Осесимметричная деталь повышенной жесткости

Осесимметричная деталь повышенной жесткости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1Щ 6I76I9

Союз Советских.Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За явлено 21.02.77 (21) 2459274/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78 Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 13.07.78 (51) М.Кл. - F 16В

19./00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.882 (088.8) (54) ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ ДЕТАЛЬ ПОВЫШЕННОЙ

ЖЕСТКОСТИ

Изобретение относится к машиностроеHHIo и может быть использовано в узлах машин, содержащих несущие осесимметричные детали тина пальцев и штифтов, к которым предъявляются повышенные прочностные требования.

Повышение жесткости указанных деталей достигают изменением соотношения их геометрических размеров или конструкции.

Известен, например, упругий цилиндрический штифт с прорезями со стороны каждого из торцов, выполненными наклонно к его оси и параллельно друг другу, а между прорезями, перпендикулярно к их плоскости, выполнены сквозные пазы, образующие в поперечном сечении средней части штифта квадрат и два сегмента (1).

Недостатки известного устройства состоят в его ограниченной эффективности.

Известен также валопровод для передачи крутящих моментов, заполненный сыпучим материалом, выполненный с навитой на эластичную оболочку проволокой под углом к оси (2).

Недостатки этого устройства состоят в необходимости изменения конструкции узла в целом, повышении металлоемкости и габаритов детали. При этом повышение жесткости стальных деталей ограничено известными пределами для стали.

Существенное повышение жесткости (например, на 30%) достигается в детали, выполненной из двухкомпонентной заготовки (материал — сталь и высокомодуль5 ный материал, например молибден, вольфрам или их сплав) без изменения конечных геометрических размеров детали.

Изьестен также цилиндрический штифт, выполненный в виде многожильного про10 вода, заключенного в капсулу, обжатую с торцов и по диаметру; с целью предотвращения выпадания жил капсула запаяна (3).

Данное устройство по своей технической

15 сущности и достигаемому эффекту наиболее близко к изобретенному.

Недостатки этого известного устуойства состоят в том, что для детали, работающей под напряжением, необходима сварка компонентов, которая не может быть достигнута простым обжатием капсулы с торцов и по диаметру. Сечение капсулы с многожильным проводом меньше, чем у монолита и, следовательно, это уменьшит макси25 мально допустимые нагрузки на деталь, работающую под напряжением.

Целью изобретения является получение деталей, материал которых имеет модуль нормальной упругости, более чем в 1,3 ра30 за превышающий модуль упругости сталь617619

Составитель А. Шаповаленко

Техред И. Рыбкина Корректор Л. Брахнина

Редактор Л. Чепайкина

Заказ 1355/6 Изд. № 552 Тираж 1198 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, нр. Сапунова, 2 ных деталей, что повышает жесткость деталей без их конструктивных изменений.

На чертеже показана осесим метр ичная заготовка для детали.

Обойма 1 и стержень 2 сердцевины выполнены из стали, а втулка 3 сердцевины — из высокомодульного материала, например молибдена, вольфрама или их сплавов. Заготовка заварена с двух концов. Прочность спепления слоев обеспечена предварительным нагревом заготовки в печи с защитной атмосферой до температуры 1180 — 1200 С с выдержкой для полного прогрева по сечению детали и обжатием методом прессования. Для обеспечения требуемой прочности сцепления слоев обжатие должно быть проведено с более чем 5-кратной степенью. Для детали с жесткостью, в 1,3 раза превышающей жесткость такой же стальной детали, объем высокомодульного материала должен составлягь около 20% объема детали.

В качестве примера конкретного выполнения можно привести поршневой палец двигателя, обойма которого представляет собой сталь 14ХГСН2МА, а втулка — молибден ЦМ-2А. Сцепление слоев достигнуто 5,2-кратным обжатием. Объем молибдена в данной детали составляет 20,9%, а увеличение модуля нормальной упругости детали по сравнению со стальной деталью составляет 30 — 35%.

Статические испытания на овализацию с тензометрированием деформации на максимальноM диаметре поршневого пальца показывают значителыное уменьшение упругой деформации овал изации пальца за счет увеличения жесткости пальца.

Статические испытания на изгиб с регистрацией искривления горизонтальной

5 оси поршневого пальца показывают значительное уменьшение деформации изгиба поршневого пальца за счет увеличения его жесткости.

Уменьшение упругих деформаций изги10 ба и овализации поршневого пальца улучшает условия работы сопряженных с поршневым пальцем деталей, увеличивает наде>кность работы узла в целом.

Формула изобретения

1. Осесимметричная деталь повышенной жесткости, например поршневой палец двигателя, содержащая обойму и сердцевину, отличающаяся тем, что, с целью даль20 нейшего повышения жесткости, сердцевина выполнена в виде втулки из высокомодульного материала с модулем нормальной упругости более 30.10 кг/мми и сердечника, выполненного из материала примерно того же модуля упругости, что и обойма.

2. Деталь по п. 1, отличающаяся тем, что объем втулки составляет 20.% объема детали.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 497418, кл. F 16В 19/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 300671, кл. F 16В 19/00, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР № 248390, кл. F 16В 19/00, 1968.