Способ соединения деталей, охватывающих одна другую

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии соединения деталей, и может быть использовано при соединении деталей типа вал - втулка и т.п. Цель изобретения - повышение усталостной прочности соединения. На поверхность охватываемой детали наносится микрорельеф в виде несвязанных между собой участков с различными механическими свойствами. Плотность микрорельефа варьируется по закону изменения эпюры напряжений по площади соединения. Высота выступов 0,5-0,8 от высоты натяга в соединении. Микрорельеф формируют, например, электрожировым легированием. На охватываемую деталь наносят клеевую композицию и производят термическую сборку деталей. Способ позволяет избежать концентрации напряжений в соединении. Повышается усталостная прочность соединения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 P 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4313780/31-27 (22) 08.10,87 (46) 07,12.90..Бюл. М 45 (71) Киевский технологический институт легкой промышленности и Институт проблем прочности АН УССР (72) Н.Л.Козелло, Б.А.Ляшенко, А.С,Зенкин, О,В.Цыгулев, Е.А.Власенко и И.Л.Оборский (53) 621,797(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1146169, кл. F 16 В 4/00, 1984. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ОХВАТЫВАЮЩИХ ОДНА ДРУГУЮ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии соединения деталей. и может быть использовано при соединении деталей типа вал — втулка и т.п, Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии соединения деталей, и может быть использовано при соединении деталей типа вал — втулка и т,п.

Цель изобретения — повышение усталостной прочности соединения, Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность охватываемой детали наносится микрорельеф высотой 0,5-0,8 от величины требуемого натяга. Микрорельефу придается вид не связанных между собой участков с различными механическими свойствами. Плотность микрорельефа изменяется по площади соединения в соответствии с зпюрой напряжений, в более напряженных участках сопряжения микрорельеф выполняется более плотным. Затем на охватываемую деталь наносят клеевую композицию и производят термическую сборку соединения. Микрорельеф формируют, „„5U,, 1611676 А1

Цель изобретения — повь1шение усталостной прочности соединения. На поверхность охватываемой детали наносится микрорельеф в виде несвязанных между собой участков с различными механическими свойствами. Плотность микрорельефа варьируется по закону изменения эпюры напряжений по площади соединения. Высота выступов 0,5-0,8 от высоты натяга в соединении. Микрорельеф формируют, например, электрожировым легированием. На охватываемую деталь наносят клеевую композицию и производят термическую сборку деталей. Способ позволяет избежать концентрации напряжений в соединении. Повышается усталостная прочность соединения. 2 з.п.ф-лы. например, электроискровым легированием; что позволяет получать микрорельеф с выступами кольцевой формы повышенной твердости и варьировать в широких пределах плотность наносимого микрорельефа на площади. При термической сборке деталей происходит разделение клеевого шва на отдельные участки, и при внедрении выступов микрорельефа в тело втулки сжатие клеевой композиции в замкнутом обьеме, что обеспечивает хорошую адгезию в соединении, Изменение плотности микрорельефа по площади соединяемых поверхностей по закону распределения эпюры напряжений позволяет избежать концентрации напряжений в соединении и существенно повышает усталостную прочность соединения.

Увеличивается срок службы соединений, особенно таких, в которых разница напряжений по площади контакта наиболее резко

1611676

Составитель Н.Грудев

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Л.Зайцева

Заказ 3800 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 выражена (облегченных охватывающих деталей и тлп,).

Пример. Соединение состоит из вала и втулки с размерами d> =40 мм, d2=080vv, I = 50 мкм, На поверхность вала нанесен микрорельеф и клеевой состав, Для получения действительного распределения радиальных напряжений по длине (площади) сопряжения при посадке с натягом изготовлен комплект деталей вал— втулка с расчетным натягом, равным для данного соединения 24й 2 мкм. Определение напряжений осуществляется тензометрическим методом. Для нанесения микрорельефа устанавливают деталь в патрон токарного станка 1К62 и при помощи установки Злитрон 340 обрабатывают методом электроэрозионного легирования поверхность, на которую затем нанесут клеевой состав, Режимы электроискрового легирования следующие: амплитуда импульсов напряжения 29 В рабочий ток 1,5 — 3 А; легирующий электрод — проволока диаметром 3,0 мм из стали 45, В процессе обработки на цилиндрическую поверхность охватываемой детали наносится микрорельеф в виде кольцевых участков, так как охватывающая деталь представляет собой втулку с постоянной толщиной стенки.

При этом высота выступов микрорельефа h составляет 0,6 от величины расчетного натяга в соединении. Для данного соединения натяг после обработки методом электроэрозионной обработки поверхности составляет 0,025 мкм, а h = 0,015 мм. Ширина каждой кольцевой зоны микрорельефа составляет 0,5 — 0,8 мм, а их платность распределения вдоль образующей охватываемой детали соответствует эпюре напряжений, В зоне концентрации напряжений плотность нанесения микрорельефа на 1 мм составляет 1,5 кольцевых эон, а на осталь5 ной длине 0,2 кольцевые эоны.

Сопрягаемые поверхности деталей вала и втулки очистили, обезжирили и высушили.

Затем на охватываемую деталь наносят слой клеевой композиции, Сборка осущест10 влялась после нагрева охватывающей детали в муфельной печи, Деталь, нагретая до

150ОС, насаживалась на охваты ваемую. При остывании охватывающей детали возникает натяг и после окончательной полимериза15 ции клеевой композиции обеспечивается высокая прочность соединения.

Формула изобретения

1, Способ соединения деталей, охваты20 вающих одна другую, включающий нанесение на поверхность охватываемой детали регулярного микрорельефа высотой 0,5 — 0,8 величины требуемого натяга и термическую сбарку соединения, отличающийся

25 тем, что, с целью повышения усталостной прочности соединения, микрорельеф наносят в виде не связанных между собой участков с различными механическими. свойствами, а в зазоре между деталями раз30 мещают клеевой состав, 2. Способ по и 1, отличающийся тем, чта плотность распределения участков микрорельефа изменяют по площади соединения по закону распределения эпюры на35 пряжений в соединении, 3. Способпопп,1и2,отл ича ющийс я тем, что микрорельеф на поверхность охватываемой детали наносят методом электроискрового легирования.

4 0