Способ неподвижного соединения деталей

,59 вг 3 р 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ йО ДЕЛАи ИЗОЬРЕ ОМИТЕТ СССР Й И ОТЙРЫТИЙ БРЕТЕНИЯльствуа д(54)(57) СПОСОБ НЕПОДВИЖНОГО СОЕДНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, включающий нанесен и г Н АВТОРСКОМУ СНИДЕТ покрыпия и на одну из двух детал печением к плавление л и ч а ю целью повы и зкономии крытие вып ным. вещест меньше сре: механическ мой поверх легкоплавкого материала сопряемых поверхностей й, сборку деталей с обеснтактного давления и расматериала покрытий, о ти й с я тем, что, с ения прочности соединения материала покрытия, полняют поверхностно-активом толщиной в 5-20 .раз ней высоты неровностей от й обработки на сопрягаеости другой детали.1 1031изобретение относится к механосборочным работам и может быть использовано при создании неподвижного соединения двух деталей.Известен способ неподвижного соединения деталей, включающий нанесение покрытия из легкоплавкого материала на одну из сопрягаемых поверхностей двух деталей, соединение де",талей, с обеспечением контактного давления между сопрягаемымиповерхностями, расплавление материала покрытий 1"1.Недостатком этого способа является невозможность существенно повысить прочность соединения, так каклегкоплавкие металлы обладают, какправило, пониженными механическимихарактеристиками и находясь в зонеконтакта, ограничивают прочность 20соединения с натягом, Кроме того, длязаполнения пустот зоны контакта требуется покрытие значительной толщины, соиЗмеримой с высотой неровностей на сопрягаемых поверхностях деталей, а это приводит к повышенномурасходу дорогостоящих легкоплавкихи пластичных металлов,Цель изобретения - повышение процности неподвижного соединения дета- зОлей и экономия материала покрытия.Поставленная цель достигается засчет того, что в способе неподвижного соединения деталей, включающемнанесение покрытия из легкоплавкихметаллов на одну из сопрягаемых поверхностей двух деталей, сборку деталей с натягом расплавление материала покрытии, покрытие выполняют поверх;ностно-активным веществом толщинойв 5-20 раз меньше средней высотынеровностей от механической обработки на сопрягаемой поверхности другой детали,На фиг. 1 изображена схема зоныконтакта сопрягаемых поверхностейсоединенных деталей до расплавления материала покрытия, на фиг,2схема зоны контакта поверхностейдетадей после расплавления материала покрытия.Способ осуществляют следующимобразом.Наносят, например фрикционным методом, на обезжиренную сопряга емую поверхность одной из деталей 1 слой 2 легкоплавкого материала толщиной в 5-20 раз меньше средней высоты неровностей В 2от меха. нической обработки на сопрягаемой поверхности другой детали 3, устанавливают одну деталь относительно другой и создают контактное давление Р, например, путем сборки деталей с натягом или затяжкой болтового соединения. Расплавляют материал покрытия или нагревом полученного соединения до температуры плавления материала покрытия с последующей выдержкой в течение 10-20 мин и охлаждения,или за счет тепла нагретой для обеспечения сборочного зазора втулкипри сборке деталей с натягом).Расплав легкоплавкого материала понижает прочность ( пластифицирует) поверхностного слоя детали и облегчает внедрение в нее неровностей, имеющихся на сопрягаемой поверхности другой детали, При охлаждении соединения материал покрытия кристаллизуется, что приводит к восстановлению прочностных свойств поверхностного слоя материала детали.Преимущественное пластифицирование поверхностных слоев детали, имеющей покрытие , обеспечивает путем соответствующего подбора материала покрытия, например, препятствующего смачиванию, на сопрягаемую поверхность другой детали или ее упрочнение методами поверхностно-пластического деформирования или химико-термической обработкой.Покрытие толщиной, большей, чем 0,2 В , где В- средняя высота неровностей поверхности без покрытия, снижает прочность соединения, так как начинают оказывать влияние пониженные прочностныехарактеристики материала покрытия. Покрытие толщиной, меньше, чем 0,05 К-, не обеспечивает достаточного пластифицирования и понижения прочности поверхностных слоев одной из деталей для внедрения неровности высотой Й,что также снижает эффективность способа,Таким образом, при реализации способа обеспечивается значительная глубина внедрения Др с неровностеи одной сопрягаемой поверхности в материал другой и повышенная фактическая площадь контакта А 1, 7 А 1, без снижения прочностных характеристик поверхностных слоев детали, что в итоге приводит к существенному повыБвз по- крытия 22 16 0,4-0,5 3,0 Известный Предлагаемый 1-2 8-16 3,0 20-32 38 3-5 36 0,5-0,80,6-1 3,0 заению прочности неподвижных соединений,Кроме того, нагревая соединениедо температуры плавления легкоплавкого покрытия, можно существенноснизитьусилие выпрессовкй ( при сборке деталей с натягом) при последующейразборке соединения, например, дляпроведения ремонтных работ,П р и м е р . С целью экспериментального апробирования предлагаемогоспособа и сравнения его с известным.изготовлены образцы прессовых соединений. Охватывающую деталь выполняютв виде втулки с наружным диаметром 15О = ч 5 мм и внутренним диаметром0 = 30 мм, а охватываемую детальв виде сплошного вала. Длина вала ивтулки= 20 мм, Иатериал валасталь 45 К. = 340 ИПа , втулкисталь 3 Х (б = 750 МПа.Посадоцные поверхности деталейобрабатывают шлифованием с шероховатостью вала Р 01,= 0,63 мкм (Р =(Р-- 16 мкм) и Р, = 0,63 мкм, Натягв соединениях путем селективного под-бора выбирают равным 304.5 мкм.Соединения собирают с.нагревомвтулки, причем осуществляют сборкубез покрытия, с покрытием по известШероховатость сопрягаемой поверхностич ному способу и с покрытием по предлагаемому способу.Перед нанесением покрытия по предлагаемому способу посадочную поверхность вала обезжиривают и покрытиегаллий) наносят фрикционным методом. Толщину покрытия контролируюткосвенным методом по количеству нано.симого галлия, определяемого тщательным взвешиванием валов до нанесенияпокрытия и после на аналитическихвесах мод. АДВМ с точностью 10 гПреимущественное пластифицирование( понижение прочности) сопрягаемой поверхности вала достигалось в связис его значительно более низкими физико-механическими характеристикамипо сравнению с материалом втулки,Условия проведения экспериментови их результаты представлены в т".блице,Полученные результаты показываютсущественное влияние отношенияна прочность соединения.Таким образом, способ по сравнениюс известными обеспечивает повышениепрочности соединения в 1,4-1,5 разапри сохранении простоты и технологичности способа и позволяет существенно уменьшить расход дорогостоящих цветных металлов и сплавов.1031712 Составит ущникова Техред Тедакто Тираж 110 б ственного комитета изобретений и отк