Способ соединения с натягом деталей типа вал - втулка
Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к способам сборки узлов, содержащих прецизионные подшипники /П/. Цель изобретения - повышение качества сборки путем равномерного упрочнения поверхностей колец П за счет вращения одного из колец с частотой, определяемой из следующего соотношения: F/NN≠K, где F - частота ультразвуковых колебаний N - частота вращения П N - число промежуточных элементов качения, K - любое целое число. Вал запрессовывают в П, прикладывая, помимо усилия запрессовки, продольные ультразвуковые колебания к валу, а к П- поперечные, сдвинутые по фазе на половину периода относительно продольных. П при этом вращают относительно продольной оси с указанной частотой. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5 В 23 P 11/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4487717/31-27 (22) 25.07.88 (46) 15.04.90. Бюл. № 14 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) В. А. Николаев, Б. Л. Штриков и М. А. Куликов (53) 658.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1344566, кл. В 23 P 11/02, 1986. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ
ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ вЂ” ВТУЛКА (57) Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к способам сборки узлов, содержащих прецизионные подИзобретение относится к механосборочному производству, а именно к способам сборки узлов, содержащих прецезионные подшипники качения.
Цель изобретения — повышение качества сборки при установке на вал подшипников качения путем равномерного упрочнения поверхностей колец подшипников за счет вращения одного из колец с частотой, зависящей от частоты ультразвуковых колебаний и числа промежуточных элементов качения в подшипнике.
На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа.
Способ осуществляют следующими способами.
После включения источника ультразвуковых колебаний магнитострикционные преобразователи (не показаны) возбуждают колебания частоты 1. На вал 1 от резонатора магнитострикционного преобразователя 2 через цанговые зажимы 3 передаются про„„SU„„1556858 шипники (П). Цель изобретения — повышение качества сборки путем равномерного упрочнения поверхностей колец П за счет вращения одного из колец с частотой, определяемой из следующего соотношения:
1/иЛ <К, где f — частота ультразвуковых колебаний, и — частота вращения П, А — число промежуточных элементов качения, К вЂ” любое целое число. Вал запрессовывают в П прикладывая, помимо усилия запрессовки, продольные ультразвуковые колебания к валу, а к П-поперечные, сдвинутые по фазе на половину периода относительно продольных. П при этом вращают относительно продольной оси с указанной частотой. 1 ил. дольные ультразвуковые колеоания и образуют на его поверхности стоячую волну. На подшипник 4 от резонатора второго магнитострикционного преобразователя через цанговый зажим 5 с прокладкой 6 передаются поперечные ультразвуковые колебания частоты (, сдвинутые по времени на половину периода.
Указанные ультразвуковые колебания периодически и =огласованно изменяют посадочные диаметры соединяемых деталей на величины, зависящие от выбранных амплитуд этих колебаний, снижая, тем самым, величину статического усилия запрессовки.
Одновременно вращают цанговый зажим 5 вместе с резонатором магнитострикционного преобразователя 7 частотой и, определяемой из следующего соотношения: /rr Ër К, где Л вЂ” число промежуточных элементов качения в подшипнике, К вЂ” любое целое число.
-1556858 — ь К
f п. N
Формула изобретения — — К, С
М
Составитель Д. Лям ин
Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова
Заказ 683 Тираж 590 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитега по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5
Г!роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Данное соотношение получено из следующих соображений. При сборке без вращения подшипника за счет ультразвуковых колебаний оба его кольца периодически ударяются о шарики и при действии этих нагрузок в одних и тех же точках это приводит к образованию вмятин на кольцах и снижению долговечности подшипника. Промежуток времени At между двумя ударами составляет где f — частота ультразвуковых колебаний, Гц.
3а время At кольцо перемещается на величину
Ле=-о At,м, где и — - линейная скорость движения кольца, м/ч, равная
u=--с),9=2лиД, где ы — угловая скорость вращения кольца, рад/с; — радиус беговой дорожки, м;
n -- частота Вращения кольца, 1/С (Гц), Очевидно, что для того, чтобы н)арик при кя)кдом ) да1)е конта кти1)ОВал с нОВым участ ком поверхности, необходимо выполнение следуюгцего условия где C=2nR — длина окружности кольца.
Подставляя в последнее выражение указанные соотношения, получают:
2srgf à — — = — К.
2лиЯ тт
Эта зависимость получена в предположении, что в подшипнике один шарик. При их количестве N, получают
В результате применения данного способа поверхности колец равномерно упрочня10 ются и их долговечность повышается на
48% по сравнению со сборкой по способу .ðîòîòèïó и íà 10% по сравнению с запрессовкой без воздействия ультразвуковыми колебаниями.
Способ соединения с натягом деталей типа вал — втулка, включающий центри20 рование соединяемых деталей и приложение усилия запрессовки к одной из них с одновременным воздействием продольными ультразвуковыми колебаниями на вал и сдвинутыми относительно последних по фазе на поло25 вину периода поперечными ультразвуковыми колебаниями на втулку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сборки при установке на вал подшипников качения, в процессе запрессовки осуществляют вращение наружного кольца подшипника качения относительно его продольной оси, при этом отношение частоты ультразвуковых колебаний к частоте вращения наружного кольца, умноженной на число содержащихся в подшипнике качения элементов качества, составляет любое число, отличное от целого.