שרטוט, סבולות ותכן

התאמת לחיצה

Interference / Press Fit

התאמה שבה הגל גדול מהקדח, ומכניסים אותו בכוח, בחימום או בקירור. החיבור מחזיק בחיכוך בלבד.

התאמת לחיצה – Interference / Press Fit

In English

A fit where the shaft is larger than the hole, assembled by force or thermal methods.

הסבר

היא משמשת להתקנת מסבים, תותבים, פינים וגלגלים בלי אמצעי נעילה נוסף. הלחיצה מקטינה את המרווח הפנימי של מסב, וזה חלק מבחירת המסב.

מה זה אומר בפועל

תותב ברונזה בקוטר חיצוני 30 מ"מ מעובד ב־p6 ונכנס לבית עם קדח H7, כלומר הוא גדול מהקדח בכמה מיקרונים עד כמה עשרות מיקרונים. בהתאמה קלה לוחצים במכבש, עם שיפוע כניסה ושימון. בהתאמה חזקה מחממים את הבית או מקררים את החלק הפנימי, כך שבזמן ההרכבה יש מרווח, ואחרי השוואת הטמפרטורות החלקים ננעלים. בפירוק נדרש מכבש או מושך, ולעיתים החלק ניזוק.

למה זה חשוב

  • חיבור קומפקטי, בלי ברגים, טבעות או שגמים, ובלי מרווח שמייצר רעידות.
  • מעביר מומנט וכוח צירי בחיכוך לאורך כל היקף המגע.
  • מבטיח מרכוז מדויק של החלק על הגל.
  • מונע זחילה של טבעת המסב המסתובבת על המושב שלה, שגורמת לשחיקה ולחימום.

בעיות נפוצות ופתרונות

  • לחיצה חזקה מדי מסדקת רכזת דקה או חומר פריך → לחשב את הלחץ ואת המאמצים בדופן (לפי משוואות לאמה) ולהתאים את ההתאמה לעובי הדופן.
  • גירוד והיתקעות בזמן הלחיצה → שיפוע כניסה, שימון, ולחיצה ישרה במכבש ולא בפטיש.
  • מסב שנלחץ מאבד מרווח פנימי ומתחמם → לבחור מסב עם מרווח C3 כשיש לחיצה חזקה או הפרש טמפרטורות.
  • חומרים בעלי התפשטות שונה (אלומיניום ופלדה) משתחררים בחום → לחשב את הלחיצה גם בטמפרטורת העבודה המרבית.

איפה משתמשים

  • מסבים על גלים ובבתי מסב
  • תותבי החלקה בבתים
  • פיני מיקום בתבניות ובמתקנים
  • גלגלי שיניים וכתרים על רכזות
  • טבעות שחיקה ומושבי שסתומים

נוסחאות ונתונים הנדסיים

dDL
לחץ מגע – גל מלא ורכזת מאותו חומר (Lamé)p = δ · E / (2 · d) · (1 − (d / D)²)
מומנט שהחיבור מעבירT = μ · p · π · d² · L / 2
כוח צירי לשליפה / לחיצהF = μ · p · π · d · L
הפרש טמפרטורה להרכבה בחימוםΔT = (δ + s) / (α · d)
מקרא
pלחץ מגעMPa
δמידת הלחיצה בקוטר (Interference)mm
Eמודול אלסטיותMPa
dקוטר החיבורmm
Dקוטר חיצוני של הרכזתmm
Lאורך החיבורmm
μמקדם חיכוך בחיבור–
TמומנטN·mm
Fכוח ציריN
sמרווח רצוי בזמן ההרכבהmm
αמקדם התפשטות תרמית1/°C
ΔTחימום הרכזת מעל טמפ׳ הסביבה°C
ערכים מקובלים
  • μ – פלדה/פלדה, לחיצה מכנית≈ 0.07–0.12
  • μ – פלדה/פלדה, הרכבה בחימום≈ 0.12–0.2
  • התאמות לחיצה נפוצותH7/p6 (קלה), H7/s6 (בינונית), H7/u6 (כבדה)
  • חימום רכזת פלדה – מקסימום מקובל≈ 200–250 °C

דוגמה: גל Ø40 ברכזת פלדה Ø80 באורך 40 mm עם לחיצה של 0.03 mm: p = 0.03 · 210000 / 80 · 0.75 ≈ 59 MPa. עם μ = 0.12 החיבור מעביר T ≈ 0.12 · 59 · π · 1600 · 40 / 2 ≈ 713,000 N·mm ≈ 713 N·m. להרכבה בחימום עם מרווח 0.02 mm נדרש ΔT = 0.05 / (12·10⁻⁶ · 40) ≈ 104 °C.

נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.

סרטון הסבר

What is a Press Fit? Is a Press Fit and an Interference Fit the same thing? · Michlin Metals Inc (YouTube)

צריכים תכנון מכני או שרטוטי ייצור?

מידול תלת-ממדי ב־Inventor, שרטוטי ייצור, הנדסה לאחור ורכש רכיבים.

דברו איתנו

לוגו טי.בי.אמ תכנון מכני ושרטוט