Способ сборки запрессовкой деталей типа вал-втулка

 

Изобретение относится к механосборочному производству. Цель изобретения - повышение прочности соединения путем выбора амплитуд колебаний в зависимости от средних шагов микронеровностей на сопрягаемых поверхностях деталей. На одну из деталей воздействуют помимо усилия запрессовки синфазными продольными и крутильными колебаниями. Амплитуду каждого из этих колебаний выбирают равной меньшему из измеренных в направлении соответствующего колебания шагу микронеровностей. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 P 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (?1) 4382325/31-27 (22) 22.0?.88 (46) 07.04.90, Бюл. Р- 13 (71) МВТУ им. К.Э.Баумана (72) С.А.Терехов и А,В.Алексеев (53) 658.515 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1076?47, кл, В 23 P 11/02, 01.10.81. (54) СПОСОБ СБОРКИ ЗАПРЕССОРКОЙ ДЕТА

ЛЕЙ ТИПА ВАЛ вЂ” FjÒÓËKA (57) Изобретение относится к механосборочному производству. Цель изобреИзобретение относится к механосбо- . рочному производству, а именно к способам сборки эапрессовкой прецизионных соединений типа вал — втулка.

Целью изобретения является повышение прочности соединения.

Поставленная цель достигается путем выбора амплитуд синфазных продольных и крутильных колебаний, величины которых позволяют максимально снизить пластическую деформацию микронеровностей в процессе запрессовки.

На фиг. t изображены схема осуществления сборки и устройства, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2— схема зоны контакта деталей при запрессовке в направлении продольных колебаний; на фиг.3 — то же, в направлении крутильных колебаний.

Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные вертикальную каретку 1 с электроприводом, пьезоэлектрический преобразователь 2, подключенный к генератору 3

„.Я0„„1555101 А 1

2 тения — повышение прочности соединения путем выбора амплитуд колебаний в зависимости от средних шагов микронеровностей на сопрягаемых поверхностях деталей. Иа одну из деталей воздействуют помимо усилия запрессовки синфазными продольными и крутильными колебаниями. Амплитуду каждого из этих колебаний выбирают равной меньшему из измеренных в направлении соответствующего колебания шагу микронеровностей. 3 ил. колебаний через усилитель 4 с блоком

5 питания, концентратор 6 механических колебаний со спиральными прорезями винтовой формы. Концентратор воздействует продольно-крутильными колебаниями на втулку ?, напрессовываемую на вал 8.

Поверхности сопрягаемых деталей имеют, например, после механической обработки микрорельеф высотой R| и К и средним шагом чередующихся выступов и впадин Б,п, и Б соответственно, Способ осуществляют следующим образом.

На одну из собираемых деталей, например втулку 7, воздействуют, помимо усилия запрессовки, синфаэными продольно-крутильными колебаниями.

Амплитуду каждого иэ этих колебаний выбирают равной меньшему из измеренных в направлении этого колебания на поверхности обеих иэ сопрягаемых деталей среднему шагу микронеровносте<

При этом на посадочных поверхностях (1555101 деталей в соответствующих колебаниям направлениях происходит периодическое относительное перескакивание с высокой скоростью выступов во впадины, причем максимальную скорость выступ колеблющейся детали имеет в момент перескока во впадину неподвижной де тали нри A=S (фиг.2). При высоких скоростях, характерных для частот ко- 10 лебаний выше 20 кГц, пластическая деформация выступов незначительна.

Известно, что при высоких скоростях деформации металлов предел текучести может повышаться значительно (до двух 15 и более раз) . При высоких скоростях также разрушается окисная пленка на контактирующих поверхностях. В. результате повышается контактная пло- . щадь сопрягаемых поверхностей и обес- 20 печивается за счет разрушения окисных пленок молекулярное сцепление, что вместе с повышением прочности микрорельефа повышает прочность соедине ния. 25

Для собираемых деталей, иэготовс ленных иэ разнородных материалов, следует прикладывать колебания к той из них, материал которой более пластичен. Амплитуда колебаний должна соответствовать среднему шагу неровностей на поверхности этой детали.

Указанные процессы наиболее ярко проявляются в соединениях с малыми натягами и высоким классом шероховатости сопрягаемых поверхностей, а также незначительной волнистостью в продольном и поперечных сечениях, т.е. в прецизионных соединениях при малых значениях амплитуд и высоких .(ультразвуковых) частотах колебаний.

Пример. На запрессовываемую втулку с внутренним диаметром 6 мм и высотой 5 мм воздействуют продольно"крутильными колебаниями с частотой

44 кГц и амплитудами А„ =Б,„,, =20 мкм вр т „ в продольном направлений и А„

S <„ =8 мкм в направлении крутильных колебаний, равными средним наименьшим шагам неровностей. Пьезоэлектрический преобразователь, имеющий резонансную частоту 44 кГц, сопряжен с концентратором механических колебаний 3: (волноводом), в котором сделаны три спиральные канавки, выходящие у коко ця волнавода.под углом 30 к торцу.

Эти прорези обеспечивают крутильные синфазные колебания концентратора.

Величина постоянной силы прижима при скорости запрессовки 20 мм/с торца волновода к втулке не превышает 50 Н, при натяге в соединении 2 — 4 мкм, что в 20 раз меньше, чем при продольной запрессовке аналогичных образцов иэ стали на прессе. Прочность соединения, характеризуемая силой распрессовкн,,повышена в 1,7 — 2,2 раза.

Сборку осуществляют на вал длиной

50 мм 2,5 с, Пьезоэлектрический преобразователь возбуждается колебаниями. от генератора Гб-31 через электронный усилитель мощности от блока питания.

Формула изобретения

Способ сборки запрессовкой деталей типа вал — втулка, заключающийся в приложении к одной из деталей одновременно с усилием эапрессовки синфазных продольных и крутильных колебаний, о т л и ч а,ю шийся тем, что, с целью повышения прочности соединения, каждое из указанных колебаний осуществляют с амплитудой, равной меньшему из измеренных на сопрягаемых поверхностях обеих деталей в направлении соответствующего колебания среднему шагу микронеровностей, 1555101

Составитель Д.Лямин

Редактор А.Мотыль Техред N.Õîäàíè÷

Корректор В.Кабаций

Заказ 5?5 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101