RU2713890C1 - Способ получения шпоночного соединения на валах - Google Patents
Способ получения шпоночного соединения на валах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713890C1 RU2713890C1 RU2019112472A RU2019112472A RU2713890C1 RU 2713890 C1 RU2713890 C1 RU 2713890C1 RU 2019112472 A RU2019112472 A RU 2019112472A RU 2019112472 A RU2019112472 A RU 2019112472A RU 2713890 C1 RU2713890 C1 RU 2713890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- key
- keyway
- tools
- slot
- shaft
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B3/00—Key-type connections; Keys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению шпоночного соединения на валах. Шпонку устанавливают в шпоночный паз с зазором. На шпонку устанавливают изолятор, который регулирует зазоры между шпонкой и боковыми поверхностями шпоночного паза. Нагрев и пластическую деформацию шпоночного паза вала осуществляют электродами-инструментами для электромеханической обработки. Электроды-инструменты устанавливают вертикально и перемещают вдоль шпоночного паза по его поверхности на расстоянии 0,2…1 мм от края паза, вызывая осадку и раздачу металла вала в сторону паза. Раздача металла вала ограничивается шпонкой. Способ обеспечивает одновременное получение плотного соединения и упрочнение боковых поверхностей шпоночного паза. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области металлообработки, в частности к методам изготовления, восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин электромеханической обработкой, направлено на повышение долговечности шпоночных соединений на валах в условиях массового и ремонтного производства.
Плотные соединения (посадки) шпонок на валах обеспечиваются точным изготовлением стандартных размеров шпонок и шпоночных пазов на валах, зависящих от диаметра вала (см. Схиртладзе, А.Г.. Метрология, стандартизация и сертификация / А.Г. Схиртладзе, Я.М. Радкевич. - Старый Оскол: ТНТ, 2015. - 540 с.). Для получения плотных соединений шпонка по ширине делается на десятки микрометров больше ширины шпоночного паза, что позволяет получить натяг при сборке шпонки с валом, как правило, с помощью пресса.
Недостатками таких технологий является необходимость закалки вала по шпоночному пазу до необходимой твердости. Процессы закалки отличаются сложностью и большими затратами энергии, большим термическим влиянием на деталь, что приводит к значительным деформациям изделий. Кроме того после закалки необходимо применять дополнительные методы финишной механической обработки для получения точных размеров шпоночного паза.
Известны способы электромеханической обработки деталей машин (Яковлев С.А. Влияние электрофизических параметров на электромеханическую обработку деталей машин: монография / С.А. Яковлев. - Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014. - 129 с.) при которых через зону контакта двух деформирующих электрод-инструментов (роликов или пластин) и детали проходит ток большой плотности (108-109 А/м2) и низкого (1-6 В) напряжения, вследствие чего на контактирующих поверхностях изделия выделяется большое количество тепла, происходят высокоскоростной нагрев локальных микрообъемов поверхности с одновременным их пластическим деформированием и последующее интенсивное охлаждение за счет отвода тепла внутрь детали, что приводит к повышению твердости, прочности и износостойкости обработанных участков.
Однако данные способы не позволяют обеспечить нужное соединение шпонки на валу.
Известен способ восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев, включающий их нагрев и раздачу (патент РФ №2611000 - принят за прототип), в котором нагрев и раздачу боковых поверхностей шлицев осуществляют посредством электрод-инструмента для электромеханической обработки, движущимся вдоль шлица по его поверхности, причем деформацию металла в сторону износа боковых поверхностей шлицев ограничивают калиброванной пластиной, выполненной с возможностью изменения своих размеров по ширине шлицевого паза.
При обработке по данному способу происходит восстановление износа боковых поверхностей шлицев за счет пластической деформации и перераспределения металла с одновременным их упрочнением твердостью до 9 ГПа.
Однако данный способ не применим для получения шпоночных соединений на валах.
Достигаемый технический результат по заявленному изобретению - это получение плотного шпоночного соединения на валах с одновременным упрочнением боковых поверхностей шпоночного паза за счет перераспределения металла применением электромеханической обработки с использованием шпонки, установленной в шпоночный паз.
Указанный технический результат достигается за счет того, что зазоры между шпонкой и боковыми поверхностями шпоночного паза регулируются с помощью изолятора установленного на шпонку, электрод-инструменты устанавливаются вертикально и движутся вдоль шпоночного паза по его поверхности на расстоянии 0,2…1 мм от края паза вызывая осадку и раздачу металла вала в сторону паза, причем раздача металла ограничивается наличием шпонки.
На фиг. 1 представлена схема установки шпонки в шпоночном пазу. Шпонка 2 устанавливается на дно шпоночного паза вала 1. На шпонку устанавливается изолятор 3. С помощью изолятора устанавливаются зазоры между шпонкой и боковой поверхностью шпоночного паза S1 и S2. Величина зазора может составлять десятки микрометров, для изношенных шпоночных пазов величина зазоров может достигать до 1,5 мм.
На фиг. 2 схематично представлена схема получения шпоночного соединения на валах. Способ осуществляется следующим образом. На специальной оправке (не показана) крепится инструмент 5 для электромеханической обработки шпоночного паза. Инструменты прижимаются сверху вертикально на расстоянии 0,2…1 мм от края шпоночного паза вала 1 с усилиями P1 и Р2 и перемещаются вдоль шпоночного паза со скоростью v.
Инструменты для электромеханической обработки 4 и 5 подсоединены с помощью токоподводящих кабелей 6 и 7 к источнику питания для ЭМО 8, образуя с деталью общую электрическую цепь. При замыкании электрической цепи происходит мгновенный нагрев (током до 5000 А) в местах контакта инструментов 4 и 5 с поверхностью шпоночного паза выше температуры выше фазовых превращений и механическое воздействие этими инструментами с усилиями P1 и Р2. Это позволяет инструментам в горячем состоянии осаживать поверхности шпоночного паза с раздачей в сторону шпоночного паза. Деформация металла в сторону шпоночного паза ограничивается наличием шпонки.
При движении инструментов вдоль шпоночного паза со скоростью ν источник термомеханического воздействия удаляется, что приводит к последующему охлаждению нагретых участков вглубь детали за счет ее массы, в результате чего происходит упрочнение поверхностного слоя боковых поверхностей шпоночного паза.
Сила тока, усилия прижатия инструментов Р1 и Р2 к детали, скорость ν перемещения инструментов вдоль шпоночного паза, материал и форма инструментов принимаются исходя из задач и требований технологического процесса.
При обработке по данному способу происходит образование плотного соединения шпонки со шпоночным пазом за счет пластической деформации и перераспределения металла с одновременным упрочнением боковых поверхностей шпоночного паза твердостью до 9 ГПа.
Claims (1)
- Способ получения шпоночного соединения на валах, включающий установку шпонки в шпоночный паз с зазором, нагрев шпоночных пазов вала двумя электродами-инструментами для электромеханической обработки и пластическую деформацию металла, отличающийся тем, что зазоры между шпонкой и боковыми поверхностями шпоночного паза регулируют с помощью изолятора, установленного на шпонку, электроды-инструменты устанавливают вертикально и перемещают вдоль шпоночного паза по его поверхности на расстоянии 0,1…1 мм от края шпоночного паза с обеспечением осадки и раздачи металла вала в сторону паза, при этом раздача металла ограничена шпонкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112472A RU2713890C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ получения шпоночного соединения на валах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112472A RU2713890C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ получения шпоночного соединения на валах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713890C1 true RU2713890C1 (ru) | 2020-02-10 |
Family
ID=69624970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019112472A RU2713890C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ получения шпоночного соединения на валах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713890C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749704C1 (ru) * | 2020-08-07 | 2021-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Способ получения шпоночного соединения на валах |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1460442A1 (ru) * | 1987-04-06 | 1989-02-23 | Горьковский Автомобильный Завод | Шпоночное соединение |
| RU2253764C2 (ru) * | 2003-03-03 | 2005-06-10 | Кубанский государственный технологический университет | Способ соединения вала со ступицей колеса и предохранительное шпоночное соединение для него |
| RU2350440C2 (ru) * | 2007-02-01 | 2009-03-27 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) | Способ изготовления деталей со шпоночным пазом |
| RU2363738C2 (ru) * | 2007-02-01 | 2009-08-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) | Способ изготовления деталей со шпоночным пазом |
| RU2611000C2 (ru) * | 2015-07-14 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Способ восстановления износа боковых поверхностей шлицев |
-
2019
- 2019-04-24 RU RU2019112472A patent/RU2713890C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1460442A1 (ru) * | 1987-04-06 | 1989-02-23 | Горьковский Автомобильный Завод | Шпоночное соединение |
| RU2253764C2 (ru) * | 2003-03-03 | 2005-06-10 | Кубанский государственный технологический университет | Способ соединения вала со ступицей колеса и предохранительное шпоночное соединение для него |
| RU2350440C2 (ru) * | 2007-02-01 | 2009-03-27 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) | Способ изготовления деталей со шпоночным пазом |
| RU2363738C2 (ru) * | 2007-02-01 | 2009-08-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ) | Способ изготовления деталей со шпоночным пазом |
| RU2611000C2 (ru) * | 2015-07-14 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Способ восстановления износа боковых поверхностей шлицев |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749704C1 (ru) * | 2020-08-07 | 2021-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Способ получения шпоночного соединения на валах |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2713887C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения на валах | |
| US10584395B2 (en) | Producing a partially hardened formed part | |
| JP2006289425A (ja) | 熱間プレス成形方法およびその装置 | |
| RU2713890C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения на валах | |
| CN114245494A (zh) | 加热方法、加热装置和压制成型品的制造方法 | |
| JP2009287074A (ja) | 高周波熱処理装置、高周波熱処理方法及び高周波熱処理方法を行った環状部品を備える転がり軸受 | |
| JP2014233757A (ja) | 板状ワークの加熱方法及び加熱装置並びにホットプレス成形方法 | |
| KR101395800B1 (ko) | 전기강판의 자구 미세화 방법 및 이에 의해 제조되는 방향성 전기강판 | |
| RU2611000C2 (ru) | Способ восстановления износа боковых поверхностей шлицев | |
| RU2749648C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения на валах | |
| RU2460810C1 (ru) | Способ упрочнения лемехов плугов | |
| RU2749704C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения на валах | |
| RU2766097C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения на валах точечной электромеханической обработкой | |
| RU2766098C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения на валах точечной электромеханической обработкой | |
| US20230349018A1 (en) | Surface-hardened, rotationally symmetrical workpiece, hardening method and hardening apparatus | |
| JP2018508934A (ja) | 金属シートの伝導加熱方法、そのための電極及び加熱装置 | |
| RU2350440C2 (ru) | Способ изготовления деталей со шпоночным пазом | |
| RU2414514C1 (ru) | Способ электромеханической обработки деталей машин | |
| RU2457258C1 (ru) | Способ электромеханической обработки деталей машин | |
| RU2793689C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения | |
| RU2530924C2 (ru) | Способ восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев | |
| RU2153007C1 (ru) | Способ поверхностной электроконтактной закалки деталей | |
| RU2793665C1 (ru) | Способ получения шпоночного соединения | |
| CN114085957A (zh) | 一种机器人跟进式激光淬火方法 | |
| CN103343187B (zh) | 一种铸铁凸轮激光复合处理方法 |