Способ соединения деталей, охватывающих одна другую Советский патент 1990 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии соединения деталей, и может быть использовано при соединении деталей типа вал - втулка и т.п.

Цепь изобретения - повышение усталостной- прочности соединения.

С пособ осуще ствляют следующим образом.

Н з 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 эпюрой напряжений, в более напряженных участках сопряжения микрорельеф выполняется более плотным. Затем на охватываемую деталь наносят клеевую композицию и производят термическую сборку соединения. Микрорельеф формируют,

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 микрорелье(|)а в тело птулки сжатие клеевой когипозиции в замкнутом обьеме, что обеспечивает хорошую адгезию в соединении.

Изменение плотности микрорельефа по площади соединяемых поверхностей п.о 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

о

о

N1 О

выражена (облегченных охватывающих деталей и т.п.).

Пример. Соединение состоит из вала и втулки с размерами di 40 мм, d2 080 мм, 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 24± 2 мкм. Определение напряжений осуществляется тензомет- рическим методом. Для нанесения микрорельефа устанавливают деталь в патрон токарного станка 1К62 и при помощи установки Элитрон 340 обрабатывают методом электроэрозионного легирования поверхность, на которую затем нанесут клеевой состав. Режимы электррискрового 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 Н5ТЯГ после обработки методом элект- розрозионной обработки поверхности составляет 0,025 мкм, а h 0,015 мм. Ширина каждой кольцевой зоны микрорельефа составляет 0,5-0.8 мм, а их плотность распределения вдоль образующей охватываемой детали соответствует эпюре напряений. В зоне концентрации напряжений плотность нанесения микрорельефа на 1 мм оставляет 1,5 кольцевых зон, а на остальной длине 0,2 кольцевые зоны.

Сопрягаемые поверхности деталей вола и втулки очистили, обезжирили и высушили. Затем на охватываемую деталь наносят слой клеевой композиции. Сборка осуществлялась после нагрева охватывающей детали в муфельной печи. Деталь, нагретая до 150°С, насаживалась на охватываемую. При остывании охватывающей детали возникает натяг и после окончательной полимеризации клеевой композиции обеспечивается высокая прочность соединения.

Фор мула изобретения

1.Способ соединения деталей, охваты- вающих одна другую, включающий нанесение на поверхность охватываемой детали регулярного микрорельефа высотой 0,5-0,8 величины требуемого натяга и термическую сборку соединения, отличающийся

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 размещают клеевой состав.

2.Способ по п. 1.отличающийся тем, что плотность распределения участков микрорельефа изменяют по площади соединения по закону распределения эпюры напряжений в соединении.

3.Способ по Г1П.1 и2,отличающий- с я тем. что микрорельеф на поверхность охватываемой детали наносят методом электроискрового легирования.

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.