Спосіб з’єднання деталей, що охоплюють одна одну

1. Спосіб з'єднання деталей, що охоплюють одна одну, шляхом нанесення на охоплювану деталь клейової композиції та кільцевого мікрорельєфу висотою в залежності від заданого натягу, та термічного збирання деталей з натягом, який відрізняється тим, що кільцевий мікрорельєф нано 3 41759 моделлю, кільцевий мікрорельєф наносять на охоплювану деталь диференційно трикутним рівнобедреним профілем з нахилом його сторін до основи під кутами в інтервалі 90°>α>45° з висотою, що дорівнює величині його впровадження при заданому натягу, накатуванням чи різанням дискретно, а термічну зборку деталей з натягом проводять при нерівномірному нагріванні охоплюючої деталі. Доцільно, щоб перед зборкою з натягом охоплювану деталь охолоджувати до температури, що не перевищує температуру кристалізації клею, а охоплюючу нагрівати. Доцільно, щоб перед зборкою з натягом охоплювану деталь охолоджувати до температури, що не перевищує температуру кристалізації клею. У такий спосіб виконання з'єднання деталей, що охоплюють одна другу, що містить охоплюючу та охоплювану деталі, включає технологічну підготовку їх сполучуваних поверхонь, в процесі якої на сполучувану поверхню охоплюваної деталі регулярний мікрорельєф кільцевої форми виконують трикутникового рівнобедреного профілю з висотою, що дорівнює величині його впровадження при заданому натягу та з нахилом його сторін до основи під кутами а в інтервалі 90°>α>45°, при чому виконують мікрорельєф накатуванням чи різанням, наносять клейову композицію до чи після термодії на деталі, проводять нерівномірне нагрівання охоплюючої деталі, низькотемпературне охолодження охоплюваної деталі або ж одночасно паралельно проводять нерівномірне нагрівання охоплюючої деталі та низькотемпературне охолодження охоплюваної до температури, що не перевищує температуру кристалізації клею, та проводять збірку деталей, забезпечується надійність та повнота впровадження мікрорельєфу в тіло охоп 4 люючої деталі при формуванні натягу, підвищується тріщиностійкість клейової композиції, що дає можливість забезпечення статичної міцності та міцності втоми посадок. На Фіг.1 - представлено з'єднання деталей, на Фіг.2 - варіант виконання мікрорельєфу на деталях згідно аналогу, на Фіг.3 - варіант виконання заявляємого мікрорельєфу на деталях. З'єднання містить охоплювану деталь (вал) 1 і охоплюючу деталь (втулку) 2, які скріплені між собою нерухомо з натягом. Між деталями 1, 2 розміщено кільцевий регулярний мікрорельєф 3 висотою, що дорівнює величині його впровадження при заданому натягу, та прошарок з клейової композиції 4. Вал 1 та втулка 2 мають діаметр посадки d=50мм та довжину l=50мм. Зовнішній діаметр охоплюючої деталі прийнято d2=100мм. Для проведення досліджень з'єднань було виготовлено 30 комплектів деталей 1 та 2, що були розділені на 6 груп по 5 пар в кожній (табл.). Спочатку проводили їх технологічну підготовку точінням з шорсткістю поверхонь Ra=0,8-1,25мкм, потім на сполучувану поверхню охоплюваної деталі (група 1-3) різанням з допомогою спеціальних гребінок чи накатуванням (група 4-6) з допомогою спеціальних роликів наносили регулярний мікрорельєф кільцевої форми трикутникового профілю з висотою 15-20мкм, що дорівнює величині його впровадження при натягу 22-25мкм та кутом α нахилу його сторін до основи 85°, 65° і 45° (аналог). Після підготовки деталей їх комплектували для збірки з заданим натягом, проводили над ними термодію, наносили клейову композицію холодного твердіння УП5-233 та проводили збірку. Після витримки на протязі 8 діб проводили розпресовування з'єднань під дією вісьового навантаження. Дані досліджень представлено в табл. Таблиця Експериментальні дані міцності № досліду № групи 1 1 2 3 4 2 5 6 Кут нахилу сторони мікрорельєфа до основи α, град 85° 65 45°(аналог) 85° 65° 45° (аналог) 85° 65 45° (аналог) 85° 65 45° (аналог) 85° 65 45°(аналог) 85° 65 45° (аналог) Спосіб з'єднання 3 нагріванням охоплюючої деталі 3 охолодженням охоплюваної деталі 3 нагріванням охоплюючої деталі та охолодженням охоплюваної 3 нагріванням охоплюючої деталі 3 охолодженням охоплюваної деталі 3 нагріванням охоплюючої деталі та охолодженням охоплюваної Середня міцність при вістовому зрушенні з'єднань Р, кН 520,3 411,4 298,5 511,1 413,3 301,3 529,1 418,4 320,3 539,1 421,4 308,5 521,1 430,3 319,3 549,1 438,4 340,3 5 Для проведення досліджень в умовах реального виробництва були підготовлені 5 комплектів деталей, на прикладі, з'єднання зубчастого колеса з валом редуктора. Зубчасті колеса та вали виготовляли згідно технології на виробництві, а потім на вали наносили накатуванням з допомогою спеціальних роликів регулярний мікрорельєф кільцевої форми трикутникового профілю з висотою 1518мкм, що дорівнював величині його впровадження при натягу 22-30мкм, та кутом α з нахилом його сторін до основи 85°. Після підготовки деталей їх комплектували для збірки з заданим натягом, проводили над ними термодію (нагрівали зубчасті колеса до 60-70°С, а вали охолоджували до температури -30-(-40)°С), наносили клейову композицію холодного твердіння УП5-233 в отвір зубчастого колеса та проводили збірку. Після витримки на протязі 8 діб вали з колесами встановлюють нерухомо на підшипниках кочення в корпусі редуктора приводу нафтової бурової і забезпечують в процесі експлуатації останнього дію моменту, що крутить, а також впливу динамічних сил вертикального й осьового коливань. Провертання деталей, тобто зрушення 41759 6 однієї відносно другої виключає сила тертя між ними, що створена під дією осьового нерухомого скріплення з натягом та клеєм і специфічною конструкцією зони стику деталей 1 і 2, у якому знаходиться регулярний мікрорельєф 3, проміжний прошарок 4. У такий спосіб забезпечується монолітність з'єднання деталей 1 і 2. Аналіз експериментальних даних міцності (табл.) обох дослідів показує, що середня міцність при вісьовому зрушенні з'єднань найменша при куті мікрорельєфу 45° (аналог), що пов'язано з пониженою тріщиностійкостю клейової композиції та зниженням ефекту гальмування розповсюдження тріщин в прошарку. Зі збільшенням кута α мікрорельєфа в інтервалі 90°>α>45° ° міцність зростає, що пов'язано з підвищенням тріщиностійкості клейової композиції за рахунок дискретності нанесення мікрорельєфу та підвищення ефекту гальмування розповсюдження тріщин. Використання технології нанесення мікрорельєфу накатуванням забезпечує більшу глибину його впровадження, ефективніший розподіл клейової композиції, більшу щільність зони контакту деталей та міцність в порівнянні з нанесенням різанням. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 41759 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601