Способ термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей

 

Использование: соединение с валами зубчатых колес, шкивов, маховиков, втулок и т.д. в машинои автомобилестроении. Сущность изобретения: на охватьваемой детали выполняют регулярный микрорельеф в виде неравнобедренного треугольника. Высота треугольника не более семикратной длины его основания, а угол наклона меньшей стороны к основанию не менее арккотангенса от коэффициента трения материалов соединяемых деталей Охватываемую деталь охлаждают до образования сборочного зазора, устанавливают ее в охватывающую деталь и выравнивают температуру соединяемых деталей. Способ позволяет повысить эксплуатационную и статическую прочность соединения деталей . 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК,;- . ) г"у, р," р г л,: p д -,г ., рг 1 гр

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870467/27 (22) 01.10.90 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Днепропетровский и роектно-конструкторский технологический институт (72) И.Л. Оборский. А,И, Бибиков, И.А. Казанцев, B.Ã. Антоненко, И.В, Оборская и M.Ä. Свизинский (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1146169, кл, В 23 P 11/02, 1984. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ ОХВАТЫВАЕМОЙ И ОХВАТЫВАЮЩЕЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: соединение с валами зубчатых колес, шкивов, маховиков, втулок

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам термического соединения с натягом охватывающей и охватываемой деталей, и может быть использовано для соединений с валом зубчатых колес, шкивов, маховиков, посадок различных втулок в отверстия корпусов.

Известен способ термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей (авт,св. № 1146169), включающий нанесение на поверхность охватываемой детали регулярного микрорельефа треугольного профиля, охлаждение последней до образования сборочного зазора, установку охватываемой детали в охватывающую и выдержку полученного соединения до вь равнивания температур соединяемых деталей, Однако он не обеспечивает статическую и эксплуатационную прочность соединений с натягом в процессе их нагружения, так как. при этом наблюдаются радиальные упругие деформации сопрягаемых деталей, приво„., SU„„1773663A1 (я)5 В 23 Р 19/02, 11/02 и т.д, в машино- и автомобилестроении.

Сущность изобретения: на охвать ваемой детали выполняют регулярный микрорельеф в виде неравнобедренного треугольника.

Высота треугольника не более семикратной длины его основания, а угол наклона меньшей стороны к основанию не менее арккотангенса от коэффициента трения материалов соединяемых деталей. Охваты-. ваемую деталь охлаждают до образования сборочного зазора, устанавливают ее в охватывающую деталь и выравнивают температуру соединяемых деталей, Способ позволяет повысить эксплуатационную и статическую прочность соединения деталей. 6 ил, дящие к уменьшению площади среза шероховатостей вала внедрившихся в тело охватывающей детали в процессе формирования зоны контакта.

Цель изобретения — повышениз эксплуатационной и статической прочности соединения деталей с натягом. формируемого термическим методом.

Поставленная цель достигается тем, что (А в способе термического соединения с натя- Q гом охватываемой и охватывающей деталей, С) включающем нанесение на поверхность ( охватываемой детали регулярного микрореп нефа треугопеного профиля, охлаждение последней до образования сборочного зазора, установку охватываемой детали в ох ватывающую. выдержку полученного соединения до выравнивания темперэгур соединяемых деталей и их скрепления г натягом, профиль микрорельефа выполняют в виде неравнобедренноготреугольника с высотой не более семикратной длины его основания и углом наклона меньшей стороны

1773663 к основанию не менее арккотангенса от коэффициента трения материалов соединяемых деталей, На фиг.1 показан общий вид соединения; на фиг.2 — его детали; на фиг,3 и фиг.5— предлагаемый микропрофиль на охватываемой детали.в соединении, работающем соответственно на осевой сдвиг и кручение, на фиг.4 — узел! на фиг.3: на фиг.6 — сечение

А-А на фиг,5.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Перед сборкой дет;лей 1 и 2 (фиг.1) их подвергали механической обработке, затем на сопрягаемой поверхности охватываемой детали задавали микропрофиль с указанными согласно предлагаемому способу параметрами, охлаждали охваты ваемую деталь 2 до получения сборочного зазора, равному зазору посадки "движения", соединяли детали с этим зазором, выдерживали соединения до выравнивания температуры в деталях и их скрепления за счет натяга.

В процессе выравнивания температур . происходит внедрение микропрофиля в тело охватывающей детали на величину максимального его внедрения при заданном натяге. При распрессовке соединения, действии на него крутящего момента или осевого и окружного усилий одновременно происходит чистый срез микропрофиля по всей длине соединения, что обеспечивает высокую статическую и эксплуатационную прочность термического соединения с натягом.

Пример, Опытное соединение {фиг.1) изготавливали из стали 45, диаметр посадки

50 мм, длина соединения 60 мм, Подготовлено было 6 партий образцов охватывающих 1 и охватываемых 2 . деталей по 10 комплектов в каждой.

После чистового точения и шлифования валов 2 с шероховатостью R> = 0,8 — 1,25 мкм проводили измерение их действительных размеров и отклонений формы, Последняя не превышала по овальности и конусности

0,005 мм. Затем на всех валах наносили накаткой микропрофиль с высотой 20 мкм, причем на первой, второй и третьей партиях наносили равнобедренный треугольный микропрофиль с основанием 1,5 — 2,5. 2.5—

3,5; 2,5 — 3,2 мкм соответственно, а на четвертой, пятой и шестой — с основанием 2З-3,2 мкм и углом наклона его стороны, восприни/ мающей нагрузку, соответственно 78 40

77 00 и 90 00.

После накатки все валы подвергали повторно измерению действительных размеров, а затем растачиванием изготавливали охватывающие детали 1 с шероховатостью посадочного отверстия Р = 0,8„,1,25 мкм и размерами отверстия, обеспечивающими в дальнейшем комплектование сопрягаемых

10 пар вал — втулка с натягами 50 мкм. После комплектования проводили сборку соединений, предварительно охладив валы 2 жидким азотом до -196 С, Затем, выдержав соединения в течение 72 ч при температуре

20 5ОС, производили испытания их несу20 щей способности на осевой сдвиг. Полученные результаты испытаний несущей способности соединений приведены в таблице, Предлагаемый способ термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей позволяет повысить эксплуатационную и статическую прочность сборочных единиц.

30

Формула изобретения

Способ термического соединения с натягом охватываемой и охватывающей деталей, включающий нанесение на поверхность охватываемой детали регулярного микрорельефа треугольногс профиля, охлаждение последней до образования

35 сборочного зазора, установку охватываемой детали в охватывающую и выдержку полученного соединения до выравнивания температур соединяемых деталей, о т л ич а ю шийся тем. что с целью повышения эксплуатационной и статической прочности соединения деталей, профиль микоорелье40 фа выполняют в виде неравнобедренного

45 треугольника с высотой не более семикратной длины его основания и углом наклона меньшей стороны к основанию нв менее арккотангенса от коэффициента трения материалов соединяемых деталей.

1773бб3

Экспериментальные данные несущей способности соединений с натягом

1 Т р,. 8&R718HO j

Ф-Я

ы8ели жмо еь

Составитель И.Оборский

Техред М. Морге нтал Корректор Н.Слободяник

Редактор

Заказ 3894 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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