Способ получения неразъемного соединения деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СОР 1,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рижский политехнический институт им. А. Я. Пельше(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к механосборочным работам, в частности к технологии получения неразъемных соединений деталей методом пластических деформаций. Цель - уменьшение энергозатрат и повышение качества соединения. На одной или обеих поверхностях, образующих зазор, перед установкой деталей выполняют винтовую канавку под промежуточный материал, При соединении в винтовую канавку устанавливают промежуточный материал, например, путем навивки, ориентируют собираемые детали между собой и производят раздачу внутренней детали. 2 ил.Изобретение относится к механосборочным работам, в частности к способам получения неразъемных соединений деталей, входящих одна в другую, методом пластических деформаций.Цель изобретения - уменьшение энергозатрат и повышение качества соединения путем уменьшения предварительного зазора.На фиг. 1 представлена схема образования соединения при выполнении канавки на одной из сопрягаемых поверхностей; на фиг. 2 - то же, при выполнении канавок на обеих сопрягаемых поверхностях,Способ осуществляют следующим образом,На сопрягаемой поверхности 1 оси (вала) 2 выполняется винтовая канавка 3 под промежуточный материал, например проволоку 4. Затем в канавку 3 укладывается проволока 4, Последняя может быть приготовлена в виде пружины или навита на канавку после ее образования. Обрабатывается втулка 5 с получением диаметра внутренней поверхности несколько большего (на 0,2 - 0,4 мм) диаметра, измеренного по уложенной в канавку проволоке, Втулку 5 надевают на ось 2 с радиальным зазором. Выступающие из втулки 5 концы проволоки 4 обрезают. На ось 2 устанавливают гайку 6 и обойму 7, предназначенные соответственно для удержания втулки 5 от выпадания и передачи осевого усилия от пресса. Помещают предварительно собранное соединение втулка - ось в охватывающую деформирующую протяжку (матрицу) 8, установленную на столе пресса 9. Органом перемещения последнего воздействуют на обойму 7 и проталкивают предварительно собранное соединение через протяжку 8. Она последовательно воздействует на наружную поверхность втулки 5 своими деформирующими зубьями 10 и обжимает ее, уменьшая поперечные размеры и вызывая радиальное течение материала (каждый последующий деформирующий зуб протяжки выполнен с размером своей рабочей части меньшим, чем предыдущий зуб). Между осью 2 и втулкой 5 вначале выбирается имеющийся зазор, а затем образуется прессовое соединение. Материал втулки 5 при его радиальном течении также охватывает проволоку 3, которая при этом подвергается всестороннему сжатию. После обжатия наружной поверхности втулки 5 и оси 2 снимают вспомогательные детали гайку 6 и обойму 7. Винтовая нарезка с образованием канавки под проволоку может быть выполнена на внутренней поверхности втулки 5 и в эту канавку может быть уложена проволока.Подобным образом может быть образовано соединение типа втулка - корпус, но в этом случае канавка под проволоку выполняется или на наружной сопрягаемой поверхности втулки, или на внутренней сопрягаемой поверхности корпуса, а радиальная деформация втулки (раздача)осуществляется внутренней деформирующейпротяжкой.На сопрягаемой поверхности 11 втулки 12и сопрягаемой поверхности 13 корпуса 14выполняются путем винтовой нарезки канавки под проволоку 15, которые при совмещении втулки 12 и корпуса 14 являются10 зеркальным отображением друг друга, Соединение предварительно образуют следующим образом. Например, на втулку 2 навивают проволоку 15, обрезают ее концы,а затем втулку 12 с навитой проволокой(пружиной) ввертывают (как винт) в корпус 14. Возможно также ввинчивание отдельно проволоки в виде пружины в корпус 14, а затем ввинчивание втулки 12.Если соединение короткое по длине, то проволоку 15 можно ввести в совмещенные20 канавки путем ее постепенной подачи.В дальнейшем вводят внутреннюю деформирующую протяжку 16 в отверстие втулки 12, устанавливают предварительно собранное соединение на планшайбу 17 станкаи после включения рабочего хода раздаютвтулку 12 путем последовательного воздействия деформирующих зубьев 18, диаметральный размер которых возрастает в направлении, противоположном направлению протягивания. При раздаче поперечный размер0 втулки 12 возрастает, вначале устраняетсязазор между сопрягаемыми поверхностями11 и 13, а затем образуется прессовоесоединение. Материал втулки охватываетпроволоку 15, в результате чего последняя находится в состоянии всестороннего35 сжат"яТаким же образом может быть образовано соединение типа втулка - ось,т. е, канавки под проволоку выполняютсяна сопрягаемых (обращенных друг к другу)поверхностях втулки 5 и оси 2.40 Рекомендуется выбирать материал проволоки, у которого прочностные свойства выше прочностных свойств материала втулки,но ниже прочностных свойств материалаоси и корпуса, При этих условиях материал втулки при своей радиальной деформации охватывает проволоку, а материалоси или корпуса служит подложкой, уменьшающей внедрение в него проволоки. Последняя вследствие этого не плющится и,если прикладывать осевые или окружные50 нагрузки, работает на срез,Способ осуществляется при следующихрежимах. Скорость протягивания определяется возможностями прессов и протяжных станков и выбирается из пределов 1 - 10 м/мин. Подача на диаметр (натяг) на деформирующий зуб выбирается из пределов 0,05 - 0,5 мм. При этом меньшее значение следует применять для обеспеченияточности на последних деформирующих зубьях.Рассмотрим расчет на примере реального соединения втулка - вал правого вращения. Это соединение входит в главный циркуляционный насос, работающий в морской воде (агрессивной среде). Вал изготавливается из стали 20 Х 13, его общая длина 712 мм. На обоих концах вала выполнены резьбы. На средней его выступающей поверхности 1 диаметр 65 мм) 10 напрессовывается бронзовая втулка (бронза АЖ) с длиной 350 мм и толщиной стенки 4 мм, Технология получения соединения следующая. На один резьбовой конец устанавливается обойма, служащая упором для втулки. На поверхность под втулку устанавливается проволока с диаметром 1,2 мм, затем надевается подготовленная бронзовая втулка. На горизонтально-протяжной станок 7 Б 520 устанавливается охватывающая деформирующая протяжка. Вто рой резьбовой конец вала подсоединяется к протяжному патрону. Соединение получают при рабочем ходе штока протяжного станка, При использовании базового способа зазор между валом и втулкой 1,4 мм (1,2 мм - диаметр проволоки + 0,2 мм - зазор между проволокой и втулкой.Для того, чтобы выбрать радиальный зазор, требуется количество деформирующих зубьев30Х= - Р - ,11где 1 - припуск (натяг) на один зуб.На валу выполняется резцом винтовая канавка под проволоку 1 проволока из стали 20) предлагаемым способом, а затем в эту канавку навивается проволока. Прочность проволоки большая, чем у материала втулки, но меньшая, чем у материала вала, т. е. материал вала не деформируется под действием проволоки, зато материал втулки ее обтекает. После навивки 40 проволоки и установки втулки образуют соединение при протягивании. Так как зазор между втулкой и валом равен 0,8 мм (половина диаметра проволоки плюс зазор), количество деформирующих зубьев равно2 = -- ,0,8Берем отношение-- 1,75.Следовательно, при уменьшении зазора до нуля предложенный способ требует использования усилия, которое меньше в 1,75 раза, а также меньшего количества деформирующих зубьев, Поскольку при протягивании усилия значительные (80 - 150 кН) при этом экономится энергия. Если при напрессовке коротких втулок на последних также возможно выполнить канавку, зазор уменьшается до 0,2 - 0,3 мм что приводит к существенному уменьшению усилия.Проволока, уложенная в канавку, подвергается всестороннему сжатию, в результате чего повышаются ее прочностные свойства, при этом она работает, если прикладывается осевая сила, на срез. Проволока, просто установленная на сопрягаемые поверхности по базовому способу, работает на трение, когда обеспечиваются условия работы проволоки на срез, прочность соединения существенно возрастает.формула изобретенияСпособ получения неразъемного соединения деталей, включающий установку одной детали в отверстие другой с радиальным зазором, размещение в зазоре промежуточного материала, например проволоки, и совместную радиальную деформацию протяжным инструментом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повышения качества соединения путем уменьшения предварительного зазора, на одной или обеих поверхностях, образующих зазор, перед установкой деталей выполняют винтовую канавку под промежуточный материал.1389977 Корректор В. БутягаПодписноем изобретений и открытийаб., д. 4/5жгород, ул. Проектная, 4 едактор А. Козоризаказ 607/5НИИПИ Государственного113035, МоскваПроизводственно.полиграфи Соста Техред Тираж омитета Ж - 35 еское пр итель А. ВорИ. Верес21ССР по делаРаушскаядприятие, г. У 1112