Способ сборки с натягом соединения деталей типа вал-втулка и устройство для его осуществления

 

1. Способ сборки с натягом соединения деталей типа вал - втулка,, включающий предварительное образование сборочного зазора между соединяемыми деталями путем увеличения внутреннего диаметра втулки в пределах упругих деформаций ее материала, соединение деталей и последующую выборку сборочного зазора, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения технологических возможностей, увеличение внутреннего диаметра втулки осуществляют путем воздействия на ее торцы направленными одно навстречу другому осевыми усилиями, причем усилий, совпадающее с направлением введения во втулку вала, прикладывают по кольцевой поверхности торца втулки, средний диаметр которой превьшает средний диаметр втулки, а усилие, действующее в противоположном направлении,прикладывают по кольцевой поверхности, диаметр которой меньше среднего диаметра втулки. 2. Устройство для сборки с натягом соединения деталей типа вал - втулка, содержащее стол для размещения втулки, приводной пуансон, а также связанное с пуансоном и подпруi жиненное относительно последнего нажимное кольцо, отличаю (Л щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения технологических возможностей оно снабжено кольцевым упором для размещения на нем втулки и механизмом фиксации пружины нажимного кольца, выполненным в виде закрепленной на 00 столе обоймы с кольцевым пазом на внутренней поверхности -и соосно О5 установленной на торце пружины со нажимного кольца втулки с подпруО жиненными стержневыми фиксаторами, установленными во втулке перпенди . кулярно относительно ее продольной оси с возможностью взаимодействия одним своим концом с приводнь5м пуансоном, а другим - со стен - ками кольцевого паза, при этом нажимное кольцо вьшолнено со средним диаметром, превышающим средний , диаметр кольцевого упора.

СОК)Э СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 23 Р 11/02, 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3767119/25-27 (22) 05.07.84 (46) 07.11.85. Бюл. У 41 (71) Пензенский политехнический институт и Ордена Трудового Красного

Знамени институт сверхтвердых мате.риалов AH УССР (72) Э.В. Рыжов, Н.Е.Курносов, И.И.Воячек, В.В.Тихонов и А.В. Сверчков (53) 658.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1060388, кл. В 23 P 11/02, 1983.

Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. М..: Машиностроение,. 1980, с.283. (54) СПОСОБ СБОРКИ С НАТЯГОИ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ вЂ” ВТУЛКА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ сборки с натягом соединения деталей типа вал — втулка,. включающий предварительное образование сборочного зазора между соединяемыми деталями путем увеличения внутреннего диаметра втулки в пределах упругих деформаций ее материала, соединение деталей и последующую выборку сборочного зазора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения технологических воэможностей, увеличение внутреннего диаметра втулки осуществляют путем воздействия на ее торцы направленными одно навстречу другому осевыми усилиями, причем усилиИ, совпадающее с направлением

„„SU„„1189636 A введения во втулку вала, прикладывают по кольцевой поверхности торца втулки, средний диаметр которой превышает средний диаметр втулки, а усилие, действующее в противоположном направлении, прикладывают по кольцевой поверхности, диаметр которой меньше среднего диаметра втулки.

2. Устройство для сборки с натягом соединения деталей типа вал— втулка, содержащее стол для размещения втулки, приводной пуансон, а также связанное с пуансоном и подпру" жиненное относительно последнего нажимное кольцо, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения технологических воэможностей оно снабжено кольцевым упором для pasMeщения на нем втулки и механизмом фиксации пружины нажимного кольца, выполненным в виде закрепленной на столе обоймы с кольцевым пазом на внутренней поверхности и соосно установленной на торце пружины нажимного кольца втулки с подпружиненными стержневыми фиксаторами, установленными во втулке перпенди.кулярно относительно ее продольной оси с возможностью взаимодействия одним своим концом с приводным пуансоном, а другим — со стен— ками кольцевого паза, при этом нажимное кольцо выполнено со средним диаметром, превышающим средний.диаметр кольцевого упора.

1189636

Изобретение относится к сборочному производству, в частности к способам сборки эапрессовкой деталей типа вал — втулка.

Целью изобретения является снит жение трудоемкости сборки за счет исключения операции нагрева и охлаждения деталей и расширение технологических возможностей эа счет обеспечения .использования пластмасс для изготовления охватывающей детали.

На фиг. 1 изображено устройство для сборки с натягом соединения деталей типа вал — втулка," на фиг.2втулка в исходном состоянии; на фиг. 3 — то же, после осуществления процесса деформирования.

При воздействии на торцовые поверхности охватывающей детали (фиг.2)20 в поперечном сечении стенки детали, кроме продольной силы, действует изгибающий момент, в результате которого стенки охватывающей детали осесимметрично изгибаются в. осевом сечении, что.приводит к увеличению внутреннего диаметра охватывающей детали и значительному снижению усилия запрессовки.

Усилие эапрессовки выбирается из ЗО условия наиболее полного использования зоны упругих деформаций охватывающей детали.

Устройство для сборки содержит приводной пуансон 1, дополнительный силовой элемент, выполненный, в виде пружины 2, нажимное кольцо 3, установленное между охватывающей деталью 4 и пружиной 2, а также коль" цевой упор 5, на который уста- 40 навливается охватывающая деталь 4, Кроме того, устройство снабжено механизмом фиксации пружины, состоящим иэ втулки 6 с направляющими, в которых расположены под — 45 вижные подпружиненные фиксаторы 7.

Контакт пуансона пресса 1 и подвижных фиксаторов 7 осуществляется по наклонной плоскости, что позволяет получить радиальную состав- Ю ляющую силы, действующей на фиксаторы 7. Угол наклона плоскости контакта к оси втулки 6, обеспечивающий заданное упругое перемещение рабочей пружины 2, определяется ss жесткостью пружины 8 н коэффициентом трения пуансона пресса 1 по фиксаторам 7. Фиксирование рабо1 чей пружины 2 в сжатом состоянии осуществляется механизмом, выполнен- ным в виде обоймы 9 с пазом IO и упорной поверхностью 11. Обойма жестко закреплена на столе 12.

Устройство работает следующим образом.

Охватывающую деталь 4 устанавливают на кольцевой упор 5. После ориентации охватываемой детали

13 между пуансоном пресса 1 и охватывающей деталью 4 устанавливают нажимное кольцо 3, рабочую пружину

2 и механизм фиксации. При движении пуансона,1 усилие пресса передается через механизм фиксации, рабочую пружину и нажимной стакан на торцовую поверхность охватывающей детали. Под действием этого усилия охватывающая деталь раздается в радиальном направлении. Перемещение втулки 5 ограничивается пазом 10 обоймы 9..После того как втулка 6 дойдет до паза 10, под дей ствием радиальной составляющей силы фиксатор 7, преодолевая усилие пружины 8, перемещается по направляющим от центра к периферии, освобождая ход пуансона 1. Одновременно фиксатор 7 заходит в паз 10, обеспечивая фиксирование рабочей пружины 2 в сжатом состоянии. Пуансон пресса, продолжая движение, запрессовывает охватываемую деталь

13 в охватывающую.

Пример осуществления способа.

Изготавливают 15 образцов соединений типа вал — втулка с геометрическими размерами: диаметр соединения

0 20 мм, наружный диаметр втулки Э

80 мм, длина соединения ь 20 мм.

Материал вала и втулки — ст.45.

Сопрягаемые поверхности обрабатываются точением с шероховатостью

Rq 2 мкм. Натяг выдерживается равным

М 50 мкм. Пять образцов соединений запрессовываются с помощью предлагаемого устройства на- гидравлическом прессе мод. П125 без смазки.

В качестве рабочей пружины используется винтовая цилиндрическая пружина сжатия с геометрическими параметрами: диаметр проволоки J ,18,5 мм, средний диаметр пружины З

7 мм, шаг винтов h 22 мм, число рабочих витков 1 3, длина пружины в ненагруженном состоянии Н 84,5 мм.

При осадке пружины на 10 мм раэвивается усилие Р 10 кН. Площади контакта торцовых поверхностей охватывающей детали с кольцевым упором и нажимным кольцом выбираются таким образом, чтобы контактные напряжения не превышали предела текучести материала втулки, упора ,и нажимного кольца. Исходя из этого, геометрические разме ы нажимного кольца и упора: внутренний диаметр нажимного кольца д 70 мм, наружный ,диаметр упора 4, 30 мм. Оставшиеся пять образцов соединений запрессовываются способом продольной запрессовки на том же прессе. Осуществить

189636 4 сборку образцов соединений с такой толстостенной втулкой не предоставля ется возможным вследствие недостаточной силы адгезии льда. При запрессовке всех образцов соединений контролируется усилие запрессовки затем проводятся испытания на выпрессовку.

1ð Предлагаемый способ позволяет. повысить прочность соединения деталей на ЗОБ, снизить усилие запрессовки на 50 и уменьшить вероятность появления задиров на сопрягаемых поверхностях.

1189636

L(cp д

dip юг. 2

Составитель И. Белоусов

Редактор Т. Кугрышева Техред Т.Фанта

Корректор Т. Колб

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6829/14 Тираж 1085

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5