Способ сборки запрессовкой деталей типа вал-втулка

 

О П И С А Н И Е о>617227

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.02.77 (21) 2452274/2;-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Пртшритет— (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень ¹ 28 (45),Дата опубликования описаиия 10.07.78 (51) Ч Кч В 23 Р 11/02

Государстеениый комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 658.515 (088.8) (54) СПОСОБ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ вЂ” ВТУЛКА

ЗАПРЕССОВКОЙ

Изобретение относится к области механосборочных работ, в частности к способам прессовых соединений деталей типа вал втулка.

Известен способ сборки запрессовкой деталей типа вал — втулка, заключающийся в том, что охватывающую, поверхность втулки упрочняют, например, дорном с одновременной раздачей посадочного отверстия втулки средой под давлением и последовательным введением вала во втулку (1).

Однако в известном спосабе,после дорнования втулки, происходит упругое восстановление ее поверхности, охватывающей вал.

При этом последующая запрессовка происходит при нвпосре1дстьвннOM ко1нтаите сапрягаемых поверхностей, что сопровождается упругой или упруго-пластической деформацией металла вала и втулки. За счет геометрической неточности сопрягаемых поверхностей, а 2О также за счет неизбежных перекосов и .несовмещения их осей деформация происходит неравномерно как в поперечном, так и в продольном сечениях соединения. Кроме того, изменяются физико-механические свойства поверхностных слоев сопрягаемых деталей, в частности происходит повреждение микронеровностей на сопрягаемых поверхностях, деформированными оказываются и упрочненные после дорнования слои металла втулки. Это вызывает потерю натяга в соединении, сни.жает величину упругого восстановления металла втулки и вала после запрессовки и, как следствие,,после сборки уменьшаются,контактные.напряжения и сила трения на поверхности сопряжения. В результате уменьшается,прочность и несущая способность соединения.

Кроме того, при запрессовке с непосредственным контактом сопрягаемых поверхностей даже,при,наличии смазки .на этих поверхностях возникает значительное контактное трение, что увеличивает усилие запрессовки.

Целью изобретения является повышение прочности и .несущей способности соединения путем повышения контактных напряжений на поверхности сопряжения за счет увеличения упругих деформаций, а также снижение усилия запрессовки за счет уменьшения контактного трения при запрессовке.

Указанная цель,достигается тем, что одновременно с упрочнением в зоне деформированного участка втулки в течение всего процесса запрессовки создают дополнительное давление, .превышающее на 20 — 30 расчетное усилие контактного напря>кения сопрягаемых деталей.

На чертеже представлена схема запрессовки по предлагаемому способу.

Прп перемещении дорна 1 происходит уп617227 ругое или упруго-пластическое увеличение диаметральных,размеров охватывающей поверхности втулки 2. Осуществляя силовое воздействие на внутреннюю поверхность втулки, вышедшую из очага деформации, величи- 5 на удельных давлений которого,на 20 — 30% превышает, расчетное усилие контактного напряжения на поверхности сопряжения, резко ограничивает восстановление диаметральных размеров. В результате внедрение, вала 8 во втулку 2 происходит по существу,при наличии радиального зазора между указанными деталями, при этом не происходит деформации сопрягаемых поверхностей, а следовательно, не снижается величина упругого восстановления металла вала и втулки после запрессовки. Кроме того, уменьшается контактное трение при сборке, что ведет к снижению усилия запрессовки. По окончании процесса ,запрессовки дополнительное давление сни- 20

"мает чщ;@ояуоваждается упругим восста.новлением диаметральных размеров охваты1" ающей(повдрхйости втулки и образуется соединение;;с:уо вышенной прочностью и,несут и ф„ В щей способностью. 25

Прййер" Фсутцествления способа. Проводиласв",сборка деталей по предлагаемому способу. Дорн,,применяемый при сборке, имел следующую геометрию: наружный диаметр

38,24 лл, угол .заборного конуса 3, угол обратного конуса 3, ширину ленточки 2 мм. Материал дорна — твердый сплав ВК 8. Втулки изготовлялись с посадочными диаметрами, при которых дорнование происходило с натягами 0,1; 0,2; 0;4; 0,6; 0,8 мм на каждом по- 35 следующем образце. Длина посадочной поверхности втулки 25 ям, наружный, диаметр

65 ил. Валы .имели такие посадочные диаметры, при которых .последующая .за дорнованием запрессовка велась во всех образцах 4о со средними натягами, соответствующими стрессовой посадке 2-го класса точ|ности, т. е. цри,выбо|ре диа метрсв сопряга емых поверхностей валов учитывалась остаточная деформа ция в металле втулок, возникающая при дор- 45 новании,их с различными натягами. Класс сиероховатости сопрягаемых,поверхностей находился для валов пределах 7д — 7в, для втулок 5а — 5б. Материал валов и втулок— сталь 45 без термообработки.

Дополнительное давление в зоне деформированного участка поверхности втулки 2, вышедшего из очага деформации в процессе сборки, осуществлялось маслом «Индустриальное 20» под давлением, на 20 — 30% превышающим величину усилия, расчетных контактных напряжений на поверхности сопряжения при средних натягах, соот ветст вующих посадке А/Пр,,и соста вляло 1050 — li150 кг/слР. 6о

Скорость сборки составляла 7,5 л4я/сек.

В процессе запрессовки определялось максимальное усилие запрессовки, кроме того собранные образцы подвергались распрессовке с измерением усилия распрессовки.

В результате испытаний установлено, что усилие запрессовки по предлагаемому способу в 2 — 3 ра за меньше, чем ври сборке извест.ным способом.

Усилие распрессовки .на 2Π— 40% выше, чем у образцов, собранных известным способом.

Как показали, испытания при дополнительном силовом воздействии на внутреннюю поверхность втулки, вышедшую из очага деформации, величина удельных давлений которого превышает усилие расчетного контактного напряжан и я íà поверхности сопряжения менее, чем на 20, упругое восстановление диаметральных размеров охватывающей,по.верхности втулки ограничивается до размеров, не позволяющих вести запрессовку без контакта сопрягаемых поверхностей. При .дополнительном силовом воздействии с давлениями, величина, которых более, чем íà 30% превышает усилие .расчетного контактного напряжения на поверхности сопряжения, возможна .необратимая пластическая деформация втулки, что неизбежно, приводит к паде,нию натяга, а следовательно, к снижению прочности соединения.

Предлагаемый способ сборки деталей для ,получения,неразъемных соединений обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие;преимущества: повышение прочности и несущей способности соединений, а также снижение усилия запрессовки; надежную передачу значительных крутящих моментов, ударных .нагрузок и осевых сил, что значительно повышает, качество машин.

Ф о,р м у л а и з о б ip е т е,н и я

Способ сборки деталей типа вал — втулка запрессо вкой, за ключающийся в том, что охватывающую поверхность втулки упрочняют, например, дорном с одновременной раздачей посадочного отверстия втулки средой под давлением и последовательным,введением вала во втулку, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности, .несущей способности соединения и снижения усилия .запрессовки, одновременно с упрочнением в зоне деформированного участка втулки в течение всего процесса запрессовки создают дополнительное давление, превышающее на

20 — 30% расчетное усилие .контактного напряжения сопрягаемых деталей.

Источник информации, принятый во внимание,при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 310774, кл. В 23 P 19/02, 1970.

617227

Составитель И. Басова

Техред О. Тюрина

Редактор Н. Суханова

Корректор И. Симкина

Подписно""

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 444/715 Изд. № 527 Тираж 1263

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5