SU761220A1

SU761220A1 - Способ соединения и упрочнения деталей 1

Info

Publication number: SU761220A1
Application number: SU782588946A
Authority: SU
Inventors: David L Gringauz
Original assignee: Klajpedskij Sudoremontnyj Z N7
Priority date: 1978-01-23
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к способам неподвижного соединения деталей типа вал— втулка и может быть использовано в машиностроении, судостроении и пр. для обеспечения прессовых соединений двух концентричных деталей.

Известен способ соединения и упрочнения деталей типа вал—втулка, с гарантированным натягом, путем установки одной детали в другую с последующим термическим воз- ю действием [1]· ‘

Недостатком данного способа является низкое качество получаемых соединений деталей.

Целью изобретения является повышение 15 качества соединений деталей.

Цель достигается за счет того, что термическое воздействие осуществляют по винтовой линии на поверхности охватывающей детали, при этом воздействие по винтовой 20 линии производят точечным источником тепла. Предложенный способ поясняется на чертеже.

Реализация способа обеспечивается следующими технологическими операциями.

Берут охватывающую деталь, например втулку, Я охватываемую, например вал. Из заготовки облицовочной втулки отрезают втулку-свидетель длиной не менее половины диаметра и производят нагрев ее на- 30

2

ружной поверхности на выбранном режиме. Замеряется усадка втулки АД. Производится чистовая обработка втулки по внутреннему диаметру. По формуле А_м= =А Д — А П_р'₂а,

где А_м — монтажный зазор между втулкой и валом;

АД — усадка втулки, определенная на втулке-свидетеле; А Пр,а — среднее значение натяга, определяемое требуемой посадкой,

определяют монтажный зазор между втулкой и валом.

Изобретение поясняется чертежом. Производят соединение вала 1 (см. чертеж) со втулкой 2. Вал с насаженной с зазором или с натягом втулкой 2 устанавливают на токарный станок, снабженный вариатором для снижения числа оборотов и включают вращение шпинделя.

К наружной поверхности втулки 2 подводят точечный источник тепла 3, вклю25 чают продольное перемещение суппорта и подачу аргона.

На выбранном режиме производят нагрев втулки 2 по ее наружной поверхности. При одновременном вращении соединения валвтулка и продольном перемещении точеч761220

ного источника тепла 3, воздействие точечного источника тепла 3 на наружную поверхность втулки 2 происходит по винтовой линии. Термическое воздействие производят непрерывно, напроход, при этом в поверхностных слоях втулки образуется район пластического деформирования, что создает после остывания остаточные напряжения: окружные — положительные в наружных и отрицательные во внутренних слоях втулки, и радиальные, отрицательные по знаку. Высокотемпературный нагрев металла точечным источником приводят к расширению металла в месте нагрева в начальный период. Наличие соседних, холодных участков, препятствует расширению металла, в результате чего он испытывает напряжение сжатия. При охлаждении нагретого участка металл испытывает растягивающие напряжения, вызывающие во внутренних слоях втулки возникновение напряжений сжатия, радиальная составляющая которых приводит к уменьшению внутреннего диаметра и увеличению плотности посадки и упрочнения соединения.

По окончании термического воздействия вал со втулкой вращается до полного остывания, после чего при необходимости производят чистовую обработку сборки по наружному диаметру.

Пример конкретного выполнения способа.

Бронзовую втулку 2 диаметром 200 мм из бронзы Бр 02 10-2 надевают на вал 1 диаметром 170 мм монтажным зазором 0,5 мм. Вал с насаженной втулкой устанавливают на токарный станок и включают вращение шпинделя.

К наружной поверхности втулки подводят точечный источник 3 тепла в виде вольфрамового электрода диаметром 4 мм. Между наружной поверхностью втулки и точечным источником тепла возбуждают электрическую дугу с параметрами: напряжение дуги—18 В, ток дуги—150 А, длина дуги 1=12... 14 мм. Включают продольное перемещение суппорта и подачу аргона. Производят нагрев наружной поверхности втулки точечным источником тепла по винтовой линии со скоростью линейного перемещения 0,013 м/с и шагом наплавки

5 = 3 мм/об непрерывно, напроход. По окончании термического воздействия соединение полностью охлаждают и при необходимости производят чистовую обработку

5 соединения по наружному диаметру.

Бронзовую втулку с внутренним диаметром 170 мм, наружным 200 мм и длиной 800 мм нагревают до 350°С и насаживают по прессовой посадке на шейку вала диа0 метром 170 мм и длиной шейки 800 мм (общая длина вала 3500 мм). Между сборкой, установленной в токарном станке, и вольфрамовым электродом возбуждают дугу (сила тока 210 А, напряжение—25 В) и

5' включают вращение вала (линейная скорость перемещения 1 см/с). Дуга горит в среде аргона во избежание вредного влияния воздуха на разогретый металл.

Экспериментальное определение усилия

0 распрессовки образца вала со втулкой показало увеличение усилия распрессовки на 35% по сравнению с соединением, выполненным только по прессовой посадке.

Таким образом, обработка охватывающей

5 детали точечным источником тепла по наружной поверхности, производящейся после свободной сборки в холодную, позволяет существенно упростить способ соединения, а применение способа для обработки уже

Э осуществленных соединений позволяет существенно увеличить величину усилий соединения двух деталей.

Claims

Формула изобретения

5 1. Способ соединения и упрочнения деталей типа вал—втулка с гарантированным натягом путем установки одной детали в другую с последующим термическим воздействием, отличающийся тем, что, с

Э целью повышения качества соединения деталей, термическое воздействие осуществляют по винтовой линии на поверхности охватывающей детали.
2. Способ по π. 1, отличающийся
5 тем, что воздействие по винтовой линии производят точечным источником тепла.