Способ сборки прессовых соединений типа вал-втулка

 

Использование: машиностроение, сборка соединений вала и втулки с гарантированным натягом и по переходным посадкам, особенно соединений с нежесткими тонкостенными втулками, например подшипниковыми кольцами. Сущность изобретения: прикладывают усилия в местах наибольших отклонений от круглости по наружной поверхности втулки. Предварительно эти места определяются по круглограмме. Причем силу прикладывают одновременно с ультразвуковыми колебаниями определенной величины, которая определяется по формуле, приведенной в описании.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАПИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 P 11 /02

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

Ы (л)

M ф (>

1а

M N

W, (3) (21) 4793507/27 (22) 20,02,90 (46) 15,05,92. Бюл, N- 18 (71) Куйбышевский филиал Института машиноведения им. А.А, Благонравова (72) В.А, Николаев и Б.Л. Штиков (53) 621,757(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1344566, кл. В 23 P 11/02, 1986. (54) СПОСОБ СБОРКИ ПРЕССОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА (57) Использование: машиностроение. сборка соединений вала и втулки с гарантироИзобретение относится к машиностроению, сборке соединений вала с втулкой с гарантированным натягом и по переходным посадкам, в частности соединений с нежесткими тонкостенными втулками. например подшипниковыми кольцами.

Цель изобретения — повышение геометрической точности наружной поверхности втулки, например подшипникового кольца, за счет совмещения процессов запрессовки и доработки поверхности вала микрорезанием, На фиг.1 приведена схема к расчету сил. прикладываемых к втулке для компенсации погрешности вала; на фиг.2 — круглограмма поверхности вала; на фиг.3 — то же, наружной поверхности втулки, запрессованной на вал (фиг.2) обычным способом: на.фиг.4 — то же, втулки, запрессованной на вал (фиг.2) по предлагаемому способу

На наружную пов рхность ппдшипникового кольца в местах расположения отклонений от круглости вала (фиг.1) „„Ы „„1733214 А1 ванным натягом и по переходным посадкам, особенно соединений с нежесткими тонкостенными втулками, например подшипниковыми кольцами, Сущность изобретения: прикладывают усилия в местах наибольших отклонений от круглости по наружной поверхности втулки. Предварительно эти места определяются по круглограмме.

Причем силу прикладывают одновременно с ультразвуковыми колебаниями определенной величины, которая определяется по формуле. приведенной в описании. 4 ил, прикладывают силы Р, упруго деформирующие кольцо на величину Ь r, определяемые в зависимости от величины этих отклонений следующим образом.

ЬГ

Относительная деформация Р =

Г определяется по известной зависимости

Е =- », О (1) где Š— модуль упругости материала кольца;

n — напряжения, действующие в рассматриваемом сечении, Напряжения. вычисляют по известным зависимостям сопротивления материалов при совместном изгибе и растяжении: где W — момент сопротивления сечения;

1733214 где Ь вЂ” ширина кольца;

h — толщина кольца:

F = b h — площадь сечения кольца: (4)

M — изгибающий момент:

N — нормальная сила. 5

М и N определяют с помощью канонических уравнений метода сил; з з

М (p ).= ß р г у1 р (p ) = p г . у1р (p ): (5) 10

N(v1=Х Р в М) =РАЗ (ч ) (7) После точного совмещения оси вала и подшипникового кольца на вал подают продольные ультразвуковые колебания и прикладывают к нему силу запрессовки Рзап. 30

При запрессовке вала в кольцо осуществляется срезание (микрорезачие) отклонений от круглости.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. 35

На фиг.2 приведена круглограмма поперечного сечения вала с отклонениями от круглости Л г = 0,01 мм . На вал было запрессовано безбортовое внутреннее кольцо роликового подшипника Nã 32205 40 обычным методом, Некруглость внутренней поверхности кольца составляла 0,002 м. Запись круглограммы с беговой дорожки кольца после запрессовки показала, что основные дефекты вала скопировались и на 45 кольцо (фиг.3). хотя величина некруглости снизилась до 0.006 мм, Для посадки кольца по.ïðeäëàràåìîìó способу были определены места нэ поверхности вала, имеющие наибольшие отклоне- 50 ния Ь r = 0,01 мм от круглости (точки 1,2,3) с помощью построения прилегающей окружности. Координаты этих точек: ip1 = 0: р =

150; рз = 185 . Геометрические парэмет55 где

К1р () (6)

2 зт

Значения функции X1р (<р) иу р (ф) в зависимости от rp приведены в табл.6.1 (1).

Подставляя (2-5) в (1) и решая относи-20 тельно Р, получим

Ьг.b h Е з з г (6 г ХУ„1р (/ ) + " XX2p (Р ) )

1" 25 ры кольца: Ь = 15 мм; h = 3.5 мм; r = 25 мм.

Модуль упругости Е = 2.10 кг/мм, 4 2

; У1р ((Р) = 0,15916 + 0,36749 + 0,13 =

=0,65665 p (ср) = 0 +0,2083 = 0.01372 = 0,1946.

Значения X1p (V) и r p (V ) определяли из табл,6.1 (1). Силу Р для приложения в точках

1,2 3 определяли по формуле (7)

0.01 15 3,5 2 10 "с " """ ""х -""

Силы P = 15 кГс были приложены в точ-, ках 1,2,3, проведена запрессовка с подачей ультразвуковых колебаний на вал. На фиг.4 представлена круглограмма беговой дорожки кольца после такой запрессовки.

Некруглость ее составляет 0,002 мм, т.е. в три раза меньше, чем при обычной сборке.

Формула изобретения

Способ сборки прессовых соединений типэ вал — втулка. включающий центрирование соединяемых деталей, приложение усилия к одной из деталей и воздействие на детали ультразвуковыми колебаниями, о тличающийся тем.что.сцелью повышения геометрической точности наружной поверхности втулки, с поверхности вала снимают круглограмму, определяют места наибольших значений некруглости и прикладывают на соответствующие места наружной поверхности втулки радиальные силы, определяемые по формуле

Лг Ь h2 E

) з з г (6 г у1р (/1 ) + Ь, > у2р (р } )

1 1 где P — радиальная сила;

hr — некруглость вала;

b — ширина втулки;

h — высота сечения втулки (толщина);

Š— модуль упругости втулки;

r — радиус внутренней поверхности втулки, У1р(.P) =

2л р — угол, определяющий положение отклонения от круглости окружности вала.

1733214

Фиг f