Способ сборки с натягом охватывающей и полой охватываемой деталей

 

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при сборке соединений с натягом. Целью изобретения является снижение трудоемкости и повьшение качества сборки. Для этого в охватьшающую деталь 1 с зазором: А 0,0015 d устанавливают охватываемую деталь (ОД) 2, имеющую эластичное покрытие 3, например из полиуретана . Внутреннюю полость (П) 4 ОД 2 сообщают с резьбовым отверстием 5. Детали соединения устанавливаются на опоры 6. К резьбовому отверстию 5 подключают источник давления 7 и в П 4 нагнетается рабочая жидкость, с помощью которой создается расчетное давление автофретирования. При этом ОД 2 упругопластически деформируется до устранения зазора д , а затем продолжает упру го пл ас ти чески деформироваться. После создания давления в П 4 стабилизируется напряженно-деформированное состояние деталей 1 и 2 в течение 5 мин при постоянном поддержании расчетного давления в П 4 от источника давления 7, а затем давление рабочей жидкости из П 4 снимается . В результате автофретирования в деталях 1 и 2 образуется остаточное напряженное состояние, что приводит к возникновению надежного соединения с натягом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил,, 1 табл. (Л фиг.}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51)4 В 23 P 11 02

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3903887/25-27 (22) 25.03,85 (46) 07,02,87, Бюл. № 5 (71) Устиновский механический институт (72) В. С. Клековкин, В. А, Дулотин, И. В, Абрамов, А. А, Калинкин и Ю. Б. Турыгин (53) 621, 757 (088, 8) (56) Авторское снидетельство СССР № 733950, кл. В 23 P 11/02, 1978. (54) СПОСОБ СБОРКИ С НАТЯГОМ ОХВАТЫВАЮЩЕЙ И ПОЛОЙ ОХВАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к механо- сборочному производству и может быть использовано при сборке соединений с натягом. Целью изобретения является снижение трудоемкости и повыше,/ ние качества сборки. Для этого в охватывающую деталь 1 с зазором.а =

=0,0015 d устанавливают охватываемую деталь (ОД) 2, имеющую эластичное покрытие 3, например из полиуретана. Внутреннюю полость (П) 4

ОД 2 сообщают с резьбовым отверстием 5. Детали соединения устанавливаются на опоры 6. К резьбовому отверстию 5 подключают источник давления 7 и в П 4 нагнетается рабочая жидкость, с помощью которой создается расчетное давление автофретирования, При этом ОД 2 упругопластически деформируется до устранения зазора Ь, а затем продолжает упругопластически деформироваться.

После создания давления в П 4 стабилизируется напряженно-деформированное состояние деталей 1 и 2 в течение 5 мин при постоянном поддержании расчетного давления в П 4 от источника давления 7, а затем давление рабочей жидкости из П 4 снимается, В результате автофретирования в деталях 1 и 2 образуется остаточное напряженное состояние, что приводит к возникновению надежного соединения с натягом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл, 1288012

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при выполнении механосборочных работ при сборке соединений с натягом, детали которых имеют длинные посадочные поверхности с эластичным покрытием.

Целью изобретения является снижение трудоемкости, повышение качества сборки за счет упрощения упру- 10 гопластического деформирования охватываемой детали, снижения требований к обработке поверхностей соединяемых деталей и повышения надежности полученного соединения, 15

На фиг. 1 представлено соединение в момент упругопластического деформирования охватываемай детали; на фиг. 2 — соединение, имеющее остаточное напряженное состояние деталей 20 после разгрузки в сечении А-А, Способ осуществляется следующим образом.

В охватывающую деталь 1 с зазором ь =0,0015 d устанавливают охватываемую деталь 2 с нанесенным эластичным покрытием 3 и имеющую внутреннюю полость 4, которая сообщается с резьбовым отверстием 5. Детали соединения устанавливают на опоры 6.

К резьбовому отверстию 5 подключают источник 7 давления и в полость

4 нагнетается рабочая жидкость, с помощью которой создается расчетное давление P . При этом охватываемая 35

Q деталь 2 упругопластически деформируется в начальный момент свободно до устранения зазора, а затем продолжает упругопластически деформироваться, чем обеспечивается уп- 40 ругая деформация охватывающей детали 1. Способ испытывают на партии опытных образцов из 5 шт, На охватываемые детали, имеющие внутренние полости, наносят эластичное покрытие 45

-4 из полиуретана толщиной 10 м, Затем образцы охватываемых деталей с зазором g =(0,001 — 0,002)d устанавливают в охватывающие детали и нагружают подачей рабочей жидкости 50 иэ внутренней полости под давлением.

P -- б 1n — +0,58 б 12 Й а г т! д Ф т, — -(— ) . а, 1

После создания расчетного давления Рц в полости 4 производят стабилизацию напряженно-деформированного состояния деталей I и 2 в течение

1 — 10 мин при постоянном поддержании расчетного давления P в полоса ти 4. Затем производят разгрузку соединений путем полного снятия давления рабочей жидкости, В результате упругопластического деформирования в охватывающей детали 1 и охватываемой детали 2 (фиг. 2) образуется остаточное напряженное состояние, характеризуемое двумя главными напряжениями а именно ра1

У диальным G> и тангенциальным б !

Остаточное напряжение б„обеспечивает возникновение крнтактных давI лений Р„= б„в зоне сопряжения деталей 1 и 2 и покрытия 3, что приводит к возникновению надежного соединения с натягом.

Проверку нагрузочной способности полученных соединений производят путем распрессовки их под прессом.

Анализ результатов проверки показывает, что оптимальные значения давления для создания упругопластических деформаций в соединении получают при соотношении диаметров d,/d**

=0,6, где d — внутренний диаметр охватываемой детали;

d — наружный диаметр охватываемой детали °

Величина зазора Ь также влияет на нагрузочную способность соединений. С увеличением зазора уменьшается фактический уровень контактного давления по сравнению с расчетным, Значительное уменьшение зазора усложняет установку охватываемой детали в охватывающую, Оптимальная величина зазора составляет 0,15% от d.

При выдержках от 1 до 3 мин под давлением Р„ не происходит полной стабилизации напряженно-деформированного состояния, Оптимальное значение времени выдержки составляет

5 мин, при увеличении выдержки увеличивается время сборки.

Результаты испытаний приведены в таблице.

1288012

Образцы

Обознач, Характеристика г

Диаметр полости, мм

120? 14 г

Длина сопряжения, мм

120Iä 14

Толщина покрытия ° мм

0,10

Зазор, мм

Материал охватываемой детали

СТ 3 ГОСТ 380-71

230

230 230 из одной п ар тни

230

230

Материал охватывающей детали

Ст. 45 ГОСТ 1050-74

390

390

390

390

390

R =R

Рабочая среда

354

263

263

303

303

Время выдержки под давлением, мин t

360

310

310

270

270

Диаметр наружный охватываемой детали, мм

Диаметр наружный охватывающей детали, мм

Предел текучести материала охватываемой детали, МПа

Предел текучести материала охватывающей детали, ИПа

Шероховатость сопрягаемых поверхностей

Расчетное давление автофретирования, МПа

Фактическое давление автофретирования, МПа

3 4

30I 14 36IG 14 36 I 14 42I 14 42I 14

60,06 60 э08 60 ° 1 160 э,04 60 03

Оэ08 Оэ12 0 ° 10 Ое08

0,06 О, 12 0,09 0,09 0 12

Rz80 R 80 R 80 R80 R 80

i,б V V V

И50А ГОСТ 20799-75

1288012

Продолжение таблицы

Образцы

2 3

Усилие распрессовKHв

120

102

57,5 46

Расчетное контактное давление в соединении, МПа

75

51

Коэффициент трения в соединении

f- =— ——

VdLPk

0,055 0,04

Характеристика Обознач, Формула изобретения 20

1, Способ сборки с натягом охватывающей и полой охватываемой деталей, заключающийся в установке с зазором в отверстие охватывающей детали охватываемой и последующем упругопластическом деформировании последней,отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества сборки, охватываемую деталь изготавливают с соотношением внутреннего диаметра к наружному, равным 0,6, и замкнутой полостью, перед установкой в охватываемую деталь на наружную поверхность 35 охватываемой наносят покрытие из эластичного материала, установку охватываемой детали в отверстие охватывающей осуществляют с зазором, составляющим 0,157 от величины наружного диаметра охватываемой детали, а упруго-пластическое деформирование охватываемой детали осуществляют путем подачи в ее замкнутую полость рабочей жидкости под давле- 4

0,06 0,05 0,04

l нием, величину которого определяют из следующего соотношения

P = — бт ln -- + О 586 12 d д

12

Т

-Ф-) j, «1т где P — давление, ИПа;

6 иб — пределы текучести материала охватываемой и охватывающей деталей, МПа;

Й вЂ” наружный диаметр охватываемой детали, мм, d, — внутренний диаметр охватываемой детали, мм;

d< — наружный диаметр, охватывающей детали, мм; и которое выдерживают в течение

5 мин.

2. Способ по и, 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве эластичного покрытия используют полиуретан.

3. Способ по и, 1, от л и ч а— ю шийся тем, что в качестве рабочей жидкости используют масло, 1288012

Составитель Н. Пожидаева

Редактор В. Иванова Техред M. Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 7753/13 Тираж 972 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4