Способ соединения деталей с натягом

ОМ (Ш СОЮЗ. СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБ ЛИК Збб В 23,Р 11 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ГВУ ГОСУДа СТНЕННЫЙ КОМИТАТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Пензенский политехнический ин"ститут и Ордена Трудового КрасногоЗнамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР. (56) 1. Авторское свидетельство СССР9 637229, кл. В 23 Р 11/02, 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 503053, кл. 116. В 4/00, 1973(прототип ),(54) (57) СП 0 С 0 Б СОЕДННЕННЯ ДЕТАЛВйС НАТЯГОМ, при котором. после запрес, совки одну из деталей сдвигают.;,относительно )другой до наступлениясрыва соединения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упроцения процесса соединения и повышениянесущей способности соединения, де.таль сдвигают в направлении, .противоположном направлению ее движения .при занрессовке.Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к способам соединения деталей снатягом,Известен способ соединения деталей путем нагрева или охлаждения сот 5бираемых деталей и последующеговайуумирования эоны контактиремыхповерхностей Ъ пределах 1101;10 фмм рт. ст в котором, с цельюповышения прочности соединения, 10прессовое соединение термическиобработанных деталей ведут с недопрессовкой до конечного положения на 0,3-1,0 мм с последующейдопрессовкой в условиях вакуума соскоростью 12-900 м/мин 1,Однако известный способ сложенв реализации и не обеспечивает значительного повышения прочности присборке продольным методом.Известен также способ соединения деталей с натягом, при которомпосле запрессовки путем охлажденияохватываемой детали ее сдвигаютв окружном направлении относительно охватывающей детали за счетприложения крутящего моментадо наступления срыва соединения. Приэтом происходит разрушение окисных пленок, что улучшает условияадгеэии, повышает коэффициент трения и прочность соединения Г 23.Однако для разрушения.окисных;:пленок необходима значительная пластическая деформация поверхностногослоя, которая не обеспечиваетсяпри сдвиге в окружном направлениив случае продольного метода сборки,1когда уже в процессе запрессовкиповерхностные слои пластически деформируются и упрочняются. 40В то же время в окружном направленин для таких распространенныхметодов обработки цилиндрическиМдеталей, как точение и шлифование,высота неровностей существенно меньше, чем в осевом, что также снижает эффективность известногоспособа,Кроме того, способ не предназначен для соединений из разнородныхматериалов, имеющих низкую адгезию. 50Известный способ сложен в реализации, так как предполагает использование приспособления для скручиваниясоединения.55Цель изббретения - упрощение процесса сборки и повышение несущей способности соединений с натягом, собранных продольным методом.Указанная цель достигается тем 6 что согласно способу соединения деталей с натягом, при котором после запрессовки одну иэ деталей сдвигают относительно другой до наступления срыва соединения, деталь сдвигают в направлении, про тивоположном направлению ее перемещения при эапрессовке.Сущность способа сводится к тому, что, например, вал запрессовывают во втулку, а затем на том же самом оборудовании его сдвигаютв противоположном направлении до наступления момента срыва соединения и основывается на экспериментально установленной аниэотропии сил трения при осевом сдвиге в прямом направлении, когда относительное движение деталей соединения при эапрессовке и распрессовкесовпадает, и обратном, когда относительное движение деталей соединения при распрессовке противоположно относительному движению деталей при запрессовке.На фиг. 1 показана зона контакта соединенных деталей из однородных материалов после запрессовки до сдвига, на фиг 2 в .эона контакта соединенных деталей из разнородных материалов после запрессов- ки до сдвига, на фиг. 3 - то же, после сдвига.Способ осуществляется следующимобразом.Втулку 1 закрепляют неподвижно и эапрессовывают в ее отверстиевал 2 при осевом воздействии нанего усилием Р запрессовочногоинструмента. Запрессовку осуществляют со смещением вала на длину,превышающую длину запрессовки на0,2-1,0 мм,При запрессовке неровности сопрягаемых поверхностей вала и втулки при одновременном действии контактного давления и сил трения пластически деформируются и вытягивают ся в направлении, противоположном направлению относительного перемещения деталей при эапрессовке.После эапрессовки вал 2 сдвигают в противоположном направлениина 0,2-1,0 мм до номинального положенин. При сдвиге вала в направлении, противоположном направлениюперемещения вала нри эапрессовке, под действием усилия Рс, приложенного к валу, осуществляется пластическая деформация неровностей валаи втулки, которые как бы входят во взаимное зацепление, что обеспечивает условия для разрушения окисных пленок и охватывания поверхностей, приводящих к увеличению прочности соединения и егонесущей способности.При запрессовке деталей из раэнородных материалов ( Фиг. 2), напри.мер стальной втулки 1 и вала 2.иэ латуни, происходит срез и налипаниечастиц 3 иэ латуки, которые располагаются во впадинах неровностейстальной поверхности втулки; При1034866 ходит дополнительное эаглубление неровностей стальной втулки 1 в более мягкий материал латунного ва-. ла 2 и более полное заполнение впа- дин шероховатого слоя втулки 1 мате риалом вала 2 1 фиг. 3). После срыва соединения в направлении Рс прочность соединения определяется силой трения на границе микронеровностей, и.поскольку площадь фрикционного взаимодействия в результате сдвига увеличивается, то, следовательно, увеличивается прочнбсть и несущая способность соединения.Особенно эффективно применение способа при действии знакоперемениых осевых нагрузок, когда несущая способность соединенияограничнваМомент скручивания, нем Усилие выпрессовки после сдвига, кнУсилие запрессовкикн в прямомнаправлении в обратном направлении послесдвигав осевомнаправлении в прямомнаправлениипослесдвига послесдвигав окружномнаправлении 210 290 30 20 Сталь 45 Сталь 45 180 1 .24 22 120 14 Латунь . Сталь 45ЛС,родных, но и разнородных материалов,не склонных к адгезии, а также нетребует дополнительных затрат и выполняется на прессовом оборудовании,предназначенном для эапрессовки. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом новышает несущую способность соединения на 40-60, обеспечивает повьвение несущей способности не только одноФиа. РЗаказ 5721/13 Тираж 1106 Подписное ВНИИ фи ПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Материалы вала втулки ется его прочностью на сдвиг вменее прочном направлении действияусилия эапрессовки Р.П р и м е р . Осуществление способа и результаты испытаний полу 5 ченных соединений приводят для деталей с сопрягаемым диаметром 20 мм,внутренним диаметром вала 10 мм,наружным диаметром втулки 30 мм идлиной 20 мм. Посадочные поверхЯ ности обрабатывают точением с шероховатьстью Ку 2 мм. Натяг в соединении обеспечивается равным й30 мкм,Материалы деталей, виды испытаний и результаты 1 усредненные поданным четырех опытов) приведеныв таблице.