Способ соединения охватываемой и охватывающей деталей

 

Изобретение относится к машиностроению ,в частности, к способам соединения охватываемой и охватывающей деталей. Цель изобретения - повышение прочности соединения втулки с листовой деталью при нагружении его усилиями, действующими в плоскости листовой детали. Втулку покрывают слоем металла, образующего сплав эвтектического типа с материалами втулки и листовой детали. Втулку нагревают до температуры плавления эвтектики и устанавливают в отверстие листовой детали, диаметр которого определяют из заданного соотношения. Затем соединение выдерживают до охлаждения втулки, в результате чего в месте сопряжения возникают остаточные радиальные напряжения растяжения, т.е. отрицательный натяг. При работе соединения напряжения в листовой детали от внешних нагрузок частично компенсируются остаточными напряжениями, что уменьшает концентрацию напряжений вблизи отверстия в листовой детали.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 23 Р 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4183338/31 — 27 (22) 14.01 ° 87 (46) 23,06,89. Бюл. 9 23 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Б.А,Беляев, С.С.Комаров, В,Н.Голубев и P.À.Øàðèïîí (53) 658.515 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

»» - 740470, кл, В 23 P 11/02,17.01,78, (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ОХВАТЫВАЕМОЙ

И ОХВАТЫВАЮЩЕЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к .машино- строению, в частности к способам соединения охнатываемой и охватывающей деталей, Цель изобретения — повышение прочности соединения втулки с листовой деталью при нагружении его усилиями, действующими в плоскости

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения охнатываемой и охватывающей деталей, преимущественно для крепления втулки в отверстии листовой детали, Целью изобретения является повышение прочности соединения за счет уменьшения напряженности в зоне от-. верстия охватывающей детали путем создания остаточных радиальных растягивающих напряжений в месте соединения ее с охватынаемой.

Способ осуществляют следующим образом.

Операция 1, Втулку, имеющую наружный диаметр D при температуре Т, покрынают слоем металла толщиной Н путем анодиронания, напыления, плаки„„Я0„„1488176 А 1

2 листовой детали, Втулку покрывают слоем металла, образующего сплав эвтектического типа с материалами втулки и листовой детали. Втулку нагревают до температуры плавления эвтектики и устанавливают в отверстие листовой детали, диаметр которого определяют из заданного. соотношения.

Затем соединение выдерживают до охлаждения втулки, в результате чего н месте сопряжения возникают остаточные радиальные напряжения растяжения, т,е. отрицательный натяг, При работе соединения напряжения в листовой детали от внешних нагрузок частично компенсируются остаточными напряжениями, что уменьшает концентрацию напряжений вблизи отверстия в листовой детали. рования и др. Покрытие может быть как из одного металла, так и из сплава металлов, способных к контактнореактивному плавлению при нагреве. Qo

При выбранных материалах соотнетст- Qe» некио назначается температура плавле- 0 ния эвтектики Т „„.

Операция 2, Втулку с покрытием на- ф » гревают до температуры плавления эвтектики Т„„, при этом диаметр втулки после нагрева становится равным

П+2Н+(+ 4 „) (T ол То) ° «ф»

Операция 3. Нагретую втулку устанавливают в отверстие листовой детали диаметром d при этом происходит контактно-реактивная пайка в месте соединения втулки и листовой детали.

Диаметр отверстия выбирают н диапазоне

1488176

D+2H а d с (Do(+2Нс(покр) (Тп T о) где d— диаметр отверстия в охватывающей детали; диаметр охватываемой детали при температуре То; толщина покрытия;

D—

Н и

AOV,y коэффициенты линейного расширения материалов охватываемой детали и ее покрытия; температура плавления эвтек— тики; температура охватывающей детали.

Т- пл

Т о

Составитель Н,Пожидаева

Редактор В.Петраш Техред М.Коданич

Корректор М.Пожо

Заказ 3498/18 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101

D+2 Н д(0+2.H+(D a +2 Н.оl„,„р) (Т„„-Т ) из условия существования натяга Е, требуемого для пайки соединяемых деталей. 1

Операция 4, Установленную втулку охлаждают до температуры Т, при этом происходит затвердевание паяного шва и возникновение отрицательного натяга. Величина температуры Т влияет на величину отрицательного натяга: при понижении Т, происходит увеличение остаточных напряжений.

При нагружении полученного соедидействующими в плоскости листовой детали, на контуре отверстия возникают контактные напряжения,. которые, взаимодействуя с остаточными напряжениями обратного знака в месте соединения, определяют уровень концентрации напряжений, Пример. Осуществляют соединение титановой втулки с алюминиевым о листом, имеющим температуру ТО=20 С, На втулку наносят медное покрытие толщиной Н=0,01 мм, Температура плавления эвтектики для пары алюминиймедь Т.„„=548 С, Диаметр D втулки при температуре То В равен 9,98 мм с допуском 0,01 мм. Диаметр отверстия

d=10,02 мм с тем же допуском +0,01 мм.

Величина натяга 0,042 мм. Порядок осуществления операции приведен выше, Формула и з обретения

Способ соединения охватываемой и охватывающей деталей, заключающийся в выполнении в охватывающей дегали отверстия, нагреве одной из соединяемых деталей, сопряжении ее с второй деталью путем запрессовки и последующей выдержке соединения до его охлаждения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения прочности соединения, сопрягаемую поверхность охватываемой детали предварительно покрывают слоем металла, образующего сплав эвтектического типа с материалами соединяемых деталей, нагреву подвергают охватываемую деталь до температуры плав— ления эвтектики перед сопряжением ее с охватывающей деталью, а отверстие в последней выполняют диаметром, величину которого определяют из соот— ношения