Способ образования неподвижного соединения охватывающей и охватываемой деталей Советский патент 1986 года по МПК B23P11/02 F16B4/00 

1

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 - повьшение надежности и качества соединения за счет исключения концентрации напряжений и обеспечения более раннего начала переориентации направления усадки охватывающей детали и, следовательно, уменьшения зазора между торцом охватьгоающей детали и торцом бурта, выполненного на охватьгоаемой детали.

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

Способ осуществляют в следующей последовательности. . .

На охватываемой детали в зоне, примыкающей к бурту, выполняют коль- цевзто. Из материала с эффектом памяти формы, например из никели- да титана изготавливают кольцо с толщиной и щириной, соответственно равными глубине и щирине канавки. Нагревают цилиндрическое кольцо до температуры,, превьшакщей температуру прямого мартенситного превращения. Пластически деформируют нагретое кольцо, придавая ему одним из известных способов, например раскаткой V-образную в поперечном сечении форму. Охлаждают кольцо до температуры прямого мартенситного превращения и пластически деформирзпот 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 мета- риала кольца, и осуществляют сборку соединения.

При этой, нагреваясь в результате теплообмена с охватывающей деталью до температуры вьппе температу

176152

ры обратного мартенситного превращения, будет стремиться приобрести форму, которая ему была придана в результате пластической деформации

5 (V-образную).- Благодаря этому в зоне расположения кольца контакт между ним и охватывающей деталью наступит раньше, чем на других участках соединения, а натяг в зтой зоне будет

0 способствовать появлению сил сцепления между охватывающей деталью-кольцом и охватываемой деталью, в связи с чем произойдет изменение направления продольной усадки охватьгеающей

15 детали усадка будет происходить в направлении к зоне контакта), что предотвратит образование зазора в стыке между торцами соединяемых деталей. После остывания соединения V-об20 разное кольцо, деформируемое сжимающейся охватьшающей деталью, примет цилиндрическую форму и ляжет в кольцевую канавку, благодаря чему концентрация напряжений в этой зоне бу25 дет минимальной.

Пример. Осуществляли сборку

Н8 соединения по насадке D 500

Охватывающая деталь-кольцо из материала сталь 40 с наружным диаметром 600 мм, с длиной посадочной поверхности 300,мм. Охватываемая деталь- вал из материала сталь 20 с номинальным посадочным диаметром равным 5 500 мм, на охватываемой детали вблизи торца прорезали канавку шириной Ъ 10 мм, глубиной h 5 мм. Изготавливали кольцо из никелида титана с наружным диаметром Д 500 мм, диаметр внутренний D, 490 мм, высота кольца В 10 мм.

40

Кольцо нагревали до температуры Та, превьшгающей температуру М„ прямо- го мартенситного превращения,

Т 120°С М. 65°С.

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.

Охватьгоающую деталь нагревали до температуры Т - 194°С, превышающей температуру конца обратного мартен- ситного превращения материала кольца (А к 105° с, устанавливали охватывающую деталь (кольцо) на охватываемую (вал) до упора торцов охватывающей детали и бурта.

При этом в зоне контакта собранных деталей происходило естественное охлаждение охватывающей детали и быстрый нагрев кольца из никелида титана (в связи с тем, что его геометрические и весовые параметры во много раз меньше, чем у охватывающей петагга). Время нагрева кольца до тем2176154

пературы 100-110°С не превьштало 2-3 мин. При нагреве кольца до температуры выгае температуры окончания обратного мартенситного превращения J (А ( 105 С) кольцо приобретало V- образную форму, которая была ему при придана в результате пластической деформации.

После приобретения кольцом У-об- 10 разной формы между ним и поверхностью охватывакяцей детали наступал контакт, а следовательно, возникалиi силы сцепления, действие которых вызвало переориентирование направ- 5 ления усадки в сторону кольца, что предотвращало образование зазора между торцами.

Фие.2

.

Фиг.З

Редактор Ю.Середа

Составитель С.Сопочкин

Техред Л.Микеш Корректор Е.Сирохман

Заказ 1040/18Тираж 1000 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПШ1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4