Способ соединения деталей с натягом

 

СПОСОБ СОЦДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С НАТЯГОМ при котором после запрес . совки одну из деталей сдвигают. относительно Зцругой до наступления срыва соединения, отличающ и и с ятем, что, с целью упроще ия процесса соединения и повышения несущей способности соединения, деталь сдвигают в направлении, противоположном направлению ее движения . при запрессовке. . / О DO 4 эо

ИМ OD

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ@ ГВУ (21) 3400133/25-27 (22) 22,02.82 (46) 15.08.83. Бюл. В 30 (72-) Э.В. Рыжов, H.E. Курносов, И.Н. Воячек, Н.N. Москвитин и Ю.Н. Юрченко (71) Пензенский политехнический институт и Ордена Трудового Красного

Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР (53) 658.515(088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 637229, кл. В 23 Р 11/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 503053, кл. F 16. В 4/00, 1973 (прототип).

ЗОВ В 23,Р 11 02 F 16 В 4 Об (54){57) СИОСОБ СОЯДИНВНИЯ ДКТАЛВй

С НАТЯГОМ при котором. после занрес; совки одну из деталей сдвигают.

;,относительно )другой до наступления срыва соединения, о т л и ч а юшийся. тем, что, с целью -ynpouleния процесса соединения и повышения несущей способности соединения, деталь сдвигают в направлении, .противоположном направлению ее движения . при занрессовке.

1034866

Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к способам соединения деталей с натягом, Известен способ соединения деталей путем нагрева или охлаждения со-. бираемых деталей и последующего вайуумирования эоны контактир емых поверхностей Ъ пределах 1 ° 10

1;10 мм рт. ст., в котором, с целью повышения прочности соединения, 30 прессовае соединение термически обработанных деталей ведут с недопрессовкой до конечного положе ния на 0,3-1,0 мм с последующей допрессовкой в условиях вакуума со скоростью 12-900 м/мин (1), Однако известный способ сложен в реализации и не обеспечивает значительного повышения прочности при сборке продольным методом.

Известен также способ соединения деталей с натягом, при котором после запрессовки путем охлаждения охватываемой детали ее сдвигают в окружном направлении относительно охватывающей детали за счет приложения крутящего момента до наступления срыва соединения. При этом происходит разрушение окисных пленок, что улучшает условия адгеэии, повышает коэффициент тре- 30 ния и прочность соединения Г2Д.

Однако для разрушения.окисных;: пленок необходима значительная пластическая деформация поверхностного слоя, которая не обеспечивается при сдвиге в окружном направлении в случае продольного метода сборки, 1 когда уже в процессе запрессовки поверхностные слои пластически деформируются и упрочняются. 40

В то же время в окружном направ ленин для таких распространенных методов обработки цилиндрическиМ деталей, как точение и шлифование, i высота неровностей существенно мень.. ше, чем в осевом, что также снижа- 45 ет эффективность известного способа.

Кроме того, способ не предназначен для соединений из разнородных материалов, имеющих низкую адгезию. 50

Известный способ сложен в реализации, так как предполагает использование приспособления для скручивания соединения.

Цель изббретения - упрощение процесса сборки и повышение несущей способности соединений с натягом, собранных продольным методом.

Указанная цель достигается тем, . 0 что согласно способу соединения деталей с натягом, при котором после запрессовки одну иэ деталей сдвигают относительно другой до наступления срыва соединения, деталь сдвигают в направлении, про- 65 тивоположном направлению ее переме щения при эапрессовке.

Сущность способа сводится к тому, что, например, вал запрессовывают во втулку, а затем на том же самом оборудовании его сдвигают в противоположном направлении до наступления момента срыва соединения и основывается на экспериментально установленной аниэотропии сил трения при осевом сдвиге в прямом направлении, когда относительное движение деталей соединения при эапрессовке и распрессовкесовпадает, и обратном, когда относительное движение деталей соединения при распрессовке противоположно относительному движению деталей при запрессовке.

На фиг. 1 показана зона контакта соединенных деталей из однородных материалов после запрессовки до сдвига, на фиг.. 2 †.эона контакта соединенных деталей из разнородных материалов после запрессов- ки до сдвига, на фиг. 3 — то же, после сдвига.

Способ осуществляется следующим образом.

Втулку 1 закрепляют неподвижно и эапрессовывают в ее отверстие вал 2 при осевом воздействии на него усилием Р запрессовочного инструмента. Запрессовку осуществляют со смещением вала на длину, превышающую длину запрессовки на

0,2-1,0 мм.

При запрессовке неровности сопрягаемых поверхностей вала и втулки при одновременном действии контактного давления и сил трения пластически деформируются и вытягивают. ся в направлении, противоположном направлению относительного перемещения деталей при эапрессовке.

После эапрессовки вал 2 сдвигают в противоположном направлении на 0,2-1,0 мм до номинального положенин. При сдвиге вала в направлении, противоположном направлению перемещения вала нри эапрессовке, под действием усилия Рс, приложенного к валу, осуществляется пластическая деформация неровностей вала и втулки, которые как бы входят во взаимное зацепление, что обеспечивает условия для разрушения окисных пленок и охватывания поверхностей, приводящих к увеличению прочности соединения и его несущей способности.

При запрессовке деталей из раэнородных материалов (фиг. 2), например стальной втулки 1 и вала 2.иэ латуни, происходит срез и налипание частиц 3 иэ латуки, которые располагаютая во впадинах неровностей стальной поверхности втулки; При ,сдвиге вала в направлении РС проис- .

1034866 ходит дополнительное эаглубление неровностей стальной втулки 1 в более мягкий материал латунного вала 2 и более полное заполнение впа- . дин шероховатого слоя втулки 1 мате» риалом вала 2 (фиг. 3). После срыва соединения в направлении Р прочность соединения определяется силой трения на границе микронеровностей, и.поскольку площадь фрикционного взаимодействия в результате сдвига увеличивается, то, следовательно, увеличивается прочность и несущая способность соединения.

Особенно эффективно применение способа при действии знакоперемениых осевых нагрузок, когда несущая способность соединения ограничнваМомент скручивания, нем

Усилие выпрессовки после сдвига, кн

Усилие запрессовки кн

Материалы вала втулки в прямом направлении в обрат ном направлении после сдвига в осевом направлении в прямом направлении после сдвига после сдвига в окружном направлении

210

290

30

Сталь 45 Сталь 45

180

1 .24 22

120

Латунь Сталь 45

ЛС-59! ,родных, но и разнородных материалов, не склонных к адгезии, а также не требует дополнительных затрат и выполняется на прессовом оборудовании, предназначенном для эапрессовки.

Фиа. Р

ВИИИПИ Заказ 5721/13 Тираж 1106 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная,4

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом новышает несущую способность соединения на 40-60%, обеспечивает повьэзение несущей способности не только одноется его прочностью на сдвиг в менее прочном направлении действия усилия эапрессовки Р .

Пример . Осуществление способа и результаты испытаний полу5 ченных соединений приводят для деталей с сопрягаемым диаметром 20 мм, внутренним диаметром вала 10 мм, наружным диаметром втулки 30 мм и длиной 20 мм. Посадочные поверхЯ ности обрабатывают точением с шероховатьстью Ку 2 мм. Натяг в соединении обеспечивается равным и

30 мкм .

Материалы деталей, виды испытаний и результаты (усредненные по данным четырех опытов) приведены в таблице.