Способ повышения надежности затяжки резьбового соединения

Союз Соеетскик Социалистические РеспубликЗависимое от авт, овидетельства- Заявлено 04.7.1970 ( 1439468/25-27) М.Кл. г 16 Ь 31/04 сис присоединением заявивПриоритет -Опубликовано 21.11/.19 иоедпет по долее еоеретеиий и отирыти при Спеете Министре СССРК 620.178,352 (088,8 ллетень1 опубликования описания 21 Л 11,197 Авторизобретения Б. А. М явите СПОСОБ ПОВЪЮЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЗАТЯЖ Р ЕЗЪБО ВО ГО СО ЕД И Н Е Н ИЯ к области общ 25 Изобретение относитсяегомашиностроения,Известен способ повышения надежности затяжки резьбового соединения путем пластической деформации резьбовых элементов, например болтов, заключающийся в том, что коси резьбового элемента прикладывают растягивающий ударный импульс, Такой способне может быть применен в труднодоступныхместах и не обеспечивает стабильности затяжки в случае, если стержень стягивает пакет деталей из материалов с различным коэффициентом линейного расширения, превосходящим пределы упругой деформации.По предлагаемому способу в целях выравнивания напряжений между несколькимиболтами, стягивающими детали из материалов, с неодинаковым коэффициентом линейного расширения, пластическое деформирование болтов производят путем нагрева соединения до экстремальных значений температур, достигаемых в процессе эксплуатации.Этот способ особенно важен в применениик быстроходным составным роторам, в частности, центробежных компрессорных машин,где фланец вала, как правило, стальной, акрыльчатка изготовлена из алюминиевогосплава, Коэффициенты линейного расширения отличаются в. два раза. Это приводит ктому, что отбалансированный ротор через 50 2час увеличивает дисбаланс в десять и более раз. При нагреве с течением времени происходит перераспределение напряжений вследствие ползучести сопрягаемых деталей и 5 стержня, т. е. напряженное состояние со временем существенно изменяется в направлении уменьшения неравномерности. Это влечет за собой изменение биений (радиальных и тор.цевых) крыльчатки, а следовательно, и уве личение (против исходного) дисбаланса.Описываемый способ иллюстрируется напримере нагрева крыльчатки вентилятора,Крыльчатка 1, регулировочное кольцо 2 ишайба 3 стягиваются болтами 4, ввинчивае мыми в резьбовые отверстия фланца вала 5. При нагреве до рабочей температуры, превосходящей температуру сборки в несколько раз, алюминиевый сплав крыльчатки, облада ющий большим коэффициентом линейногорасширения (22,6 10против 11,5 10у стали), расширяясь, пластически деформируется сам (под головками болтов) и вызывает монстонное возрастание пластической деформации (процесс ползучестн) и в болтах 4, в силу чего напряжение в них при неизменной общей деформации уменьшается (в чем и состоит сущность процесса релаксации),В крыльчатке, отбалансированной без нагрева, процесс релаксации продолжается, иаказ 3044 Ивд о 550 Тираж 448ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при СоМосква, Ж, Раушская аб., д. 4/5 одлнсно СССР Мани баас на я тн Осафя Кос Гомск) О араваення по аечап это ведет к разбалансировке машины уже в первые 50 час.Если же интенсифицировать процесс релаксации места крепления крыльчатки 1 к валу 5 с помощью нагрева до максимальной рабочей температуры до балансировки, то обеспечивается стабильность усилия затяжки, уменьшается пластичность стержня, повышается предел выносливости стержней (болтов) при переменных нагрузках, а главное, стабилизируется величина остаточного дисбаланса, что подтверждается рядом экспериментов, когда отклонение дисбаланса от нормы от нагрева к нагреву становилось меньше. Одно-, двух- и трехкратные нагревы с охлаждением (в зависимости от конкретных требований) обеспечивают стабильность дисбаланса во времени,исключая, разумеется, прирост дисбаланса от износа, проявляющийся при длительной эксплуатации. Предмет изобретения оСпособ повышения надежности затяжкирезьбового соединения путем пластической деформации резьбовых элементов, например, болтов, отличаощийся тем, что, с целью вы равнивания напряжений между несколькимиболтами, стягивающими детали из материалов с неодинаковым коэффициентом линейного расширения, пластическое деформирование болтов производят путем нагрева соединения 5 до максимальных температур, достигаемых впроцессе эксплуатации.