Способ термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей

 

1. СПОСОБ ТЕРШЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ ОХВАТЫВАЕМОЙ И ОХВАТЫВАЮ 1|ЕЙ ДЕТАЛЕЙ, включающий нанесение на поверхность охватьшаемой детали регулярного микрорельефа, охлаждение последней до образования сборочной зазора, установку охватываемой детали в охватывающую и выдержку полученного соединения до выравнивания температур соединяемых деталей, отличающийся ТЕМ, что, с целью повьшения .прочности соединения и обеспечения его повторного использования после демонтажа , регулярный микрорельеф на охватываемой детали выполняют треугольного профиля с тупым углом при вершине , не превьшающим 120°, и высотой, составлякицей 0,5-0,8 от величины требуемого натяга в соединении. 2.Способ по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что регулярный микрорельеф выполняют накаткой. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности соединения при передаче крутящего момента, регулярный микрорельеф наносят параллельно продольной оси соединения. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышеКл ния несущей способности соединения при передаче осевых нагрузок, регулярный микрорельеф наносят перпендикулярно продольной оси соединения. 5.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения несущей способности соединения при совместной передаче осевых на4 грузок и крутящегомомента, регуляр9 ) ный микрорельеф наносят под углом к продольной оси соединения. Од СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК ()9) ())) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3707119/25-27 (22) 02.01.84 (46) 23.03.85. Бюл. У 11 (72) А.С. Зенкин, А.Л. Замша и В.Г. Климась (71) Киевский технологический институт легкой промышленности (53) 658.515(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 207706, кл. В 23 Р 11/02, 1966 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОВ ТЕРМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИИ С НАТЯГОМ ОХВАТЫВАЕМОЙ И ОХВАТЫВАЮЩЕЙ ДЕТАЛЕЙ, включающий нанесение на поверхность охватываемой детали регулярного микрорельефа, охлаждение последней до образования сборочной зазора, установку охватываемой детали s охватывающую и выдержку полученного соединения до выравнивания температур соединяемых деталей,. отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения и обеспечения его повторного использования после демонтажа, регулярный микрорельеф на охва4(51) В 23 Р 11/02 Р 16 В 4/00 тываемой детали выполняют треугольного профиля с тупым углом при вершине, не превышающим 120, и высотой, составляющей 0,5-0,8 от величины требуемого натяга в соединении.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что регулярный микрорельеф выполняют накаткой.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения несущей способности соединения при передаче крутящего момента, pery" лярный микрорельеф наносят параллельно продольной оси соединения.

4. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что, с целью повышения несущей способности соединения при передаче осевых нагрузок, регулярный микрорельеф наносят перпендикулярно продольной оси соединения.

5. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- : шийся тем, что, с целью повышения несущей способности соединения при совместной передаче осевых нагрузок и крутящего. момента, регулярный микрорельеф наносят под углом к продольной оси соединения.

1146169

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей, и может быть использовано для соединения с валом зубчатых колес, шкивов, маховиков и т.д..

Известен спос6б термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей, включающий нане- 1О сение на поверхность охватываемой детали регулярного микрорельефа, охлаждение последней до образования сборочного зазора, установку охватываемой детали в охватывающую и вы- 15 .держку полученного соединения до выравнивания температур соединяемых деталей Я .

Недостатком такого соединения является недостаточно высокая прочностью и сложность процесса нанесения микрорельефа прямоугольной формы, требующего применения специального инструмента. При распрессовке таких сое-.— динений, в случае необходимости их 25 демоитажа, происходят глубокие вырывы сопрягаемых поверхностей, и детали соединения не могут быть использованы для повторных сборок.

Цель изобретения — повышение проч-ЗО ности соединения и обеспечение его повторного использования после демонтажа, а также повышение несущей способности соединения при передаче крутящего момента, осевых нагрузок

35 и при совместной передаче осевых нагрузок и крутящего момента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей, включающему нанесение на поверхность охватываемой .детали регулярного микрорельефа, охлаждение последней до образования сборочного зазора, уста45 новку охватываемой детали в охватывающую и выдержку полученного соединения до выравнивания температур соединяемых деталей, регулярный микрорельеф на охватываемой детали выполняют треугольного профиля с тупым углом при вершине, не превышающим 120, и высотой, составляющей

0,5-,0,8 от величины требуемого натя- га в соединении.

; 55

Кроме того, регулярный микрорель-,еф выполняют накаткой.

Регулярный микрорельеф наносят параллельно продольной оси соединения.

Регулярный микрорельеф наносят перпендикулярно продольной оси соединения °

Регулярный микрорельеф наносят под углом к продольной оси соединения.

Сущность данного способа заключается в следующем.

Перед сборкой охватываемую деталь подготавливают путем нанесения на ее поверхность регулярного микрорельефа треугольного профиля с тупым уго лом при вершине, не превышающим 120 и высотой, составляющей 0,5-0,8 от величины требуемого натяга в соединения, при этом микрорельеф наносят под определенным углом к продольной оси соединения, величина которого определяется нагрузками, передаваемыми соединением, после чего охватываемую деталь охлаждают до получения сборочного зазора, равного зазору посадки "движения".

После сочленения деталей соединение выдерживают до выравнивания температур, при котором происходит внедрение микрорельефа охватываемой детали в поверхность охватывающей и получение прочного соединения.

Регулярный микрорельеф предпочтительно наносят накаткой, поскольку вследствие пластических деформаций он имеет более высокую прочность на срез и смятие.

Пример. Изготавливали соединение втулки с валом.из стали 45.

Было подготовлено три партии образцов, состоящих из 5 комплектов, охватываемых и охватывающих деталей.

После чистого точения валиков и . растачивания втулок с шероховатостью соответственно = 40 — 20 мкм и

1,25 — 0,8 мкм производили измерение действительных размеров деталей. Отклонение формы деталей не превышало по овальности и конусности

0,02 мм. Требуемый натяг в соединении составлял 0,05+002 мм.

Далее на сопрягаемой поверхности валиков накатывали регулярный сетчатый треугольный микрорельеф с шагом

0,8 мм, глубиной 0,04 мм и углом к оси соединения 45, Накатной инструмент имел профиль треугольной формы с углом при вершине 60, 90 и 120

1146169

Сравнительная прочностЬ, 7.

Осевое усилие, кН

Характерис,тика соединений

Микрорельеф получен накаткой с углом при вершине 60

282+7,3 100

90 305+8,1 - 108

Составитель Н. Пожидаева

Редактор Л. Зайцева ТехредС.Легеза Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1269/12 Тираж 1086 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Сборку соединений производили с использованием охлаждения.

После выдержки соединений в течение 24 ч при температуре окружающей среды (20+5 С) производили испытания их несущей способности при воздействии осевых усилий с помощью специальных приспособлений на машине

ГМС-50.

В. процессе испытаний с динамометра снимали показания наибольшего усилия соответствующего моменту начала р смещения. Величину смещения деталей фиксировали по записи диаграммного

15 аппарата и с помощью отсчетной линейки.

После распрессовки соединений исследовали визуальным осмотром состояние сопрягаевви поверхностей деталей, в результате чего было установлено, что на сопрягаемых поверхностях деталей с регулярным упорядоченным микрорельефом отсутствуют повреждения (риски, царапины и вырывы). ф

Полученные результаты испытаний

I несущей способности соединений представлены в таблице.

120 376+9,4 133

Предлоненйнп способ соединения схватываемой и охватывающей деталей позволяет повысить несущую способность соединения, обеспечить заданные прочностные характеристики при демонтаже и повторных сборках беэ изменения размеров деталей, так как при демонтаже срез микронеровностей происходит при нх вершинах.