Способ соединения деталей

 

Использование: для соединения деталей склеиванием. Способ включает подготовку деталей к склеиванию, установку одной детали в другую с размещением между их сопрягаемыми поверхностями вставки из сплава с памятью формы, нагрев узла до температуры обратного мартенситного превращения сплава и подачу клея на сопрягаемые поверхности деталей с последующим его отверждением, при этом при соединении охватывающей детали с большим коэффициентом теплового расширения и охватываемой детали с меньшим коэффициентом теплового расширения клей подают на сопрягаемые поверхности деталей перед размещением их одной в другой, а нагревание узла производят после операции отверждения . 1 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<з!)з F 16 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР Ого g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794719/27 (22) 20.02.90, (46) 07.06.92. Бюл. № 21 (71) Институт горного дела Севера СО АН

СССР и Сибирский физико-технический институт им. В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им. В.В.Куйбышева (72) Л.Н.Федоров, А,И.Лотков, Р,К,Богданов, В.Ф;Фадеев и С.А.Анохин (53) 621.792 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 584114, кл. F 16 В -11/00, 1976, (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: для соединения дета-. лей склеиванием. Способ включает подгоИзобретение относится к машиностроению, в частности к способам соединения деталей.

Целью изобретения является повышение надежности соединения охватывающей детали с большим коэффициентом теплового расширения и охватываемой детали с меньшим коэффициентом теплового расширения путем компенсации термических напряжений.

На чертеже изображено соединение де"талей предлагаемым способом.

Соединение состоит из корпуса 1 коронки (деталь с большим коэффициентом тепло. вого расширения, а =- 14 10 град }, клеевого слоя 2, алмазно-твердосплавной пластины (АТП) 3, (деталь с меньшим коэф. фициентом теплового расширения, с= 5 -10 град ) и вставки 4 из сплава с однократной памятью формы. Вставка при температуре выше температуры конца об„„50„„ 1739085А1 товку деталей к склеиванию. установку одной детали в другую с размещением между их сопрягаемыми поверхностями вставки из сплава с памятью формы. нагрев узла до температуры обратного мартенситного превращения сплава и подачу клея на сопрягаемые поверхности деталей с последующим

его отверждением, при этом при соединении охватывающей детали с большим коэффициентом теплового расширения и охваты ваемой детали с меньшим коэффициентом теплового расширения клей подают на сопрягаемые поверхности деталей перед размещением их одной в другой, а нагреваwe узла производят после операции отверждения. 1 ил, ратного мартенситного превращения (при

Т>Ак), например80 С, имееттолщину2 мм, а при температуре ниже температуры начала прямого мартенситного превращения (при Т < Мн), например -10 С, деформируется на 10, т,е. толщина вставки составит

1,8 мм, АТП имеет толщину 3 мм, а ширина паза в корпусе коронки — 5,1 мм. Толщина клеевого слоя составит 0,1 мм, и его прочность на сжатие достаточна, чтобы выдержать усилие ормовосстановления вставки (30-80 кгс/мм ). Причем эта толщина сохранится, пока вставку не нагревают выше температуры начала обратного мартенситного превращения (А,). например, 60 С.

Паз корпуса, АТП 3 и вставку 4 подготавливают к склейке, наносят клей и при температуре ниже 60 размещают их в паз корпуса 1. Согласно инструкции по применению клея производят отверждение, но при температуре ниже А>, т.е. 60 С. После

1739085 отвер>кдения клея соединяемые детали нагревают до А,, т.е, до 80"С. При этом вставка, стремясь восстановить свою форму, т.е, размер до 2 мм, оказывает давление на стенки паза и действует как клиновой фиксатор. Компенсация термических напряжений происходит следующим образом. Если нагреть соединение до 400, то паэ расширится на 0,02 мм больше, чем тепловое расширение ЛТП и вставки. Но при этом вставка восстанавливает свою форму и при

100 коэффициента формовосстановления увеличивает свою толщину на 0,2 мм, т.е. воэможность компенсации вставки за счет ее формовосстановления на порядок превышает разницу температурных деформаций соединяемых деталей. Благодаря этому в клеевом слое не возникают опасные напряжения отрыва клеевого слоя, При охлаждении соединения до температуры М в нем будут напряжения сжатия, соответствующие усилиям >ормовосстановления сплава (30-80 кгс/мм ), а если охладить ниже этой температуры, то вставка сдеформируется, термические напряжения и усилия формовосстановления срелаксируются и вставка будет, лепиться силами адгезии клеевого слоя и только частично силами термомеха ничес ко го н а и ряжения, соответствующими ниэкотемпературной деформации сплава, Чтобы восстановить прочность соединения, нужно нагреть до температуры Ак, тогда в соединении за счет усилия формовосстановления вставки появится усилие распора резцов АТП к стенке паза.

-Если соединяемые детали склеены термостойким клеем и нагреть их выше 400 С, то запоминаемая вставкой новая форма будет определяться уже новыми параметрами, а именно 1,8 мм плюс разница температурных деформаций соединяемых деталей.

Тогда при новой запоминаемой форме толщина вставки составит примерно 1,82 мм и

5 во всем остальном работа соединения сохранится с той лишь разницей, что выше этой температуры, например 500 С, температурные напряжения компенсироваться вставкой не будут.

10 Предлагаемое соединение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: — отсутствие термических напряжений при нагревании соединяемых деталей;

15 — усиление крепление деталей за счет усилий формовосстановления сплава с памятью формы, Формула изобретения

20 Способ соединения деталей, включающий подготовку деталей к склеиванию, установку одной детали в другую с размещением между их сопрягаемыми поверхностями вставки иэ сплава с памятью формы, 25 нагрев узла до температуры обратного мартенситного превращения сплава и подачу клея на сопрягаемые поверхности деталей с последующим его отвер>кдением, о т л и ч аю шийся тем,что, с целью повышения

30 надежности при соединении охватывающей детали с большим коэффициентом теплового расширения и охватываемой детали с меньшим коэффициентом теплового расширения путем компенсации терми35 ческих напряжений, клей подают на сопрягаемые поверхности деталей перед размещением их одной в другой, а нагревание узла производят после операции отверждения.

1739085

Составитель Л,Федоров

Техред M. Ìoðãå H Tàë Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1989 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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