Способ соединения с натягом деталей типа вал-втулка

 

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при создании или восстановлении неподвижных прессовых соединений типа вал-втулка. Целью изобретения является повышение качества соединения путем формирования на одной из деталей (Д) рельефа более правильной геометрической формы. Сопрягаемую поверхность одной из Д оплавляют путем высокоскоростного точеччо-импу пьсного Hat рева в точках последующего нанесения рельефа на глубину , лежащую в пределах величины шероховатости этой поверхности. После остывания Д ниже температуры фазовых превращений повторными импульсами в этих точках формируют рельеф е виде конусообразных выступов и торообразных впадин За счет предварительного оплавления формируется мелкодисперсная структура и рельеф получается правильной геометрической формы Затем осуществляют тепловую сборку Д, при этом выступы, имеющие повышенную твердость, обеспечивают затекание металла сопрягаемой Д во впадины. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s B 23 Р 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678426/27 (22) 31.03.89 (46) 07.03.91. Бюл, М 9 (71) Дальневосточное высшее инженерное морское училище им. адм. Г,И, Невельского (72) В.M. Ходаковский (53) 621.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1199558, кл. В 23 Р 11/02, 05.12.83. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОПА

ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА (57) Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при создании или восстановлении неподвижных прессовых соединений типа вал-втулка, Целью изобретения является повышение качества соединения путем формирования на одной из деталей (Д) рельефа

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использованоо при создании или восстановлении неподвижных прессавых соединений типа вал-втулка, Целью изобретения является повышение качества соединения.

Поставленная цель достигается путем формирования на одной из деталей рельефа более правильной геометрической формы за счет осуществления дополнительной предварительной операции оплавления.

Способ соединения с натягом деталей типа вал-втулка осуществляют следующим образом.

Сопрягаемую поверхность одной из деталей оплавляют путем высокоскоростного точечно-импульсного нагрева в точках последующего нанесения рельефа на глубину, лежащую в пределах величины шероховато„. Ж,, 1632725 А1 более правильной геометрической формы.

Сапрягаемую поверхность одной из Д оплавляют путем высокоскоростного точечно-импульсного нагрев" в точках последующего нанесения рельефа на глубину, лежащую в пределах величины шероховатости этой поверхности. После остывания

Д ниже температуры фазовых превращений повторными импульсами в этих точках формируют рельеф в виде конусообразных выступов и тароабразных впадин. 3а счет предварительнога оплавления формируется мелкадисперсная структура и рельеф получается правильной геометрической формы. Затем осуществляют тепловую сборку Д, при этом выступы, имеющие повышенную твердость, обеспечивают затекание металла сопрягаемой Д во впадины. сти этой поверхности, После этого детали дают остыть ниже температуры фазовых превращений. При этом в обработанных участках поверхности происходит измельчение исходной структуры сталей и формирование мелкодисперсных структур мортенсита, сорбита, .тростита, остаточного аустенита и карбидов без изменения геометрии этой поверхности, После этого производят повторную обработку поверхности детали в этих же точках также посредством высокоскоростного точечно-импульсного расплавления металла. В качестве источника излучения в обоих случаях можно исполь.зовать лазерную установку. При повторной обработке на поверхности детали формируется рельеф в виде конусообразных выступов, имеющих твердость, превышающую твердость.материала другой детали и тороабразных впадин, охватывающих основа1632725 вой поверхностью детали на высоту 0,065 мм и углубления в форме усеченного тора, охватывающего выступ, с наибольшим наружным диаметром, равным 1,4 мм.

Длительность каждого импульса составляет 4 10 с, диаметр пятна фокусировки излучения на поверхности детали равен 1,4 мм.

При этом, плотность мощности лазерного излучения первого импульса в данном случае устанавливается равной7 10 Вт/см, а плотность мощности второго импульса

1,65.10 Вт/см . Обе величины устанавливают путем последовательных приближений и зависят только от марки стали и шероховатости поверхности. Единичные элементы рельефа наносят в шахматном порядке на расстоянии 12 мм друг от друга, Сборку производят тепловым методом с нагревом втулки до 160 С.

Составитель Д.Лямин

Редактор В.Бугренкова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор M,Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 584 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния выступов и плавно сопряженных с ними, причем объемы каждой впадины равны обьему соответствующего выступа. Предварительное получение в обрабатываемых участках мелкодисперсных структур позво- 5 ляет формировать рельеф правильной геометрической формы, За ем осуществляют тепловую сборку деталей, 10

Первоначальный контакт соединяемых деталей в процессе тепловой сборки происходит по выступающим над базовой посадочной поверхностью выступам, металл которых приобрел более высокую твердость 15 в процессе высокоскоростного распавления и охлаждения, В результате больших контактных давлений выступы, имеющие форму конуса, деформируют металл сопрягаемой поверхности другой детали, 20 происходит полное заполнение последним впадин поверхности первой детали и обжатие соединения вал-втулка. Вследствие всего вышеописанного повышается герметичность соединения и соответственно 25 его надежность в эксплуатации, Пример. Вал изготовляют из конструкционной горячекатанной стали 40ХН, размер зерен перлита в структуре 5,2 10 2—

5,7 .10 мм. Втулку изготовляют из стали 30

20. Номинальный диаметр посадочных поверхностей 160 мм, При осуществлении способа посадочные места обрабатывают шлифованием до окончательной шероховатости Яа=1,25 мкм и создают натяг, равный 35

140" 5 мкм. Единичные элементы рельефа на посадочной поверхности вала наносят методом двухимпульсной лазерной обработки с паузой между импульсами, равной

2 с, В качестве источника излучения исполь- 40 зуют лазерную установку "Квант — 15". При первом импульсе происходит оплавление поверхности на глубину в пределах шероховатости, при втором импульсе происходит формирование единичного элемента релье- 45 фа, состоящего из выступа в форме четко очерченного конуса, выступающего над базоФормула изобретения

Способ соединения с натягом деталей типа вал-втулка, включающий выполнение на сопрягаемой поверхности одной из деталей посредством высокоскоростного точечно-импульсного расплавления металла рельефа в виде конусообразных выступов, имеющих твердость, превышающую твердость материала другой детали, и торообразных впадин, охватывающих основания выступов и плавно сопряженных с ними, причем объемы впадин равны объемам выступов, образование сборочного зазора между сопрягаемыми деталями, их соединение и выборку упомянутого зазора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества соединения путем формирования элементов рельефа более правильной геометрической формы, сопрягаемую поверхность детали перед нанесением рельефа оплавляют путем высокоскоростного точечно-импульсного нагрева в точках последующего нанесения рельефа на глубину, лежащую в пределах величины шероховатости этой поверхности, после чего деталь выдерживают до остывания металла ниже температуры фазовых превращений.