Способ соединения деталей

Авторы патента:

F16B4/00 - Соединения с натягом, например соединение деталей путем горячей посадки (прессовые соединения для металлических деталей B23P 11/02) ; неразъемные зажимные крепления (F16B 2/00 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2504697:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к машино- и приборостроению и используется для соединения деталей из различных материалов, в том числе и хрупких, и направлено для упрощение процесса соединения деталей. Способ соединения деталей через сквозное отверстие в них посредством вставления в это отверстие с минимально возможным зазором соединительного элемента, который в последствии подвергают облучению потоком нейтронов.

Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть применен при выполнении механосборочных работ, в частности, при соединении деталей с натягом и может быть использован для соединения как металлических, так и неметаллических изделий, а также для соединения хрупких и изготовленных из мягкого материала деталей, которые «боятся» механических воздействий, неизбежных при механической клепке.

Известны способы соединения деталей (заклепками, винтами, с натягом, клеезаклепочные, клеерезьбовые), в котором для упрочнения соединяемых деталей перед сборкой на поверхности наносят связующие, упрочняющие материалы, например гальванические покрытия, клеевые соединения, или полимерные, в частности анаэробные материалы [1] с.198, [2] с.78, [3] 116, 142.

Недостатками известных способов являются то, что материалы наносят при сборке всех соединений, выполненных в соответствии со стандартной посадкой с натягом. Однако натяг при одной посадке изменяется в широких пределах и их упрочнение является нерациональным из-за ненадежности соединений, связанных их слабой работой на неравномерный отрыв и вибрационную нагрузку, что накладывает высокие требования на конструкцию соединений и дополнительные затраты.

Известен способ соединения деталей [4], в котором упрочнения соединения проводят частичную запрессовку деталей с недопрессовкой до конечного положения на 0,3…1,0 мм и последующую допрессовку в условиях вакуума со скоростью 12…900 м/мин.

Недостатком этого способа заключается в том, что сложен в реализации, требует нагрев или охлаждения собираемых деталей, вакуумной техники и специального прессового оборудования.

Известен способ соединения деталей [5], в котором проводят также частичную запрессовку деталей, затем на свободные участки соединяемых поверхностей одной или обеих деталей наносят упрочняющий соединение материал, после чего осуществляют их последующую допрессовку.

Недостатком этого способа является то, что требует специального прессового оборудования, оснащенного датчиком усилий запрессовки собираемых деталей и использования упрочняющего материала, когда усилие запрессовки Т_запр не соответствует значению Т_запр<Т_сдв, где Т_сдв - максимальная сдвиговая нагрузка, кроме того для нанесения материала и снятия деталей со стола прессового оборудования необходимы специальные устройства; возможно большое рассеяние сил сцепления в связи с рассеянием действительных посадочных размеров в пределах допусков и коэффициентов трения, а также ослабления посадки и повреждения посадочных поверхностей при разборке соединения.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания соединения с наименьшими затратами и с высокой степенью вероятности неразрушения.

Технический результат - упрощение процесса соединения деталей, снижение затрат и устранение условий для их повреждения.

Указанный технический результат достигается тем, что детали соединяют с минимально возможным зазором через сквозное отверстие соединительным элементом (например, клепкой), которое подвергают нейтронному облучению, причем излучатель подводят на минимальное расстояние к соединительному элементу, что приводит к «разбуханию» соединительного элемента, который увеличивает свой объем и за счет этого происходит заклинивание соединяемых деталей.

Особенностью предлагаемого способа соединения деталей через отверстие является то, что соединение деталей производят соединительным элементом вставленной с минимально возможным зазором, подвергают облучению нейтронами, причем излучатель подводят на минимальное расстояние к соединительному элементу в зону действия излучаемых нейтронов, которые попадают во внутрь металла, сталкивают с ядрами ионов или атомов, выбивают их из узлов кристаллической решетки, те, в свою очередь, ударяют другие ионы и внедряются между узлами кристаллической решетки, за счет чего он увеличивается в объеме и прочно соединяет детали.

Способ осуществляется следующим образом. Вначале производят процесс сверления отверстий в соединяемых деталях. Затем вставляют без натяга соединительный элемент в отверстие соединяемых деталей и производят нейтронное его облучение. При облучении нейтроны попадают внутрь металла и, сталкиваясь с ядрами ионов или атомов, выбивают их из узлов кристаллической решетки, те в свою очередь, ударяясь о другие ионы, либо остаются на месте, либо оставляют эти места свободными. Большая часть ионов внедряется между узлами кристаллических решеток. При этом облучаемый соединительный элемент увеличивает свой объем на 0,3%, обеспечивая плотность и прочность соединяемых деталей.

Способ может быть использован в машиностроении, в частности, для соединения отсеков ракет, использующихся в условиях знакопеременных и вибрационных нагрузок.

ЛИТЕРАТУРА

1. Проектирование полноприводных колесных машин. Т.3, изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2008, с.-328.

2. Расчет на прочность в машиностроении. Т.3, под ред. С.Д. Пономарева. М.: Машгиз, 1959, с.-1114.

3. Гузенков П.Г. Детали машин. М.: Высшая школа. 1986. с.-358.

4. Воячек И.И. Применение анаэробных материалов при сборке неподвижных соединений типа вал-втулка // Сборка в машиностроении, приборостроении. - М., 2003, №9. - С.33-37.

5. Патент РФ №2357111, МПК F16/B 4/00, B23P 11/02, B23P 19/02. Способ соединение деталей с натягом. Опубл. 27.05.2009 Бюл. №15.

Способ соединения деталей через сквозное отверстие в них посредством вставленного в это отверстие с минимально возможным зазором соединительного элемента, отличающийся тем, что соединительный элемент подвергают облучению потоком нейтронов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению роторов турбин, компрессоров и насосов, валов с зубчатыми колесами редукторов, осей и валов сельскохозяйственных машин и др.

Способ формирования соединительного элемента и соединительный элемент // 2419528

Изобретение относится к способам соединения конструктивных элементов. .

Соединение с коническим болтом и применение этого соединения // 2406886

Способ выполнения болтового соединения с радиальным натягом для неразъемных пакетов // 2398137

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в судостроении и самолетостроении. .

Устройство для соединения цилиндрических элементов // 2380583

Изобретение относится к машиностроению и энергетике и может быть использовано в соединениях различных механических, гидравлических и пневматических системах различных агрегатов, а также гибких элементов, в том числе из разнородных материалов.

Соединительное устройство // 2373107

Изобретение относится к соединительным устройствам. .

Способ соединения деталей с натягом // 2357111

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может использоваться при проведении механосборочных работ. .

Соединение с натягом // 2278997

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при получении соединений с натягом деталей типа вал-втулка. .

Неразъемный узел соединения // 2231875

Изобретение относится к области машиностроения и авиационной промышленности, преимущественно к конструкциям головных керамических обтекателей для высокоскоростных летательных аппаратов.

Способ соединения деталей, имеющих цилиндрическую поверхность сопряжения // 2214898

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к разработке технологии изготовления разборных соединений деталей машин с использованием эффекта памяти формы.

Соединение с натягом бандажа с колесным центром // 2504698

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к колесам составного типа, и может быть использовано для соединения по цилиндрическим поверхностям с натягом. Соединение с натягом бандажа с колесным центром колеса составного типа, включающее бурт бандажа и стопорное кольцо, фиксирующее осевое положение бандажа относительно колесного центра, при этом на охватываемой поверхности колесного центра выполнены пазы прямоугольной формы с осью, параллельной оси бандажа, в пазах размещены вставки прямоугольной формы с наружным диаметром, равным диаметру охватываемой поверхности, и упругими элементами, контактирующими с основанием паза, при этом длина вставки и ее ширина равны соответственно 0,8 и 0,2 ширины колесного центра, суммарная площадь наружных поверхностей вставок составляет 30-35% от номинальной площади сопряжения соединения, при этом вставки чередуются последовательно. Образование натяга в соединении сопровождается одновременно силами сжатия упругих элементов вставок, при этом создаются зоны сопряжения вставок с бандажом, обеспечивающие дополнительное сопротивление проворачиванию бандажа на колесном центре, что способствует передаче соединением большего крутящего момента. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Усовершенствованное прессовое соединение корпуса зубчатой рейки // 2514319

Изобретение относится к устройству, включающему в себя трубчатый корпус, предпочтительно корпус (1) зубчатой рейки (10), служащий для ее приема, и, по меньшей мере, одно удерживающее и/или опорное кольцо (2, 2´), по меньшей мере, частично расположенное внутри корпуса (1), причем удерживающее и/или опорное кольцо (2, 2´) запрессовано за счет своего расширения в корпус (1). Устройство отличается тем, что на примыкающей к корпусу (1) внешней окружной поверхности удерживающего и/или опорного кольца (2, 2´) выполнен зубчатый участок (4, 4´). Изобретение относится также к соответствующему способу монтажа, по меньшей мере, одного удерживающего и/или опорного кольца (2, 2´) внутри трубчатого корпуса (1). Обеспечивается прочность и качество при сокращении производственных затрат. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Пазовое соединение для буровых коронок // 2520646

Изобретение относится к области машиностроения и горной промышленности и предназначено для соединения и передачи момента вращения и усилия давления от цилиндрической кольцевой детали с радиальными пазами к деталям в виде пластин, в том числе для крепления пластинчатых резцов к буровой коронке. Суть изобретения заключается в формировании неподвижного пазового соединения путем обхвата хвостовика резцов установленными в кольцевые выемки по внешнему и внутреннему диаметру корпуса коронки охватывающим и внутренним кольцами и задавливания их части в радиальные пазы корпуса коронки с прижатием хвостовика резцов к набегающей стенке радиального паза. Таким образом, хвостовик резцов оказывается в радиальном и осевом направлениях зафиксирован охватывающим и внутренним кольцами, и зажатым в окружном направлении между, с одной стороны, деформированными охватывающим и внутренним кольцами, а с другой стороны, набегающей стороной радиального паза корпуса коронки. Вследствие этого хвостовик резца оказывается жестко закрепленным в кольцевой коронке, образуя прессовое соединение. Технический результат заключается в повышении работоспособности, повышении проходки на буровую коронку, увеличении нагрузки на коронку для бурения более крепких пород. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ акустической обработки бандажа и колесного центра при сборке колесной пары // 2565446

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ включает расточку бандажа, нагрев бандажа и установку бандажа на колесный центр. После или во время установки бандажа на колесный центр осуществляют акустическую обработку (озвучивание) бандажа и/или колесного центра. Техническая задача: повышение надежности крепления бандажа на колесном центре. 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.