Способ термокалибровки кольцевых деталей
Патент 1749266
Авторы
Классы МПК
Способ термокалибровки кольцевых деталей
Иллюстрации
Реферат
Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке кольцевых деталей. Сущность: калибруемую деталь с коэффициентом линейного расширения большим, чем у оправки, устанавливают на наружной поверхности оправки с листовьН ми прокладками, охлаждают собранную конструкцию в среде жидкого азота при - 196°С, выдерживают при этой температуре в течение 1-4 ч и нагревают на воздухе до температуры окружающей среды. Наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают по формуле Do Dg4 (1 + Оо ДТ V /(1 - Од А Т) +(Dg 1 - Ьо (1 + Og AT ) EgFg / Dg + Ьа ( 1 - Og A T) EoFo . 1 - Og ДТ)2 (Dg /Dg), где Dg и Dg4 - соответственно действительный и чертежный внутренние диаметры детали; bg и Ьо - ширина детали и оправки; Fg и Fo - площади поперечного сечения детали и оправки; Од и % - коэффициенты линейного расширения; Ед и Е0 - модули Юнга материала детали и оправки; ДТ 0 - температура термокалибровки. to С
COl03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з С 21 D 9/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ое .
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842029/02 (22) 23.06.90 (46) 23.07.92, Бюл. М 27 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения украины с Россией и Днепропетровский научно-исследовательский институт техноло:гии машиностроения (72) Ю.С,Михеев, 8.Г.Рыжов и А,Г.Макаренков (56) Производственно-технический опыт.
1974, Ра 1, с. 16-18.
Авторское свидетельство СССР
М 1482963, кл. С 21 0 9/06, 1989. (54) СПОСОБ ТЕРМОКАЛИБРОВКИ КОЛЬ-
ЦЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке кольцевых деталей. Сущность: калибруемую деталь с
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке кольцевых деталей.
Цель изобретения — обеспечение возможности исправления диаметра детали в сторону увеличения.
Поставленная цель достигается тем, что деталь на оправке с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у детали, и с диаметром, скорректированным с помощью листовых прокладок, погружают в среду сжиженного газа с температурой тер мокалибровки, выдерживают в течение 1 — 4 ч, производят отогрев на воздухе до температуры окружающей среды, при этом деталь внутренней поверхностью устанавливают на наружной поверхности оправки с про„, SUÄÄ 1749266 А1 коэффициентом линейного расширения большим, чем у оправки, устанавливают на наружной поверхности оправки с листовы- ми прокладками, охлаждает собранную конструкцию в среде жидкого азота при—
196ОС, выдерживают при этой температуре в течение 1-4 ч и нагревают на воздухе до температуры окружающей среды. Наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают ло формуле Do = Dg (1 + Оч AT j
4 (1-ag A T)+j(Dg Ьо(1+Я AT) EgFg /Dg+
+ Ьу (1 — ag A Т) ) ЕоРо (1 — ag A T) (Dg /Dg)), где Dg u Dg — соответственно действительный и чертежный внутренние диаметры детали; bg и Ьо — ширина детали и оправки; Fg и F — площади поперечного сечения детали и опраВки; ая и c4 — коэффициенты линейного расширения; Eg и E>— модули Юнга материала детали и оправки;
ЬТ< 0 — температура термокалибровки. кладками, а наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают по формуле
< ° мк — в >+та --втс=ватл -ач -( (0в + Ов (у — йв A Т чв а Ев рв где 09 — внутренний диаметр детали;
Dg — чертежный внутренний диаметр
4 детали;
Ьц и Ьо — ширина детали и оправки;
Fg u Fo — площадь поперечного сечения детали и оправки;
ag и с4 — коэффициенты линейного расширения детали и оправки;
Eg u Fo — модули Юнга материала детали и оправки;
AT- температура термокалибровки.
1749266
8 качестве охлаждающей среды может быть использован жидкий азот.
Пример конкретного осуществления способа. Осуществляют термокалибровку кругового кольца с действительным внутренним диаметром Dg -2954 мм. После термокалибровки необходимо получить внутренний диаметр 0ц - 2964 мм, Другие
4 геоМетрические и физико-механические параметры кольца; bg = 18 мм. Fg - 3477 мм; г, Eg - 0,7 10 кгс/ммг; ац= 2,47 ° 10 1/град (сплав AMr-6).
Параметры оправки из чугуна: действительный наружный диаметр Dog = 2948 мм.
Ьо 150 мм, Fo = 5/500 мм, Ео = 1 2 ° 10 кгс/ммг, ао = 1,2 10" 1/град, Температура термокалибровки соответствует температуре кипения жидкого азота
-ЛТ - -196 С.
До проведения термокалибровки рассчитывают необходимый наружный диаметр оправки по формуле (1) -Оо - 2950,22 мм.
С помощью листовых прокладок толщиной 1,11 мм корректируют наружный диаметр оправки до величины 0о.
Устанавливают кольцо на оправку. Охлаждают в кольцевом коллекторе собранную конструкцию жидким азотом до температуры -196 С. Выдерживают йри этой температуре в течение 3 ч, затем размещают конструкцию на воздухе и нагревают ее до температуры окружающей среды. После термокалибровки внутренний диаметр кольца составляет 2964 -1,2 мм.
Техническая эффективность и редлагаемого способа заключается в обеспечении воэможности исправления диаметров кольцевых деталей в сторону их увеличенйя.
Действительно, условие совместности термоперемещений имеет вид ф у + g + ñ температурные перемещения детали и оправки— д! 6. 0а ЛТ дс а 00 ЛТ ц 2 о перемещения от контактной нагрузки одд = q, д. =— с г 0 с го0о
Eg Fg Eo Fo Ъ общий диаме р детали и оп(авки при температуре термокалибровки0og 0g+2од +2 Д условие нагрева детали от Оов до Dg4
) Е + р „ I
)rafa Ф
l (>+a.hx)(i
35 где Dg — внутренний диаметр детали;
0я — чертежный внутренний диаметр детали;
bg — ширина детали;
Ьо — ширина оправки;
40 Fg — площадь поперечного сечения детали;
Fo — площадь поперечного сечения оправки;
ag — коэффициент линейного расширения детали; ао — коэффициент линейного расширения оправки;
Е9- модуль Юнга материала детали;
Eo — модуль Юнга материала оправки, 50 AT — температура среды, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве среды используют жид- ° кий азот.
4 0 (1 а,д T)A -Т- -Ткоординаты центров тяжести поперечных сечений детали и оправки при температуре термокалибровки—
Б Орд + Ьд Ро — Ьо
rg 2 Ф о 2
Совместное решение приведенных равенств и дает выражение (1) для наружного диаметра оправки.
10 Формула изобретения
1. Способ термокалибровки кольцевых деталей, включающий фиксацию детали на оправке с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у детали, и с диамет15 ром, скорректированным с помощьюлистовых прокладок, погружение детали с оправкой в среду, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности исправления диаметра детали в сторону увели20 чения. деталь внутренней поверхностью устанавливают на наружной поверхности оправки с прокладками, деталь с оправкой — погружают в среду сжиженного газа с температурой термокалибровки, выдерживают
25 в течение 1-4 ч, производят отогрев на воздухе до температуры окружающей среды, при этом наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают по формуле