З`єднання деталей і вузлів машин

де F ₀ - сила затягування з'єднання; d _m і l - середній діаметр і довжина з'єднання; α - Кут нахилу твірної конуса до осі вала; f - коефіцієнт тертя пари вал - маточина.
Зі співвідношення видно, що зі збільшенням кута α (конусності) необхідно збільшувати затягування з'єднання для збереження рівня контактних напруг.
Зазвичай з технологічних міркувань застосовують невелику конусність. За ГОСТ 21081-75 конусность

що відповідає α ≈ 2 ° 52 '(d ₁ і d ₂ - мінімальний і максимальний діаметри вала в з'єднанні). При більшій конусності на несучу здатність сполук істотний вплив роблять похибки кутів конуса вала й маточини (втулки), тобто в конічних з'єднаннях ставлення f / tgα <1. При малому куті α можна прийняти, що діаметр валу d ≈ d _m.
Обертаючий момент, що передається з'єднанням.

Звідки необхідна мінімальна сила затягування з'єднання

де k = 1,3? 1,5 - коефіцієнт запасу зчеплення;. f _пр - наведений коефіцієнт тертя,

З формули випливає, що на переданий обертаючий момент впливають сила попереднього затягування, середній діаметр і стан поверхонь контакту.
Максимальна сила затягування встановлюється з умов міцності (подібно максимальному розрахунковому натягу). Так як конусность невелика, то максимальна сила затягування (tg α = 0,5 K = 0,05)

де D - зовнішній діаметр маточини (втулки).
Затяжку сполук контролюють динамометричним ключем або по осьовому переміщенню маточини.
У процесі роботи можливе ослаблення затяжки через обмятія поверхонь контакту (особливо в поєднанні зі шпонкою).
Для фіксації осьового положення іноді використовують бурти на валах.

6. Клинові з'єднання
Клиновим називають роз'ємне з'єднання, затягує або регульоване за допомогою клину. Типовим прикладом клинового з'єднання є з'єднання стержня зі втулкою. З'єднання зазвичай затягують, забиваючи клин або переміщаючи його за допомогою гвинта.

Малюнок 6 - Клинові з'єднання стержня з втулкою
Переваги клинового з'єднання: 1) швидкість збірки і розбирання; 2) возмжность створення великих сил затягування й можливість сприйняття великих навантажень; 3) відносна простота конструкції.
За призначенням клинові з'єднання поділяють на: 1) силові, призначені для міцного скріплення деталей; 2) настановні, призначені для установки і регулювання необхідного взаємного положення деталей.
Силові з'єднання застосовують для постійного скріплення при рідкісних розборках в машинах і при частій складання і розбирання в пристосуваннях для обробки деталей на верстатах і в збірних ливарних моделях.
Більшість силових клинових з'єднань виконуються з попереднім натягом: клином створюється внутрішня сила, що діє і при відсутності зовнішнього навантаження. Установчі клинові з'єднання зазвичай виконують без попереднього натягу з силовим замиканням, переважно навантаженням від сил тяжіння.
У клинових з'єднаннях застосовують майже виключно односкосние клини. Робочі поверхні клинів виконують циліндричними або плоскими з фасками. У кріпильних клинових з'єднаннях ухили вибирають з умови самогальмування рівними 1:100, 1:50, в часто затягується і настановних клинах - 1:20, 1: 10, 1:4.

Малюнок 7 - Розрахункові схеми клинового з'єднання
Приблизні співвідношення розмірів клинів у з'єднанні стрижня діаметром d з втулкою:
товщина клина (з умови рівноміцності стержня на розтяг та на зминання клином) b = (0,25? 0,3) d; висота перерізу клина h ≥ 2,5 b.
При забиванні і вибиванні клина (в соответстівіі з малюнком 7), а сумарні сили на робочих гранях клина нахилені до нормалях на кут тертя φ в бік, зворотний переміщенню клину. Позначимо силу забивання клину через F, а силу, що розвивається на стрижні, - через Q. У настановних клинових з'єднаннях вона дорівнює корисної зовнішньої навантаженні Q = Q _вн. У з'єднаннях з попереднім натягом за умовою, що після прикладання зовнішнього навантаження в поєднанні зберігається натяг, розрахункова сила в стержні Q = (1,25? 1,5) Q _вн. Згідно з умовою рівноваги клину в напрямку його осі можна записати F = Q [tg (α + φ) + tgφ].
Сила вибивання клину

Самогальмування визначається умовою, що сила F ₁ більше або дорівнює нулю. Вважаючи в попередньому рівнянні F ₁ ≥ 0, отримуємо
, Звідси α ≤ 2φ.
Таким чином, кут односкосного клину або сума кутів сторін (кут загострення) двускосного клину повинні бути менше подвійного кута тертя на робочих гранях.
Розрахунковий коефіцієнт тертя зазвичай приймають рівним 0,1; тоді φ ≈ 5 ° 45 '. Однак при пластичному змащувальному матеріалі і чистих поверхнях коефіцієнт тертя може знижуватися до 0,04. Навпаки, при сухих знежирених поверхнях коефіцієнт тертя зростає до 0,2? 0,3 і більше. У кріпильних клинових з'єднаннях забезпечується значний запас самогальмування. При ухилах, менших 1:25, і постійному навантаженні немає необхідності в спеціальних стопорних пристроях, що оберігають з'єднання від мимовільного ослаблення. В інших випадках клини спеціально закріплюють.
При розрахунку клину припускають, що тиск по поверхні контакту розподіляється рівномірно (малюнок 7, б). Насправді розподіл тиску особливо при великих навантаженнях більш сприятливо для міцності клина на вигин (малюнок 7, в).
Додатково перевіряють поверхню контакту клина і втулки на зминання, хвостову частину стержня на зріз, а також міцність втулки як товстостінній труби, схильною до внутрішнього тиску.

7. Профільні з'єднання
Профільними називають сполуки, в яких маточина (втулка) насаджується на фасонну поверхню валу і таким чином забезпечується жорстке фіксування деталей в окружному напрямку і передача обертання. В якості прикладу показано з'єднання на квадраті з округленими кутами (для зниження концентрації напружень); застосовуються також сполуки еліптичного і трикутного перетинів.

Рисунок 8 - Профільне з'єднання
У порівнянні з шпонкові і шліцьовими ці сполуки мають невелику концентрацію напруг і більш високу точність центрування. Однак складність виготовлення профільної поверхні обмежує області застосування сполук.
Розрахунок з'єднань. Профільні з'єднання розраховують на зминання. Умова міцності по допускаються напруженням для з'єднання має звичайний вигляд:

де l - довжина з'єднання, зазвичай l = (1? 2) d; b - ширина прямолінійної частини грані; [σ _см] напруга, що допускається зминання, для термооброблених поверхонь [σ _см] = 100? 140 МПа.

8. Зварні з'єднання
Зварні з'єднання - це нероз'ємні з'єднання, засновані на використанні сил молекулярного зчеплення і одержувані шляхом місцевого нагрівання деталей до розплавленого стану (зварювання плавленням електродугова, електрошлакове та ін) або до тістоподібного стану, але із застосуванням механічної сили (контактна зварка).
Дугове зварювання металевим електродом здійснюється електричної дугою між електродом і виробом. Виділяється тепло оплавляє з'єднуються деталі і розплавляє електрод (або присадний матеріал), який дає додатковий метал для формування шва. Дугова електрична зварювання є великим російським винаходом (Н. І. Бенардос, 1882 р ., І Н. Г. Славянов, 1888 р .).
Основним способом механізованого дугового зварювання, що забезпечує исокое якість шва, продуктивність і економічність процесу, є автоматична зварка під шаром флюсу. Особливо ефективним є застосування автоматичного зварювання в серійному виробництві і для конструкцій з довгими швами. Для конструкцій з короткими розкиданими швами застосовують напівавтоматичну шлангові зварювання, а при малому обсязі зварювальних робіт ручне дугове зварювання.
Для зварювання металевих деталей малої товщини, деталей з високолегованих сталей, кольорових металів і сплавів набули поширення дугове зварювання в середовищі захисних газів, зварювання у вуглекислому газі і аргонодуговая зварювання.
Електрошлакове зварювання так само, як і дугове, являє собою зварювання плавленням, при проходженні струму через шлакову ванну від електрода до виробу виділяється теплота, розплавляються основний і присадний матеріали. Електрошлакове зварювання призначена для з'єднання деталей товщиною от30 мм до 1? 2 м. Електрошлакове зварювання дозволяє замінювати складні важкі суцільнолиті і цельнокование конструкції зварними з поковок, відливок або листів, дозволяє формувати перехідні поверхні (галтелі), що значно полегшує і здешевлює виробництво. Електрошлакового зварювання застосовують, зокрема, для чавунних виливків.
Контактна зварювання заснована на розігріві стику теплотою, що виділяється при пропусканні через нього електричного струму, і стискання деталей. Контактну зварювання застосовують переважно в серійному і масовому виробництвах.
При зварюванні тертям використовується теплота, що виділяється в процесі відносного руху деталей, що зварюються, переважно тіл обертання.
Застосовують також спеціальні види зварювання:
1) дифузійну, що дозволяє з'єднувати різнорідні матеріали і забезпечує мінімальну зміну властивостей з'єднання в порівнянні з властивостями основних матеріалів;
2) електронно-променеву (вельми економічно вигідну) і лазерну, що забезпечують вузьку зону проплавлення, малі деформації і дозволяють зварювання загартованих деталей;
3) радіочастотну, переважно застосовується для тонких труб і вельми продуктивну;
4) ультразвукову в приладобудуванні для деталей малої товщини з однорідних і різнорідних металів;
5) зварювання вибухом, переважно для покриттів.
Суттєві перспективи, зокрема для підвищення
продуктивності зварювання та різання, дає застосування плазмового процесу.
Досить ефективні наплавлення, підвищують зносостійкість в 3? 10 разів. Можлива наплавлення шару практично будь-якого металу або сплаву на заготівлю зі звичайної конструкційної сталі.
Широко застосовують відновлювальні наплавлення, але ще недостатньо застосовують наплавлення, що їх у процесі виготовлення, хоча вони найбільш вигідні. Успішно наплавляють клапани автомобільних двигунів і дизелів, лемеші, бандажі залізничних коліс, прокатні валки.
Розроблено зварювання пластмас газовими теплоносіями, нагрівальними елементами ТВЧ., Ультразвуком, тертям, за допомогою хімічних реакцій.
Зварні з'єднання на взаємному розташуванню з'єднувальних елементів можна розділити на наступні групи:
1) З'єднання стикові. Сполучаються, елементи є продовженням один іншого, зварювання виробляють по торцях.
2) З'єднання нахлесточного. Бічні поверхні з'єднувальних елементів частково перекривають одна одну.
3) Сполуки таврові. Сполучаються, елементи перпендикулярні або рідше прихилялися один до іншого. Один елемент торцем приварюється до бічної поверхні іншого.
4) Сполуки кутові. Сполучаються, елементи перпендикулярні або прихилялися один до одного і приварюються по кромках.
Застосування стикових з'єднань, як найбільш близьких до цілих деталей, розширюється, а застосування внапуск скорочується.
Застосування зварних конструкцій забезпечує істотну економію металу в порівнянні з клепаними і литими. Економія металу в порівнянні з клепаними конструкціями виходить в основному на увазі:
а) повного використання робочих перетинів з'єднувальних елементів без послаблення їх отворами для заклепок;
б) можливості безпосереднього з'єднання елементів без допоміжних деталей (накладок).
Загальна економія металу становить у середньому 15? 20%.
Економія металу в порівнянні з литими конструкціями досягається завдяки:
а) більш високим механічним властивостям матеріалів і меншим залишковим напруженням;
б) більш тонким стінках;
в) меншим припуску на механічну обробку.
Зварні сталеві конструкції легше чавунних литих на величини до 50%, а сталевих литих - до 30%.
Для зварювання характерні високі економічні показники: мала трудомісткість процесу, відносно низька вартість обладнання, можливість автоматизації і т. д. Щодо низька вартість зварювального устаткування визначається тим, що воно не пов'язане з використанням великих сил (як ковальсько-пресове обладнання) та з необхідністю плавлення великої кількості металу (як ливарне виробництво).
Недоліком зварювання є нестабільність якості шва, що залежить від кваліфікації зварника. Цей недолік значною мірою усувається застосуванням автоматичного зварювання.
Зварювання є основним видом отримання сполук металевих будівельних конструкцій. Найбільш прогресивно виготовлення металевих конструкцій на заводах зварюванням, а їх з'єднання на будівельних об'єктах високоміцними болтами.
Зварювання дозволяє здешевлювати й удосконалювати конструкції деталей, отриманих різними заготівельними операціями, поковок, прокату, відливок та деталей з різних матеріалів.
Широке застосування знаходять зварні конструкції з гнутих або штампованих елементів. Ці конструкції припускають раціональні форми при малій трудомісткості.
Загальним вихідним умовою проектування зварних з'єднань є умова одно міцності шва і з'єднувальних елементів.
Розрахунок зварних конструкцій. Міцність зварних з'єднань при змінному навантаженні.
Зварні з'єднання, равнопрочние при статичних навантаженнях з'єднувальних елементів, при змінних навантаженнях виявляються відносно слабкіше.
Це пояснюється: 1) концентрацією напружень (пов'язаної з геометрією стику, зварювальними дефектами, а для флангових і косих кутових швів - спільною роботою з сполучаються елементами), 2) залишковими напруженнями; в) ливарної структурою шва, зміною структури металу близько шва і вигорянням легуючих компонентів.
Найбільшим опором змінним навантаженням мають стикові з'єднання, особливо при знятих механічною обробкою стовщеннях.
Міцність зварних з'єднань при дії змінних навантажень сильно залежить від якості швів. Наприклад, при наявності в стикових швах навіть незначного непровару міцність знижується на 50%. Таке ж зниження виходить від зварювання електродами з тонкими покриттями.
Велике значення має конструкція швів. Наприклад, міцність при змінних навантаженнях таврових сполук зі скосами крайок у зв'язку з меншою концентрацією напружень в 1,5 рази вище, ніж без оброблення крайок. Від постановки накладок для посилення стикових з'єднань міцність при змінних навантаженнях, як правило, не тільки не збільшується, але, навпаки, зменшується у зв'язку з появою джерел різкої концентрації напружень.
Слід уникати поєднання зварних швів з місцями концентрації напружень від форми. Слід забезпечувати рівномірну товщину швів, зокрема виключати великі скупчення наплавленого металу в місцях перетину швів. Слід так розташовувати шви, щоб було зручно їх зварювати і контролювати.
Кардинальним засобом підвищення міцності зварних з'єднань при змінних навантаженнях є наклеп дробом і карбування.
У дослідах на зварних лабораторних зразках дробеструйной обробкою вдавалося підвищити міцність більш ніж в 1,5 рази і навіть довести міцність до міцності цілих зразків; міцність з'єднань електрошлакової зварюванням вдавалося підвищити в 2 рази.
Вибір допустимих напружень. Допустимі напруги в зварних швах при статичному навантаженні задаються в частках від допустимого напруги основного металу з'єднувальних елементів на розтяг в залежності від способу зварювання.
Допустимі напруги основного металу в металевих будівельних та кранових конструкціях (відповідно до «Будівельними нормами і правилами») визначають по залежності

де R - розрахунковий опір руйнуванню (R = 0,9 σ _Т для низьковуглецевої і R = 0,85 σ _Т для низьколегованої сталі); m - коефіцієнт умов роботи, в більшості випадків дорівнює 0,9, при підвищеній податливості елементів і в деяких інших випадках т = 0,8; k _H ­ - коефіцієнт надійності, зазвичай k _H = 1? 1,2, для підкранових балок при важкому режимі k _H = 1,3? 1,5.
Зазвичай = Σ _Т / (1,35? 1,6) для вуглецевих і = Σ _Т / (1,5? 1,7) для легованих сталей.
У будівельних конструкціях при змінних навантаженнях розрахункові опору або напруга, що допускається множать на коефіцієнт γ = з / (а-br), якщо найбільша напруга розтягуюче, або на коефіцієнт γ = з / (а-br), якщо найбільша напруга стискуюче, де r = σ _min / σ _max характеристика циклу, а, b, с - коефіцієнти.
Розрахунок на опір утоми машинобудівних зварних конструкцій можна проводити за основним металу поблизу шва, якщо забезпечена статична равнопрочность зі швами.
Розрахунок на надійність зварних з'єднань. На основі вітчизняних і зарубіжних досліджень, що містять діапазон розсіювання межі витривалості зварних з'єднань: стикове з'єднання, зварювання автоматична і напівавтоматична 0,03; той же, зварювання ручна 0,05; нахлесточного з'єднання 0,06; зварні двотаврові балки 0,05; зварні коробчаті балки 0,09.
Окалина може бути самостійним джерелом варіації межі витривалості з коефіцієнтом 0,06. Ці коефіцієнти повинні квадратичні підсумовуватися з коефіцієнтом варіації для деталей однієї плавки без зварного шва і коефіцієнтом за плавок.

9. Паяні з'єднання
Паяні з'єднання - це нероз'ємні з'єднання, забезпечувані силами молекулярної взаємодії між сполучаються деталями іпріпоем. Припій - це сплав або метал, що вводиться в розплавленому стані в зазор між сполучаються деталями і має нижчу температуру плавлення, ніж з'єднуються деталі. Відмінність пайки від зварювання - відсутність розплавлення або високотемпературного нагріву деталей, що з'єднуються.
Зв'язок у паяної шві заснована на:
розчиненні металу деталей в розплавленому припої;
взаємної дифузії елементів припою і металу деталей, що з'єднуються;
бездіффузіонной атомної зв'язку.
Міцність паяного шва істотно вище, ніж припою, у зв'язку з розчиненням в шарі матеріалу деталей і в зв'язку з тим, що шар знаходиться у скрутному напруженому стані сполучаються між деталями.
Пайкою з'єднують однорідні і різнорідні матеріали: чорні і кольорові метали, сплави, кераміку, скло і т. д.
Основні паяні з'єднання: внахлестку (ПН-l? ПН-6, включаючи телескопічні ПН-4? ПН-6), встик (ПВ-l, ПВ-2), вскос (ПВ-3, ПВ-4), утавр (ПТ -1? ПТ-4), дотичні (ПС-l, ПС-2). Переважне застосування мають з'єднання внахлестку, як забезпечують досить високу міцність аж до досягнення рівноміцності з цілими деталями.
Стикові з'єднання мають застосування, обмежене малими навантаженнями, що пов'язано з малими поверхнями спаю.
З'єднання ступінчасті і вскос (ПВ-3, ПВ-4 з кутом не більше 30 °) здатні забезпечувати необхідну міцність, але їх застосування обмежується складністю виготовлення.
Пайкою з'єднують листи, стрижні, труби між собою і з плоскими деталяміі ін Важливу область складають стільникові паяні конструкції (рисунок 9).

Рисунок 9 - Сотові конструкції
Припої повинні бути легкоплавкими, добре змочувати сполучаються поверхні, володіти достатньо високою міцністю, пластичністю, непроникністю. У техніці застосовують широку номенклатуру припоїв, що розділяється на групи по температурі плавлення і за хімічним складом.
У машинобудуванні уживані наступні припої.
олов'яно-свинцеві за ГОСТ 21930-76 * ПОС 61, ПОС 40, ПОС 30, ПОС 10 та інших
олов'яно-свинцеві сурм'янисті і малосурм'янистих за ГОСТ 21930-76 * (автомобілебудування, з'єднання цинкових і оцинкованих деталей тощо);
срібні, олов'яні, олов'яно-свинцеві з вмістом срібла до 10% за ДСТ 19738-74 * (відповідальні з'єднання, требуюшіе високої міцності, корозійної стійкості, щодо невисокої температури плавлення, підвищеної електропровідності);
мідно-цинкові сплави - латуні (для більшості металевих деталей, крім деталей, що піддаються ударним і вібраційним навантаженням).
У процесі пайки для захисту поверхонь від забруднення та окислення і відповідно для поліпшення розтікання рідкого припою застосовують флюси.
При низькотемпературної пайку застосовують у вигляді флюсу каніфоль та її розчини, вазелін, а також більш активні флюси, що містять органічні кислоти (олеїнову, молочну, лимонну) та ін
Для підвищення активності флюсу додають фтористі і хлористі солі металів.
Застосовують різноманітні способи пайки: паяльником з періодичним підігрівом або з безперервним підігрівом газом, рідким паливом або електричним підігрівом; газополуменевим пальниками; електронагрівом (переважно електроопору); в рідких середовищах; в печах; спеціальні.
Найбільш проста пайка паяльником, найбільш продуктивні пайки в рідких середовищах і в печах.
Розрахунок паяних з'єднань проводять по номінальній напрузі в залежності від границі міцності. Значення межі міцності на зріз при пайку найбільш поширеними олов'яно-свинцевими припоями:

Матеріал деталі	Сталь 20	Сталь Х18Н9Т	Мідь М3	Латунь Л62
τ ср, МПа	28	32	27	22

Межа міцності спаю на розтяг (з дослідів з срібними припоями ПСр40 і ПСр45) для більшості сталей на 30-40% вище τ _ср, а для особливо високолегованих сталей вище до 2 і більше разів.

10. Шліцьові з'єднання
Шліцьові з'єднання (у соответстівіі з малюнком 10) умовно можна розглядати як многошпоночное, у якого шпонки виконані як одне ціле з валом. Шпонкові і зубчасті з'єднання служать для закріплення деталей на осях і валах. Такими деталями є шківи, ​​зубчасті колеса, муфти, маховики, кулачки і т. д.

Рисунок 10 - Деталі (а) і шлицевое з'єднання (б): 1 - вал, 2 - втулка (маточина)
З'єднання забезпечують жорстке фіксування деталей в окружному напрямку і допускають їх взаємні осьові переміщення (рухливі з'єднання).
За формою поперечного, перетину розрізняють три типи з'єднань: прямобочние ГОСТ 1139-80; евольвентні ГОСТ6033-80; трикутні (виготовляються за галузевим стандартам).
З'єднання з прямобочние зубами поширені в машинобудуванні. Залежно від числа зубів (z = 6? 20) і їх висоти ГОСТ 1139-80 передбачає три серії сполук для валів з зовнішнім діаметром від 14 до 125 мм .

Малюнок 11 - Шліцьові з'єднання з евольвентними (а) і трикутними (б) зубами
При переході від легкої до важкої серії при незмінному внутрішньому діаметрі зубів збільшуються їх число, зовнішній діаметр і, як наслідок, здатність навантаження.
Центрування, т. е. співвісні положення деталей, що з'єднуються, здійснюють: за зовнішнім (у соответстівіі з малюнком 11, а) або внутрішньому (у соответстівіі з малюнком 11, б) діаметру зубів, а також по бічних поверхнях зубів.
Для перших двох типів центрування сполуки мають мінімальні зазори по поверхнях діаметрів D і d відповідно і обмежений зазор по бічних сторонах. За нецентрірующему діаметру передбачено значний зазор. При третьому типі центрування   мінімальний зазор встановлюють по бічних сторонах зубів і значні зазори по поверхнях діаметрів D і d. Стандартом передбачено три форми виконання зубів валу і одна для западин втулки.
Центрування по зовнішньому діаметру зубів технологічно найбільш просте і економічне, так як центрирующие поверхні допускають точну і продуктивну обробку. Таке центрування застосовують в основному для нерухомих з'єднань.
Рекомендовані посадки по ширині b при центруванні по зовнішньому діаметру: F8/f7, F8/f8, F8 / j _s 7 та ін
Центруючі поверхні валу шліфують, забезпечуючи найбільш високу точність центрування. Таке центрування використовують зазвичай в рухомих з'єднаннях: Рекомендують такі посадки по центруючий діаметру d: H7/f7, H7/g6, Н7 / j _s 7 та ін
Центрування по бічних сторонах зубів застосовують порівняно рідко, лише у з'єднаннях, схильних реверсивним динамічним навантаженням. Воно не забезпечує співвісності валу і маточини, хоча має високу навантажувальну здатність. Рекомендовані посадки по ширині b: F8 / j _s 7, D9/e8. D9/f8 та ін
З'єднання з евольвентними шліцами більш технологічні, ніж прямобочние шліцьові з'єднання. Для обробки валів з евольвентними шліцами потрібно менший комплект більш простого інструмента і використовується досконаліша технологія зубообробки.
Сполуки мають більш високу точність і міцність завдяки більшій площі контакту, більшій кількості зубів і заокруглень западин, снижающему концентрацію напруг. У cвязи з цим області застосування сполук безперервно розширюються. Їх центрування виконують звичайно по бокових поверхнях зубів. Рекомендовані посадки: 7H/7h, 7Н/9r, 7Н/8р - для нерухомих з'єднань і 9H/9f, 9H/9g, 11H/l0d - для рухомих сполук.
На відміну від зубчастих коліс кут профілю (α = 30 °) збільшено, а висота зуба зменшена (h = m).
За ГОСТ 603З-80 розмірний ряд охоплює евольвентні шліцьові з'єднання з модулями m = 0,5? 10 мм, зовнішніми діаметрами D = 4? 500 мм і числами зубів z = 6? 82.
При використанні прямобочние і евольвентних сполук для направлення осьового переміщення деталей, посаджених на вал (наприклад, зубчастих коліс в коробках передач), твердість поверхні зубів підвищують до 54-60 HRC для зменшення зносу.
З'єднання з трикутними зубцями застосовують переважно для нерухомих з'єднань при тонкостінних втулках, а також у з'єднаннях сталевих валів з маточинами з легких сплавів, у приладобудуванні. Вони дозволяють координувати положення вала і втулки в межах малих кутів. За рекомендацією РЕВ (РС 656-66) кут профілю β = 60 ° при номінальних діаметрах до 60 мм . Крім таких сполук, в машинобудуванні у галузевим стандартам виготовляють з'єднання з іншими кутами профілю (72 °, 90 ° тощо) і D = 5? 75 мм.
У швидкохідних передачах авіаційні та автомобільні коробки передачі т. п. точність центрування шліцьових з'єднань часто недостатня. Для її підвищення центрування здійснюють по допоміжних поверхонь (конічним, циліндричним, а іноді відмовляються від застосування з'єднань і колеса виготовляють як одне ціле з валом.

Рисунок 12 - центрування деталей шліцьового з'єднання по конічної і циліндричної додатковим поверхонь
Проектування і розрахунок з'єднань. Основні розміри   шліцьового з'єднання задають при конструюванні вала. Довжину сполуки беруть не більше 1,5 D; при більшій довжині істотно зростає нерівномірність розподілу навантаження вздовж зубів і трудомісткість виготовлення. Враховуючи, що з'єднання в машинах виходять з ладу переважно з-за пошкодження робочих поверхонь зубів і втомного руйнування шліцьових валів, після проектування виконують перевірочний розрахунок зубів.

Малюнок 13 - Розрахункова схема зуба шліцьового з'єднання
Умова міцності по допускаються напруженням зминання має вигляд

де d _m - середній діаметр з'єднання; z - число зубів; h і l - відповідно висота і довжина поверхні контакту зубів; ψ - коефіцієнт, що враховує нерівномірний розподіл навантаження між зубами і вздовж зубів (ψ = 0,5? 0,7); [σ _см] - допустиме напруження зминання на бічних поверхнях.
Для з'єднання з евольвентними зубами приймають: [σ _см] = 0,2 σ _в для нерухомих з'єднань з хіміко-термічною обробкою зубів;
[Σ _см] = 0, lσ _в - те ж для рухомих сполук. Для сполук з зубами без хіміко-термічної обробки значення [σ _см] знижують удвічі. Висота і довжина поверхні контакту: для прямобочние зубів
; ;
для евольвентних зубів h = m; d _m = mz, де m - модуль зубів.
Шліцьовим сполукам властива висока концентрація навантаження, обумовлена ​​похибками виготовлення, зміщеннями осей деталей під навантаженням, закручуванням деталей. Лише в ідеально точному з'єднанні при дії обертаючого моменту Т навантаження між зубами розподілена рівномірно
; Де I - номер зуба.
При спільній дії моменту і радіальної сили F, навантаження між зубами буде розподілятися нерівномірно
і
У реальних з'єднаннях є погрішності в кутовому кроці зубів валу і втулки, а також радіальні зазори, які призводять до істотно нерівномірного розподілу навантаження в окружному напрямку і циклічному взаємною зміщення деталей в осьовому напрямку, зношування зубів і розвитку контактної корозії.
У наближеному розрахунку концентрацію навантаження враховують загальним коефіцієнтом ψ. Для поліпшення розподілу навантаження та підвищення довговічності сполук підвищують точність виготовлення, вдосконалюють форми деталей і виконують ряд інших заходів.   
11 штифтові з'єднання
Штифтові з'єднання застосовують при невеликих навантаженнях переважно в приладобудуванні. З'єднуються деталі сполучаються при цьому по перехідних посадках.

Рисунок 14 - штифтові з'єднання
Для виключення випадання в процесі роботи використовують штифти: з насіченими канавками, вальцьованих, різьбові. Часто для цих же цілей виробляють розведення кінців штифтів.

Рисунок 15 - Штифти (а - гладкі, б - з канавками, в - з різьбовим кінцем, г - розвідний конічний)
Основні типи штифтів стандартизовані. Їх виготовляють з вуглецевих сталей 30, 45, 50 та ін
За характером роботи штифтове з'єднання подібно заклепковий (працює на зріз і зминання). Для розрахунку з'єднання використовують ті ж залежності. Умова міцності при зрізі радіального штифта,

а умова міцності по зминанню

де F _t - зрізати сила (осьова або окружна); i - число поверхонь зрізу; А _з = πd ² / 4 - площа штифта при зрізі; А _см = d (D - d ₁₎ - Площа поверхні зминання (стиснення); [τ _c] = 70? 80 МПа - допустиме напруження при зрізі; [σ _см] = 200? 300 МПа - допустиме напруження при зминанні.
Зрізаються сила при передачі обертаючого моменту F _t = 2T / d _1.
Штифти діаметром d = (0,1? 0,15) d _в і довжиною l = (3? 4) d _в (d _в - Діаметр валу) встановлюють за посадці з натягом Н7/r6 в отвори, спільно просвердлені і розгорнуті при складанні в валу і маточині по стику посадочних поверхонь.

Рисунок 16 - Схеми до розрахунку з'єднань радіальним (а) і осьовим (б) штифтами
Многоштіфтовие сполуки цього типу за міцністю близькі до шліцьовим.

12. Шпонкові з'єднання
З'єднання двох співвісних циліндричних деталей для передачі обертання між ними здійснюється за допомогою шпонки 1 (у соответстівіі з малюнком 17, а), спеціальної деталі, що закладається в пази з'єднуються валу 2 і маточини 3.

Рисунок 17 - Шпонкові з'єднання
У машинобудуванні застосовують ненаголошений (без навантаження) з'єднання (з допомогою призматичних і сегментних шпонок (у соответстівіі з малюнком 17, б і в), і напружені з'єднання (з допомогою клинових шпонок (у соответстівіі з малюнком 17, р )). Шпонки цих типів стандартизовані, їх розміри вибирають за ГОСТ 23360-78, ГОСТ 24071-80 і ГОСТ 24068-80.
Основні переваги сполук полягають у простоті конструкції і можливості жорсткої фіксації насаживаемой деталі в окружному напрямі.
Однак з'єднання трудомісткі у виготовленні, вимагають ручної пригону або підбору. Це обмежує використання з'єднань в машинах великосерійного та масового виробництва. Не рекомендується застосування сполук для Швидкообертаюча валів відповідального призначення з-за складності забезпечення концентричної посадки деталей, що сполучаються.
Шпонкові з'єднання застосовують переважно в тих випадках, коли посадку з натягом не вдається реалізувати за умовами міцності або технологічним можливостям.
З'єднання призматичними шпонками. Застосовуються в конструкціях найбільш широко, так як прості у виготовленні і мають порівняно невелику глибину врізання у вал.
Шпонки мають прямокутний перетин з відношенням висоти до ширини від 1 (для валів діаметром до 22 мм ) До 0,5 (для валів великих діаметрів). Їх встановлюють з натягом у пази валів. Робочими у шпонок є бічні вузькі межі. У радіальному напрямку передбачений зазор, У відповідальних з'єднаннях сполучення дна паза з бічними сторонами виконують по радіусу для зниження концентрації напружень. Матеріал шпонок - чістотянутая сталь 45 або сталь ст6 з межею міцності σ _в = 590? 750 МПа.
Якщо взяти для спрощення, що напруження в зоні контакту розподілені рівномірно, і плече рівнодіючої цих напруг дорівнює 0,5 d (де d - діаметр валу), то середні контактні напруги (напруги зминання, викликають зминання робочих граней)

де Т - обертаючий момент; l _р - робоча довжина шпонки; t ₂ = 0,4 h - глибина врізання шпонки в маточину;   - Допустиме напруження на зминання.
На практиці перетин шпонки підбирають за ГОСТ 23360-78 в залежності від діаметра валу, а довжину l шпонки призначають на 5 - 10 мм менше довжини маточини. Потім за формулою (1) оцінюють міцність з'єднання на зминання або обчислюють граничний момент, відповідний напрузі .
Робоча довжина шпонки l _p = lb може бути визначена з очевидного співвідношення.
.
Перевірку міцності шпонок на зріз зазвичай не роблять, так як ця умова задовольняється при використанні стандартних перерізів шпонок і рекомендованих значень .
Якщо умова міцності не виконується, то з'єднання утворюють за допомогою двох шпонок, встановлених під кутом 120 або 180 °.
З'єднання характеризуються істотно нерівномірним розподілом навантаження і напружень як за висотою перерізу, так і по довжині шпонки. Це викликає пружнопластичне зминання робочих граней пазів і шпонки, закручування її, особливо за наявності зазору між валом і маточиною. Тому довжину шпонкових з'єднань обмежують (l ≤ 1,5 d), а посадку зубчастих коліс, шківів, напівмуфт та інших деталей на вали здійснюють з натягом (посадки Н7/р6; Н7/r6; H7/s7; H7/k6 і т. п.).
У цьому випадку шпонкові з'єднання по суті вимикаються з роботи і виявляються резервними, а шпонки забезпечують лише жорстку фіксацію в окружному напрямку насаживаемой деталей.
З'єднання сегментними шпонками. Сегментні шпонки мають більш глибоку посадку і не перекошуються під навантаженням, вони не вимагають ручної пригону. Проте глибокий паз суттєво послаблює вал, тому сегментні шпонки використовують переважно для закріплення деталей на малонавантажених ділянках валу (наприклад, на вхідних або вихідних хвостовиках валів).
Розрахунок з'єднань з сегментними шпонками також проводять за формулою, приймаючи t ₂ = ht _1. Допустимі напруги зминання при постійному навантаженні в поєднанні сталевого валу і шпонки з чістотянутой сталі (σ _в = 500? 600 МПа) в залежності від матеріалу маточини можна вибирати наступними: 150-180 МПа - для маточин із сталі; 80-100 МПа - з чавуну та алюмінію; 15-25 МПа - з текстоліту і древопластіка.
Великі значення приймають при легкому режимі роботи (змінне навантаження не більше 5% від постійної), а менші - при важких умовах експлуатації (навантаження знакозмінна з ударами).

13. Різьблення
Різьблення - виступи, утворені на основної поверхні гвинтів або гайок і розташовані по гвинтовій лінії. Різьбове з'єднання утворюється двома (рідше трьома) деталями. В однієї з них на зовнішній, а в іншої на внутрішній поверхні є розташовані по гвинтовій поверхні виступи - відповідно зовнішня і внутрішня різьба (в соответстівіі з малюнком 18).
За формою основної поверхні розрізняють циліндричні і конічні різьблення. Найбільш поширена циліндрична різьба. Конічну різьблення застосовують для щільних з'єднань труб, маслюк, пробок і т. п.
Профіль різьби - контур перерізу різьби в площині, що проходить через вісь основної поверхні. За формою профілю розрізняють трикутні, прямокутні, трапецеїдальних, круглі і інші різьблення.
По напрямку гвинтової лінії розрізняють праву і ліву різьблення. У правої різьби гвинтова лінія йде зліва направо і вгору, у лівій - справа наліво і вгору. Найбільш поширена праве різьблення. Ліву різьблення застосовують тільки в спеціальних випадках.
Якщо витки різьби розташовані по двох або декількох паралельних гвинтовим лініях, то вони утворюють многозаходной різьблення. За кількістю заходу розрізняють однозаходную, двухзаходной і т. д. різьблення. Найбільш поширена однозаходная різьблення. Всі кріпильні різьби однозаходние. Багатозахідні різьби застосовуються переважно в гвинтових механізмах. Число заходів більше трьох застосовують рідко.

Рисунок 18 - Різьбове з'єднання з метричною різьбою
Методи виготовлення різьби
1. Нарізкою вручну мітчиками або плашками. Спосіб малопродуктивний. Його застосовують в індивідуальному виробництві та при ремонтних роботах.
2. Нарізкою на токарно-гвинторізних або спеціальних верстатах.
3. Фрезеруванням на спеціальних резьбофрезерних верстатах. Застосовують для нарізки гвинтів великих діаметрів з підвищеними вимогами до точності різьблення (ходові і вантажні гвинти, різьблення на валах і т.д.).
4. Накаткою на спеціальних різьбонакатних верстатах-автоматах. Цим високопродуктивним і дешевим способом виготовляють більшість різьб стандартних кріпильних деталей (болти, гвинти і т.д.). Накатка істотно зміцнює різьбові деталі.
5. Литтям на деталях зі скла, пластмаси, металокераміки і ін
6. Видавлюванням на тонкостінних тисках і штампованих виробах з жерсті, пластмаси і т.д.
Найбільшого поширення в машино-та приладобудуванні має метрична різьба по ГОСТ 8724-81 з великими дрібним кроками. Вона позначається літерою М і цифрами, що показують зовнішній діаметр різьби (наприклад, різьблення, що має d = 24 мм, позначається М24), в позначенні різьби з дрібним кроком, крім діаметра, у формі сомножителя вказується її крок (наприклад, М24? 1,5 для різьблення, що має d = 24 мм і Р = 1,5 мм). Області застосування інших типів різьблень обмежені спеціальними конструкціями.
Кріпильні деталі і типи з'єднань. Найбільшого поширення серед різьбових деталей отримали кріпильні болти, гвинти, шпильки, гайки і вставки. За допомогою цих деталей утворять більшість рознімних сполученні в конструкціях.

Рисунок 19 - Основні типи різьбових з'єднань
Болт (у соответстівіі з малюнком 19, а) і гвинт (у соответстівіі з малюнком 19, б) - стержень з головкою і одним різьбовим кінцем. Шпилька (малюнок 19, в) має два різьбових кінця. Вставка (в соответстівіі з малюнком 19, р ). Гвинт з різьбової втулкою (в соответстівіі з малюнком 19, д).
Вибір типу з'єднання визначається міцністю матеріалу деталей, що з'єднуються, частотою збирання та розбирання з'єднання в експлуатації, а також особливостями конструкції і технології виготовлення деталей, що з'єднуються.
З'єднання болтом застосовують тільки при наявності доступу до гайки і голівці болта для скріплення деталей порівняно невеликої товщини (наприклад, при наявності спеціальних пасків або фланців), а також при багаторазовій розбирання та збирання з'єднань. В останньому випадку (особливо при великій товщині деталей, що з'єднуються) перевага віддається також сполукам гвинтом або шпилькою.
З'єднання гвинтом і шпилькою застосовують для скріплення деталей при наявності доступу монтажного інструменту лише з одного боку (до гайки). Область застосування сполук гвинтом в силових конструкціях обмежена, перевагу надають сполукам шпилькою. Шпильки фіксують (стопорять) у корпусних деталі (посадкою на різьбі з натягом, загвинчуванням на стік різьблення, за допомогою клею і т. д.) для запобігання вигвинчування їх при відгвинчування гайок.
Вставки застосовують в основному для підвищення зносостійкості різьблення в корпусах з матеріалів з невисокою міцністю, а також для підвищення міцності з'єднань.
Різьбові втулки використовують переважно в корпусах з композиційних матеріалів.
Для запобігання пошкодження поверхонь деталей, що з'єднуються при закручуванні гайок під них підкладають шайби.
Конструктивним різноманітністю відрізняються стрижні болтів (гвинтів). Поряд із звичайною (в соответстівіі з малюнком 20), найбільш поширеною формою болта (а) застосовують інші конструкції. Болт (б) на відміну від попереднього має діаметр стрижня трохи більше зовнішнього діаметра різьби. Такі болти встановлюють в отвори корпусів без зазору. У ряді відповідальних з'єднань для збільшення податливості при міняють порожнисті болти (в). Болти на (г і д) мають центрирующие пояски під головками, а пасок посередині (д) призначений для гасіння вібрацій стрижня.

Рисунок 20 - Конструктивні форми стержнів болтів
Форми головок болтів (у соответстівіі з малюнком 21) і гайок також різноманітні, вибір їх для практичного використання визначається переважно умовами роботи сполук, технологією виготовлення кріпильних деталей і їх складанням.

Рисунок 21 - Конструктивні форми головок болтів (гвинтів)
Для фіксування деталей на валах, осях і ін застосовують настановні гвинти з різьбою по всій довжині стрижня і наполегливою наконечником.
Основні матеріали болтів (гвинтів), шпильок і гайок і їх механічні характеристики нормовані ГОСТ 1759-82.
Для болтів, гвинтів і шпильок з вуглецевих і легованих сталей встановлено 12 класів міцності, а для гайок - сім і відповідні їм рекомендовані марки сталей.
Вибір матеріалу визначається умовами роботи. І технологією виготовлення. Стрижні болтів у масовому виробництві виготовляють з пластичних сталей 10, 15, 15Х, 16ХСН та ін на автоматах методом холодної висадки, різьблення на болтах накочують.
Для захисту кріпильних деталей з вуглецевих сталей від корозії на них наносять окисні плівки або гальванічні покриття (Цинкове, кадмієві, фосфатне, мідне і ін.) Товщина покриттів вибирається залежно від кроку різьби і має наступні значення: 3-6 мкм для кроку до 0,4 мм , 6-9 мкм - для кроку 0,4 - 0,8 мм та 9-12 мкм для кроку понад 0,8 мм .
Розрахунок різьбових з'єднань. Розрахунок різьбового з'єднання включає в себе зазвичай дві пов'язані між собою завдання: оцінку міцності з'єднання і оцінку щільності стику.
Міцність з'єднання визначається, як правило, міцністю болта (шпильки), і для її оцінки необхідно знати напруги в перетині з найменшою площею.
У випадку, коли зовнішнє навантаження на болт змінюється циклічно від 0 до F, амплітуда змінних напружень в перетині по внутрішньому діаметру різьби

і середня напруга

Практика та експериментальні дослідження показали, що міцність затягнутих різьбових з'єднань при змінному навантаженні визначається її амплітудою ; чим менше , тим більше довговічність і ресурс роботи сполук. Тому одна з найважливіших завдань конструктора різьбового з'єднання - домогтися зниження зовнішнього навантаження на болт (шпильку).
Правило конструювання різьбового з'єднання: жорсткі фланці податливі болти.
Щільність стику визначається залишковою силою в стику. Зовнішня навантаження F зменшує силу на стику деталей до значення

Якщо сила на стику стане рівною нулю, то стик розкриється і вся зовнішня навантаження буде сприйматися болтом, що небезпечно для його міцності.
Для запобігання розкриття стику повинна дотримуватися умова F _з> 0; тоді мінімальна сила затягування

Зазвичай призначають

де ν - запас по щільності стику дорівнює 1,25-2 для постійних навантажень; 2,5-4 для змінних навантажень.
Для герметизації стиків застосовують плоскі прокладки з гуми, картону, алюмінію, міді та інших м'яких матеріалів, пружні кільця, герметики і т. д. Герметичність стиків і з'єднань перевіряють течєїськателі та іншими способами.
Таким чином, сила попереднього затягування визначається зовнішнім навантаженням.
Допустима напруга затягування σ ₀ = F ₀ / A ₁ ≤ 0,8 σ _T де σ _T - Межа текучості матеріалу болта. Зазвичай призначають σ ₀ = (0,4? 0,7) σ _T.
Для того щоб з'єднання працювали в розрахункових силових умовах, необхідно контролювати затягування сполук.

14. З'єднання з натягом
З'єднання деталей машин з натягом - різницею посадочних розмірів - здійснюють за рахунок їх попередньої деформації. За допомогою натягу з'єднують зазвичай деталі з циліндричними і рідше конічними поверхнями контакту.
З'єднання деталей з натягом представляє собою спряження, в якій передача навантаження від однієї деталі до іншої здійснюється за рахунок сил тертя на поверхнях контакту, що утворюються завдяки силам пружності. Внаслідок цього з'єднання має нежорстку фіксацію деталей в осьовому і окружному напрямках.

Рисунок 22 - З'єднання з натягом вінця черв'ячного колеса з центром (а) і шарикопідшипника з валом (б)
З'єднання використовують порівняно часто для посадки на вали і осі зубчатих коліс, шківів, зірочок і ін
Два способи з'єднання:
1) При складанні механічним способом охоплювану деталь з допомогою преса встановлюють у охоплює деталь або навпаки. Цей спосіб використовується при порівняно невеликих натягу.
2) Тепловий спосіб з'єднання застосовується при великим натягом і здійснюється шляхом нагрівання охоплює деталі до температури 300 ° С в масляній ванні або охолодження в рідкому азоті охоплюваній деталі. Вибір способу залежить від співвідношення мас і конфігурації деталей.
В даний час поширені так звані термомеханічні з'єднання елементами з пам'яттю форми. Це властивість властива сплавів, що зазнають оборотне мартенситне перетворення, і характеризується як здатність матеріалу, деформованого в мартенситних стані, повністю або частково відновлювати свою форму в процесі подальшого нагріву.
Для конструкційних елементів з пам'яттю форми використовують нікель титановий сплав з температурами мартенситного перетворення -80? -150 ° С і відновлення форми -140? -60 ° С. Сплав практично повністю відновлює задану деформацію і розвиває напругу в умовах протидії процесу формовосстановленія до 200-400 МПа.
Для попередження швидкого нагріву деталь встановлюють монтажними кліщами, губки яких або виготовляють з матеріалу з більшою теплоємністю, наприклад, міді, або мають бавовняний вкладиш, всмоктуючий рідкий азот. Допускається складання такими кліщами протягом 2-3 хв.
Нагрівання деталі теплотою навколишнього середовища призводить до відновлення її колишніх розмірів і освіти натягу.
Переваги з'єднань з натягом очевидні: вони порівняно дешеві та прості у виконанні, забезпечують хороше центрування сполучених деталей і можуть сприймати значні статичні і динамічні навантаження. Області застосування таких сполук безперервно розширюються.
Недоліки сполук: висока трудомісткість складання при великим натягом; складність розбирання і можливість пошкодження посадочних поверхонь при цьому; висока концентрація напружень, схильність до контактної корозії через неминучі осьових мікросмешеній точок предметів поблизу країв з'єднання і, як наслідок, знижена міцність з'єднань при змінних навантаженнях ; відсутність жорсткої фіксації деталей.
Розрахунок з'єднань і підбір посадки.
Основне завдання розрахунку полягає у визначенні потрібного натягу і відповідної йому посадки за ГОСТ 25347-82 для передачі заданої зсувне навантаження від обертаючого моменту або осьової сили.
Можливі випадки, коли посадка не може бути реалізована в конструкції за умовами міцності (зазвичай охоплює деталі).
Тому при проектуванні з'єднань повинні бути забезпечені як вимоги взаємної нерухомості деталей з'єднання, так і умови міцності деталей.
Умова нерухомості деталей з'єднання. Висловлює собою математично рівняння рівноваги: ​​при передачі зовнішнього навантаження з'єднуються деталі повинні бути взаємно нерухомі.

Рисунок 23 - Розрахункова схема з'єднання з натягом
Розглянемо з'єднання з натягом деталей 1 (у відповідності з рисунком 23) і 2 при дії зсувне сили, наприклад, осьовий F _а. Взаємне зміщення деталей у з'єднанні обмежено деформаціями за рахунок сил зчеплення, які виникають завдяки контактним напруженням q від натягу.
Якщо прийняти, що віднесена до площі контакту сила тертя τ пропорційна контактній напрузі q між сполученими деталями, то

де f - коефіцієнт тертя.
Умова взаємної нерухомості деталей з'єднання при дії зсувне навантаження набуде вигляду

де d і l - діаметр і довжина посадочної поверхні.
Введемо в розгляд номінальні контактні напруги
; Тоді

З нерівності випливає, що навантажувальна здатність з'єднання визначається номінальними контактними напруженнями і станом контактуючих поверхонь. Напруження залежать від натягу в з'єднанні і умов роботи.
Деталі з'єднання будуть взаємно нерухомими, якщо середні контактні напруги

де k - коефіцієнт запасу зчеплення, враховує можливе розсіювання значень коефіцієнтів тертя, похибки у формі контактуючих поверхонь і вигин деталей, що ослабляють їх зчеплення.
Для сполук, схильних до вигину, наприклад, з'єднань валів і зубчастих коліс редукторів, приймають значення k = 3,0? 4,5, знижуючи таким чином схильність з'єднань до фреттинг-корозії. В інших випадках k = I, 5? 2,0. Значення коефіцієнта зчеплення у формулі слід приймати мінімальним з або встановлювати експериментально.
Навантажувальна здатність з'єднання може бути збільшена також за рахунок підвищення коефіцієнта тертя між деталями. Ефективним виявляється осадження на поверхні вала тонкого шару з частинок карбіду бору В ₄ С або карбіду кремнію SiC. Такий шар підвищує коефіцієнт тертя у з'єднанні з натягом до 0,7 завдяки ефекту мікрозацепленія і, як наслідок, у кілька разів збільшує навантажувальну здатність з'єднання при незмінному натяг.