Калькулятор давления и момента посадки с натягом
Оцените контактное давление и передаваемый за счёт трения момент для сплошного вала, запрессованного в ступицу из того же материала, по диаметральному натягу.
Калькулятор давления и момента посадки с натягом
Оценивает контактное давление и передаваемый за счёт трения момент для сплошного вала, запрессованного в ступицу из того же материала, по диаметральному натягу.
Допущения и ограничения
- Предполагается, что вал и ступица изготовлены из одного материала — для разных материалов (например, стального вала в алюминиевой ступице) требуется общая двухматериальная формула Ламе, здесь не реализованная.
- Предполагается сплошной вал (без отверстия); полый вал снижает достижимое давление при том же натяге.
- Не проверяет, превышает ли полученное давление предел текучести какого-либо из материалов — всегда сверяйтесь с пределом текучести или допускаемым напряжением вашего материала.
- Не учитывает тепловые эффекты при сборке с нагревом и концентрацию напряжений у кромки ступицы.
Справка: ширины допусков квалитетов IT по ISO 286-1
Заранее вычисленные значения по той же формуле, что и выше, — удобны для быстрой справки без повторного ввода данных.
| Диапазон номинальных размеров | IT6 | IT7 | IT8 |
|---|---|---|---|
| 18–30 mm | 13.1 μm | 20.9 μm | 32.7 μm |
| 30–50 mm | 15.6 μm | 25.0 μm | 39.0 μm |
| 50–80 mm | 18.6 μm | 29.7 μm | 46.4 μm |
Рассчитано по формуле стандартной единицы допуска ISO 286-1: i = 0.45·D^(1/3) + 0.001·D (D — геометрическое среднее диапазона размеров, в мм). Здесь указана только ширина допуска — букв основных отклонений (H, g, k, p, s…), определяющих положение поля допуска, эта справочная таблица не охватывает.
Запрессовка втулки на вал 0.75″
Стальная втулка (наружный диаметр 1.5″) запрессовывается на стальной вал 0.75″ с диаметральным натягом 0.001″ и длиной посадки 1″.
- p = Δ·E·(Do²−d²) / (2·d·Do²) = 0.001 × 30×10⁶ × (2.25−0.5625) / (2 × 0.75 × 2.25) ≈ 15,000 psi контактного давления.
- Передаваемый момент (f=0.15): T = f·p·π·d²·L/2 ≈ 1,988 in-lbf (165.7 ft-lbf).
- Перед окончательным выбором убедитесь, что 15,000 psi заметно ниже предела текучести обеих деталей — этот инструмент не проверяет это автоматически.
- Метод сборки имеет значение: сборка на гидравлическом прессе (f≈0.10–0.15) против сухой запрессовки (f≈0.15–0.20) меняет достижимую несущую способность по моменту даже при том же натяге.
Дополнительные материалы: Металлургия и контроль качества →
Рекомендуемые детали