З’єднання деталей з натягом і спосіб його здійснення

1 З'єднання деталей з натягом, що містить бандаж з центром, наприклад колеса, у якому бандаж має з одного боку усередині посадкового отвору буртик, а центр має посадкову циліндричну поверхню з гострою кромкою з боку вхідної частини, яке відрізняється тим, що бандаж оснащений додатковим буртиком, розташованим з іншої сторони усередині посадкового отвору бандажа, при цьому гостра кромка посадкової циліндричної поверхні центра з боку вхідної частини виконана округленою та має радіус, менший радіуса переходу від буртика до його основи 2 З'єднання по п 1, яке відрізняється тим, що між бандажем і центром розміщений прошарок із теплопровідного пластичного матеріалу товщиною 0,015-0,030 мм, шириною та довжиною, рівними розмірам посадкової циліндричної поверхні центра 3 З'єднання по пп 1, 2, яке відрізняється тим, що як прошарок вибрана фольга 4 З'єднання по пп 1, 2, яке відрізняється тим, що як прошарок вибрана композиція з теплопровідного порошку з рідким склом 5 З'єднання по пп 1, 2, яке відрізняється тим,що як прошарок вибране гальванічне покриття з одного чи декількох теплопровідних однорідних чи різнорідних матеріалів 6 Спосіб здійснення з'єднання з натягом, що включає технологічну підготовку деталей, термодію на одну із деталей для створення зазору, установлення деталей з зазором, витримку з'єднання для вирівнювання температур і скріплення його деталей за рахунок натягу, який відрізняється тим, що термодію виконують комбіновано з нагріванням однієї з деталей до температури 50-320°С та охолодженням іншої деталі до температури -100 -195,6°С 7 Спосіб за п 6, який відрізняється тим, що перед установленням деталей із зазором, що утворений за рахунок термодм, на посадкову поверхню однієї з деталей наносять теплопровідний прошарок 00 ю (О Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до з'єднання деталей з натягом, наприклад, бандажа з центром колісної пари рухливого складу залізничного транспорту і способів їхнього здійснення в локомотивобудуванні і електровагонобудувані, а також може бути використане для з'єднання різних циліндричних деталей Відоме з'єднання деталей, що містить бандаж типу зубцюватого вінця, центр типу маточини з фланцем, наприклад колісної пари, у якій бандаж з однієї сторони усередині посадочного отвору має буртик, фланець має поздовжні отвори, центр має посадкові циліндричну і торцеву поверхні, по торцевій поверхні засвердлені подовжні отвори, в отворах буртика і центра встановлені сполучні болти (Бистрицький X Я і ш Пристрій і робота електровозів перемінного току - М Транспорт, 1982 -С 25, мал 15) Відоме з'єднання через руйнування болтових з'єднань і порушення МОНОЛІТНОСТІ з'єднання бандаж-центр має низьку експлуатаційну МІЦНІСТЬ ВІДОМО також з'єднання деталей з натягом, що містить бандаж з центром, наприклад, колеса, у якого бандаж має з однієї сторони усередині посадкового отвору буртик, а центр має посадкову циліндричну поверхню з гострою крайкою з боку вхідної частини (Технічна документація Київського електровагоноремонтного заводу на збірку колісних пар електрорухливого складу, 1975р ) 46548 Наявність з іншої сторони посадкового отвору нового елемента в пристрій і введення нових бандажа кільцевого виточення під стопорне операцій у способі забезпечувало б підвищення бандажне кільце послабляє бандаж, що знижує експлуатаційної МІЦНОСТІ з'єднання експлуатаційну МІЦНІСТЬ таких з'єднань і вимагає Поставлена задача досягається тим, що витрат на виготовлення стопорних бандажних з'єднання деталей з натягом, що містить бандаж з кілець центром, наприклад, колеса, у якому бандаж має з однієї сторони усередині посадкового отвору Відомий спосіб здійснення з'єднання деталей з буртик, а центр має посадкову циліндричну натягом, що включає технологічну підготовку поверхню з гострою кромкою з боку вхідної деталей, запресовування центра в бандаж, частини, згідно винаходу, бандаж оснащений додаткове в ньому кріплення центра від зрушення додатковим буртиком, розташованим з іншої в осьовому напрямку з'єднання установкою в сторони усередині посадкового отвору бандажа, кільцеве виточення бандажа бандажного при цьому гостра кромка посадкової циліндричної стопорного кільця, закачування з'єднання (КОЛІСНІ поверхні центра виконана округленою з боку пари для тепловозів і електровозів залізниць коли вхідної частини і має радіус, менший радіуса 1520мм Технічні умови ДСТ 11018-87) переходу від буртика до його основи Теплопровідність і МІЦНІСТЬ посадки таких з'єднань за рахунок зрізу гребінців шорсткостей на Доцільно, щоб між бандажем і центром був поверхнях деталей, що сполучаються, і розміщений прошарок з теплопровідного зменшення площі контакту знижується пластичного матеріалу товщиною 0,015 - 0,03мм, шириною і довжиною з розмірами рівними Відомий спосіб здійснення з'єднання деталей з розмірам посадкової циліндричної поверхні натягом, що включає технологічну підготовку центра деталей, установку центра в бандаж, кріплення центра в бандажі від зрушення в осьовому Доцільно ЯК прошарок вибрати фольгу, напрямку з'єднання за допомогою болтових наприклад, з МІДІ сполучних елементів ДОЦІЛЬНО також як прошарок вибрати композицію з теплопровідного порошку з рідким (Находкин В М .Черепашенец Р Г Технологія склом ремонту тягового рухливого складу - М Транспорт, 1998 -С 212, мал 4 11) Доцільно також як прошарок вибрати гальванічне покриття з одного чи декількох Кріплення деталей приводить до зрізу болтів у теплопровідних однорідних чи різнорідних процесі експлуатації, що знижує експлуатаційну матеріалів МІЦНІСТЬ таких з'єднань і вимагає додаткових витрат на виготовлення болтів і гайок Поставлена задача досягається також тим, що в способі здійснення з'єднання деталей з натягом, Відомий також спосіб здійснення з'єднання що включає технологічну підготовку деталей, деталей з натягом, що включає технологічну термодію на одну з деталей для створення зазору, підготовку деталей, термодію на одну з деталей установлення деталей з зазором витримку для створення зазору, установлення деталей із з'єднання для вирівнювання температури і зазором, витримку з'єднання для вирівнювання скріплення його деталей за рахунок натягу, згідно температур і скріплення його деталей за рахунок винаходу, термодію виконують з нагріванням натягу (ДЕРЖСТАНДАРТ 11018-87 Постанова однієї з деталей до температури 50 - 320°С однієї комітету стандартизації і метрології від 26 12 91 з деталей та охолодженням іншої деталі до №2140) температури -100 - (-195,6)°С Спосіб після установлення бандажа і центра включає також установлення бандажного Доцільно, щоб перед у становленням деталей стопорного кільця і наступне закачування із зазором, що утворений за рахунок термодм, на з'єднання посадкову поверхню однієї з деталей наносити теплопровідний прошарок Відомий спосіб з'єднання деталей з натягом забезпечує порівняно низьку експлуатаційну Таким чином, виконання однієї з деталіМІЦНІСТЬ за рахунок низької теплопровідності через бандажа з додатковим буртиком, що встановлений зону контакту бандажа з центром, зрізу з іншої сторони усередині посадкового отвору, а бандажного стопорного кільця від динамічних гострої крайки посадкової циліндричної поверхні навантажень при експлуатації внаслідок центра округленої з радіусом меншим радіуса відсутності МОНОЛІТНОСТІ зв'язку деталей (бандажа переходу від буртика до його підстави, проведення і центра) Це викликано тим, що при тривалому, термодм з нагрівом однієї з деталей до 50 - 320°С наприклад, гальмуванні відбувається інтенсивне та охолодження другої деталі до температури -100 нагрівання бандажа за рахунок тертя гальмових - (-195,6)°С дозволяє підвищити експлуатаційну колодок, теплопередача через зону контакту до МІЦНІСТЬ з'єднань центра погіршується, бандаж і його посадковий Введення перед збіркою в зону контакту отвір збільшуються в діаметрі значно швидше і бандажа з центром теплопровідного прошарку у більше, ніж посадковий діаметр центра, виді фольги з теплопровідного пластичного відбувається зменшення натягу й ослаблення матеріалу, гальванопокриття з однорідних чи посадки, що в кінцевому рахунку може привести різнорідних матеріалів, композиції з порошку і до зрушення бандажа щодо центра й аварійної рідкого скла з товщиною, що співрозмірна ситуації величині шорсткостей на поверхнях бандажа і центра, що сполучаються, і величиною В основу винаходів покладена задача контактного тиску сприяє підвищенню створити такі з'єднання і спосіб здійснення теплопровідності через зону контакту в з'єднання деталей з натягом, у яких введення 46548 охолоджується до -100 - (-195,6)°С і проводиться екстремальних випадках, що дозволяє також їх збірка з зазором, що утворений за рахунок додатково підвищити експлуатаційну МІЦНІСТЬ термодм У процесі вирівнювання температур зазначених з'єднань з натягом відбувається збільшення контактного тиску на Для розкриття суті конструкції, що поверхнях, що сполучаються, та вкріплення заявляється, і способу її здійснення на фіг 1 шорсткостей більш твердого матеріалу деталі в представлена конструкція з'єднання, що тіло деталі з більш високими пластичними заявляється, на прикладі колеса однієї з властивостями При наявності прошарку, зокрема, промислових конструкцій фольги, її матеріал заповнює різні мікропорожнечі З'єднання деталей з натягом включає бандаж і простір між западинами мікрошорсткостей, що 1, центр 2, прошарок між ними 3, бандаж має на приводить до збільшення фактичної площі посадковій циліндричній поверхні буртик 4 і контакту бандажа з центром, що дозволить додатковий буртик 5, розташований з іншої підвищити теплопровідність між деталями і сторони усередині посадкового отвору бандажа, забезпечить підвищення експлуатаційної МІЦНОСТІ ВІДПОВІДНО переходи від посадкової поверхні до відповідальних з'єднань з натягом буртиків ВІДПОВІДНИМИ галтелями із радіусами 6 і 7, центр містить з боку вхідної частини кромку 8 з ДОСЛІДНІ з'єднання виготовляли бандаж 1 зі радіусом закруглення 9 сталі бандажної (ГОСТ 398-81), центр із сталі 25Л (ГОСТ 977-55), фольгу з МІДІ марки М1 Працює пристрій таким чином Бандаж 1 з центром 2 з'єднані з натягом При Підготовлено було 24 комплекти зразків необхідності виготовлення коліс підвищеної дослідних бандажів та центрів згідно креслень на теплопровідності від бандажа 1 до центра 2 і деталі з'єднання, що заявляється підвищеної експлуатаційної МІЦНОСТІ МІЖ бандажем Після розточування бандажів із шорсткістю R = і центром розміщений прошарок 3 ДОСЛІДНІ колеса 20мкм і точіння центрів проводили вимір їхніх встановлюються на осях ВІЗКІВ електровагонів У дійсних розмірів і відхилення форми Остання не процесі експлуатації колеса піддаються різкому перевищувала по овальності і конусності технічні моменту, що крутить, при зрушенні з місця і різких вимоги на виготовлення колісних пар моментів гальмування при зупинках ДОСЛІДНІ деталі ділили на 8 підгруп Перша електрорухомого складу У випадках екстреного група призначалась для складання з натягом, гальмування відбувається нагрівання бандажів, друга - з прошарком з мідної фольги, третя - з утворене тепло активно передається через гальванопокриттям, четверта - з прошарком з теплопровідний прошарок у тіло центра В рідким склом та мідним порошком Деталі 1 - 4 результаті величина натягу в з'єднанні не груп призначені були для складання комбінованим зменшується, що забезпечує необхідну термічним методом, 5 партія призначена була для експлуатаційну МІЦНІСТЬ крутіння при наборі збірки з натягом та складання нагрівом бандажа, а швидкості електропоїздом і гальмуванні 6 - для збірки з натягом та механічним запресовуванням Слід зазначити, що при русі електропоїзда на шляху його проходження є багато переходів по ДОСЛІДНІ з'єднання комплектували з стрілках, при яких колеса випробують крім мінімальним натягом 0,5мм моментів крутіння зусилля осьового зрушення Потім вирізували з фольги МІДІ ТОВЩИНОЮ Наявні два буртики, у тому числі і додатковий 0,015 - 0,030мм з шириною - та довжиною буртик, випробують на собі ці осьові навантаження ВІДПОВІДНО розмірам циліндричної поверхні і забезпечують додатково підвищення бандажа, що сполучається, стрічки, які клали в експлуатаційної МІЦНОСТІ отвір бандажа по колу його поверхні сполучення Таким чином, конструкція колеса надійно Після ЦЬОГО бандаж з фольгою нагрівали до працює в умовах експлуатації 249°С в спеціальному нагрівальному обладнанні, а центр охолоджували в рідкому азоті до -195,6°С Спосіб здійснення з'єднання деталей з Потім охолоджений центр транспортували за натягом допомогою електроталі і встановлювали в отвір Перед збіркою проводять технологічну нагрітого бандажа, витримували до вирівнювання підготовку деталей, а при необхідності збірки з температур сполучених деталей Через 24 години прошарком проводять також її підготовку ДОСЛІДНІ з'єднання піддавали іспитам на крутіння ВІДПОВІДНО до технічної документації на з'єднання При цьому фіксували зусилля моменту початку Розраховується і вибирається вид, марка зсуву Дані ІСПИТІВ зведені в таблицю 1 матеріалу і параметри прошарку Потім бандаж нагрівається до температури 50 - 320°С, а центр Таблиця 1 Експериментальні дані МІЦНОСТІ з'єднань бандаж-центр Спосіб здійснення Нагріванням бандажа до 249°С та охолодженням центра до -195,6°С Нагріванням бандажа до 249°С та охолодженням центра до-195,6°С Номер з'єднання підгрупи МІЦНІСТЬ на Конструкція з'єднання осьове зрушення, кНм 1 3 додатковим буртиком 499,1 2 3 додатковим буртиком і прошарком з мідної фольги товщиною 0,015 - 0,025мм 1105,6 8 Продовження таблиці 1 3 додатковим буртиком і прошарком гальванопокриттям міддю товщиною 0,015 0,025мм 1108,1 3 додатковим буртиком і прошарком з рідким склом та мідним порошком 621,0 3 бандажним стопорним кільцем 460,6 3 бандажним стопорним кільцем 331,5 46548 Нагріванням бандажа до 249°С та охолодженням центра до -195,6°С Нагріванням бандажа до 249°С та охолодженням центра до -195,6°С Нагріванням бандажа до 250 - 320°С Механічним запресовуванням 3 4 5 6 Запропонована конструкція з'єднання з натягом і спосіб його здійснення дозволили підвищити теплопровідність через зону контакту деталей, статичну та експлуатаційну МІЦНІСТЬ з єднання з натягом, знизити витрати на виготовлення, перевірені в умовах дослідного виробництва ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71