовать данные для этого нового материала ,необходимо сохранить эту информацию в базе данных материалов.

И в завершение, возможен учет дополнительных нагрузок. В полях «Радиальная сила» и «Изгибающий момент» возможно ввести соответствующие значения ( например, те, которые определятся из зубчатых сил в передаче ) . Затем программное обеспечение вычисляет дополнительные напряжения.