Способ образования неподвижного соединения охватывающей и охватываемой деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEGfIVS JlHH (l% (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3705117/25-27 (22) 28.02.84 (46) 15 ° 03. 86. Бюл. Ф 10 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) А.И.Жабин, М.Б.Кивенсон, В.В.Трембач и Н;И.Толстяк (53) 621.792.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 365231, кл. В 23 Р ll/02, 1968. (54)(57) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ НЕПОДВИЖНОГО СОЕДИНЕНИЯ ОХВАТЫВА10ЩЕЙ И ОХВАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛЕЙ, последняя иэ которых выполнена с буртом, заключающийся в, выполнении на охватываемой детали в зоне, примыкающей к бурту, кольцевого выступа, нагреве охватывающей детали, установке в нее охватываемой детали до соприкосновения торца охватывающей детали с торцом бурта и последующем охлаждении полученного соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос(д1) 4 В 23 P 11/02, F 16 В 4/00 ти соединения, на охватываемой детали в зоне, примыкающей к бурту, выполняют кольцевую канавку, иэ материала, обладающего эффектом "памяти формы", изготавливают кольцо с толщиной и шириной, соответствующими глубине и ширине канавки, нагревают кольцо до температуры, превышающей температуру прямого мартенситного превращения, и придают ему пластическим деформированием V -образную в поперечном сечении форму, охлаждают кольцо до температуры прямого мартенситного превращения и придают ему пластическим деформированием первоначальную форму, разрезают кольцо и Е устанавливают его в кольцевую канавку, нагрев охватывающей детали осу- . ществляют до температуры, превышающей температуру конца обратного

Ф \ мартенситного превращения материала кольца, а кольцевой выступ охватываемой детали образуют из кольца в процессе охлаждения соединения.

1217615

t0

45

Изобретение относится к технологическим процессам сборки, в частности к способам образования неподвижного соединения охватывающей и охватываемой деталей, последняя из которых выполнена с буртом.

Цель изобретения — повьппение надежности и качества соединения эа счет исключения концентрации напряжений и обеспечения более раннего начала переориентации направления усадки охватывающей детали и, следовательно, уменьшения зазора между торцом охватывающей детали и торцом бурта, выполненного на охватываемой детали.

На фиг.I изображено соединение охватываемой детали 1 и охватывающей детали 2 в положении, когда нагретая охватывающая деталь с тепловым зазором надета .на охватываемую деталь; на фиг.2 — то же, в положении, когда кольцо 3 из материала с эффектом "памяти формы" восстановило V-образную форму; на фиг.З вЂ” то же, после остывания охватывающей детали.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

На охватываемой детали в зоне, примыкающей к бурту, выполняют кольцевую. Из материала с эффектом

"памяти формы", например из никелида титана изготавливают кольцо с толщиной и шириной, соответственно

- равными глубине и ширине канавки.

Нагревают. цилиндрическое кольцо до температуры, превьппающей температуру прямого мартенситного превращения. Пластически деформируют нагретое кольцо, придавая ему одним из известных способов, например раскаткой Ч-образную в поперечном сечении форму. Охлаждают кольцо до температуры прямого мартенситного превращения и пластически деформируют его при этой температуре до получения первоначальной формы. Разрезают кольцо и устанавливают его в канавку на охватываемой детали. Нагревают охватывающую деталь до температуры, превышающей температуру обратного мартенситного превращения метариала кольца, и осуществляют сборку соединения.

При этоМ, нагреваясь в результа" те теплообмена с охватывающей деталью до температуры вьппе температуры обратного мартенситного превраще- ния, будет стремиться приобрести форму, которая ему была придана в результате пластической деформации (V-образную) ° - Благодаря этому в зоне расположения кольца контакт между ним и охватывающей деталью наступит раньше, чем на других участках соединения, а натяг в этой зоне будет способствовать появлению сил сцепления между охватывающей деталью-кольцом и охватываемой деталью, в связи с чем произойдет изменение направления продольной усадки охватывающей детали (усадка будет происходить в направлении к зоне контакта), что предотвратит образование зазора в стыке между торцами соединяемых деталей.

После остывания соединения Ч-образное кольцо, деформируемое сжимающейся охватывающей деталью, примет цилиндрическую форму и ляжет в кольцевую канавку, благодаря чему концентрация напряжений в этой зоне будет минимальной.

Пример. Осуществляли сборку

Н8 соединения по насадке 2 500 — — .

Х8

Охватывающая деталь-кольцо из материала сталь 40 с наружным диаметром

600 мм, с длиной посадочной поверхности 300,мм. Охватываемая детальвал из материала сталь 20 с номиФ нальным посадочным диаметром равным

5О0 мм, на охватываемой детали вблизи торца прорезали канавку шириной

Ъ = 1О мм, глубиной h =- 5 мм. Изготавливали кольцо из никелида титана с наружнымдиаметром D = 500 мм, диаметр внутренний D = 490 мм, высота

l кольца В = 10 мм.

Кольцо нагревали до температуры

Т, превышанпцей температуру И „ прямого мартенситного превращения, Т = 120 C)N = 65 С. н

Кольцо пластически деформировали придавая ему V-образную (в поперечном сечении) форму. При этом наружный диаметр кольца выполняли в размер D = (500+2)мм. Кольцо охлаждали до температуры Т = 50 С, обеспечивающей протекание мартенситного превращения, и деформировали его до получения первоначальной формы, кольцо устанавливали в канавку на охватываемой детали.

7615

Фс1Р. 2

Составитель С. Сопочкин

Техред Л.Микеш Корректор Е. Сирокман

Редактор Ю.Середа

Заказ 1040/18 Тираж 1000 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Э 121 .\

Охватывающую деталь нагревали до температуры Т, — 194 С, превышающей температуру конца обратного мартенситного превращения материала кольца (А „ = 105 С), устанавливали охватывающую деталь (кольцо} на охватываемую (вал) до упора торцов охватывающей детали и бурта.

При этом в зоне контакта собран- to ных деталей происходило естественное охлаждение охватывающей детали и быстрый нагрев кольца из никелида титана (в связи с тем, что его геометрические и весовые параметры во 1 много раз меньше, чем у охватывающей детали). Время нагрева кольца до тем4 пературы 100-110 С не превышапо

2-3 мин, При нагреве кольца до температуры выше температуры окончания обратного мартенситного превращения (A „ = 105 C) кольцо приобретало Vобразную форму, которая была ему при придана в результате пластической деформации.

После приобретения кольцом V-образной формы между ним и поверхностью охватывающей детали наступал контакт, а следовательно, возникали1 силы сцепления, действие которых

I вызвало переориентирование направления усадки в сторону кольца, что предотвращало образование зазора между торцами.