Способ соединения деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИ 09) (И) А РЕСПУБЛИН 114 В 23 Р НИ ЕЛЬСТ,(21) (22) (46) (71) 4 ственное объед машиностроения кормопроизвод некиедляств.(54) СПОСОБ СОВ (57) Изобретени бам соединения использовано п динения деталейдругую, одна из с Ж к спосожет быть о для со е относится деталей и м реимущественходящих торых, н ружна)вам ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЯЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЛИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСХОМУ СВ 4208096/30-2710.03.8730.10.88. Бюл.Научно-производпо технологииживотноводства"РостНИИТМ"В.А. Заикин, ВСайко, ф.С.КоМалиновский и621.515 (088.8Авторское свид599, кл. В 23 выполнена из металла, а другая, внутреняя, из полимерного материала,подвергающегося усэдке. Цель - повышение надежности соединения. Способсоединения деталей включает в себясоздание на охватывающей металлической поверхности венца 1 рельефа,состоящего из выступов 4 и впадин (В) 5,Площадь сечения В 5 в тангенциальной,плоскости уменьшается по мере приближения к центру усадки сопряженногополимерного обода 7. Уменьшение площади сечения В 5 выбирают в пределах1,05-1,30 величины усадки полимерного материала обода 7, заполняющегоВ 5, Полимерный материал обода 7 после полимеризации и усадки, независимо от усадки, сохраняет плотный контакт с охватываемой поверхностью,создавая надежность соединения. 3 ил.10 30 40 Затем в матрицу между зубчатым венцом 1 и ступицей 2 размещают термореактивный полимерный материал, смыкают пресс-Форму и под давлением при наличии температуры формируют полимерный обод 7. Материал полимерного обода 7 заполняет все пространство между зубчатым венцом 1, ступицей, 2 и Формообразующими поверхностями матрицы и пуансона прессформы, а также впадины 5, полимериэуется под воздействием температуры, давления и выдержки по времени, образуя неразъемное соединение зубчаИзобретение относится к способам соединения деталей и может быть использовано преимущественно для соединения деталей, входящих одна в дру гую, одна из которых, наружная, выполнена, из металла, а другая внутренняя, иэ полимерного материала, подвергающегося усадке.Целью изобретения является повышения надежности соединения путем обеспечения постоянного контакта металлической детали с полимерным материалом при его усадке.На Фиг. 1 показана схема осущест вления предлагаемого способа; на фиг, 2 - узел 1 на Фиг. 1 (после заполнения внутренней полости и впадин полимерным материалом); на фиг, 3 - то же, после усадки поли мерного материала.При осуществлении предлагаемого способа соединения деталей металлические зубчатый венец 1 и ступицу 2 устанавливают в матрицу пресс-формы (не показана) и центрируют их друг относительно друга по центрирующим поверхностям матрицы, - зубчатый венец 1 по зубьям, а ступицу 2 по отверстию.На внутренней поверхности 3 зубчатого венца 1 предварительно выполнен рельеф в ниде выступов 4 и впадин 5 с боковыми поверхностями 6. При этом площадь впадин 5 непрерыв но уменьшают к центру О (центр усацки полимерного материала), т,е. соблюдают неравенство РГ ) Рэ - 1.1 а в частном случае при одинаковом профиле впадины 5 по длине зубчатого венца 1 соблюдают неравенство ЬЬЬ - Ь, и таким образом ширину впадин 5 непрерывно уменьшают к центру усадки О. того венца 1 со ступицей 2 черезполимерный обод 7.Далее по истечении времени выдержки пресс-форму, раскрывают, соединение извлекают из матрицы и охлаждают его до нормальной температуры путем остывания,Вследствие того, что материалполимерного обода 7 подвержен усадке и за счет превышения его темпе -ратурного коэффициента линейногорасширения над температурным коэффициентом линейного расширения металлического зубчатого венца 1, онстремится при охлаждении занятьменьший объем, а его усадка направлена к центру усадки О, расположенному на оси соединения,При этом полимерньй ободжесткоохватывает наружную поверхность 8ступицы 2, образуя неподвижное соединение с ней, и стремится оторваться от внутренней поверхности 3 зубчатого венца 1 и его впадин 5 додостижения конечного положения 9,показанного пунктиром на фиг,3,Однако поскольку площади впадин5 (или ширину впадин при одинаковомпрофиле впадин по длине зубчатоговенца 1) перед заполнением их полимерным материалом обода 7 непрерывно уменьшают по направлению к центру усадки О, при усадке полимерногоматериала обода 7 происходит непрерывный контакт его с боковыми поверх.ностями 6 впадин 5 до достиженияконечного положения 10, показанногоосновной линией на фиг. 3. Рассмотрим перемещение точки А, расположенной в произвольном сечении Ъ на поверхности контакта майтериала полимерного обода 7 с боковой поверхностью б впадины 5 при его усадке, В момент прессования она занимает положение А. Вследствие усадки материала полимерного обода 7 и разности температурных коэффициентов линейного расширения металла зубчатого венца 1 и полимерного материала обода точка А стремится занять положение А сместившись в направлении ширины впадины к ее центру на величину усадки У, Однако в результате непрерывного уменьшения ши рины впадин 5 (площади впадин 5) в направлении центра усадки , О на величинч бг ) УВ точка Авследствие упруго-вязких деформаций полимерного материала при достижении соединением нормальной температуры окончательно примет положение А расположенном в сечении Ь;При этом в процессе усадки полимерного материала обода и после ее окончания обеспечивается непрерывный (без образования зазора) и постоянный контакт его с боковыми поверхностями 6 впадин 5. При этом уменьшение площади впадин 5 (ширины впадин) в направлении центра усадки 0 - Ьг превышает величину усадки -в направлении ширины впадины в 15-1,30 раза, что обеспечивает беззазорное соединение полимерного материала обода 7 с боковыми поверхностями ь впадин 5. 20При Ь = 1,05 У ь компенсируется колебание величины усадки полимерного материала с обеспечением беззазорнога соеджения, а при Ь = 1,3 У возрастает напряжение на поверхнос" 25 тях контакта из-за увеличения упруговяэких деформаций полимерного материала, что снижает прочность соеди.нения.П р и м е р. При осуществлении предлагаемого способа соединения деталей предварительно изготавливают зубчатый венец и ступицу со следующими геометрическими параметрами и механическими свойствами.Зубчатый венецМодуль нормальный ш =2,5 ммЧисло зубьев Е=76о 1 ЦУгол наклона зубьев Вя=18 11 50Диаметр делительной40окружности с =200 мм3,Диаметр окружностивыступов В ; - 204,65 Ь 11 ммДиаметр отверстия а,= 165 Н 11 45Ширина Ъ = 32 Ы 4 ммМатериал венца - сталь 35.СтупицаНаружный диаметр Э = 48 ммДиаметр отверстия й = 32 мм50Ширина ступицы Ь= 40Материал ступицы - сталь 3,На внутренней поверхности венца перед заполнением полимерным материалом выполняли протягиванием ре 55 жущей протяжкой на горизонтально- протяжном станке модели 7 Б 57 24. продольные канавки высотой Ь= 2 мм,шириной у вершины Ь, = 5 ммиширинойу основания Ь = 4, 86 мм, со здаваятаким образом профиль канавки суменьшающейся ее шириной в направлении оси венца. При этом угол расголожения боковых поверхностей канавок к плоскости, проходящей черезоось венца, составлял 1" = 2Затем зубчатый венец и ступицуустанавливали в пресс-форму и центрировали по центрирующим элементампресс-формы: зубчатый венец - позубьям, а ступицу - по отверстию.В качестве соединительного элемента между венцом и ступицей использовали волокнит У 2-30-07 ГОСТ5689 в , который помещали в пресс-.форму в виде таблеток между венцоми ступицей. Усадка волокнита составляла 0,57.,Прессование производили на прессемодели 2 ГПД 4 В при температуре Тп =- 160При прессовании волокнит заполнялполости между оформляющими элементами матрицы и пуансона пресс-формы,внутренней поверхностью венца, наружной поверхностью ступицы и канавки венца, Время выдержки ь = б мин,по окончании которой готовое соединение извлекалось из пресс-формы ицикл обработки повторялся,1При достижении соединением коро мальной температуры Т = 20 величина усадки волокнита, заполняющего вершину канавки венца в направлении ширины канавки, составила УвО 0055- 0 0125 мм Величина2Фусадки волокнита в направлении центра усадки165+4У = 0 005 --- = 0 422 мм32Уменьшение бокового профиля канавок в направлении центра усадки, создаваемое углом боковых сторон канавоко- 2 , составляло6 = Уге 813 =0,4220,035=0,0148 ммт.е. Уменьшение профиля канавок в направлении центра усадки превышает величину усадки Уна величину6 0 0148- - У 1,18,У 0,0125Зто обеспечивает постоянный контакт волокнита, заполняющего впадины венца с боковыми гранями впадин при егоусадкЕ и достижении соединением нормальной температуры,Таким образом, использование предлагаемого способа дает возможность повысить надежность соединения металлически% деталей, соединенных полимерной деталью, за счет обеспечения постоянного контакта охватываюп 1 ей металлической детали с охваты 1 аемой полимерной. Допускаемый соеинением крутящий момент составляет300 кгм, точность центрировавия зубчатого ценца относительно отверстия ступицы не превьппает 0,06 мм, то также повышает надежность соеинения. Это позволяет повысить наежность соединения на 35-45%,по равнению с соединением деталей сага асио известному способу. ормула изобретенияСпособ соединения деталей, входящих одна в другую, преимущественно изготовленных из металла и полимера, по которому в охватывающейметаллической детали на поверхностиее контакта с охватываемой полимерной деталью формообразуют рельеф ввиде выступов и впадин, а затем детали соединяют, заполняя впадины металлической детали полимерным материалом, подвергающимся усадке,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности соединения путем обеспечения постоянногоконтакта металлической детали с полимерным материалом при его усадке,формообразование впадин производятс непрерывным уменьшением площадисечения их в направлении центра усадки полимерной детали, при этом умень шение площади сечения впадин осуществляют в пределах 1,05-1,30 величины усадки полимерного материала внаправлении ширины впадин.11433743 ставитель Н, Чернилевскаяхред Л.Сердюкова Коррект дактор Ю, Середа ож каэ 5495/ Тираж 922 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5