Способ определения удельной прочности на сдвиг соединения с натягом

Способ определения удельной прочности на сдвиг соединения с натягом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социапистичесиик

РеспубЛи» ()926578 (5l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 08.08.80 (21) 2972506/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 и 19/02

5ыударстакнньй коинтет

СССР ае данаи нзоеретеннй н открытий

Онублнковано 07 05 82. Бюллетень Юе 17

Дата опубликования описания 07 05.82 (53) УДК 620.178 (088. 8) 1

И .С.Дрозд и И.И.Иатлин (72) Авторы изобретения к

Волгоградский политехнический институт

3 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ

НА СДВИГ СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОИ

Изобретение относится к исследованию сил сцепления между твердыми те" лами и касается способа неразрушающего контроля удельной про ности соединений с натягом.

Известен способ определения удельS ной прочности на сдвиг соединения с натягом, заключающийся в том, что с сопрягаемых поверхностей исследуемого соединения снимают профилограмзо мы, по которым рассчитывают характеристики их шероховатости, определяют нОрмальные давления в этом соединении и относительную площадь фактического контакта. В известном способе

15 считают, что площадь, по которой происходит сдвиг одного тела относительно другого, равна площади фактического контакта в соединении А„, а предельные сдвиговые напряжения на этой площади определяются по формуле 7 - "й IH 4e 5 предел прочности материала соединения. Тогда удельную прочность на сдвиг соединения с натягом р определяют по.формуле р = 1- ь где т относительная площадь фактиЛЫ ческого контакта, амид длина и диаметр соединения соответственно.

При этом величину 1. определяют, исходя из значений нормальных давлений в контакте (1).

Однако известный способ не учитывает взаимного расположения следов обработки на сопрягаемых поверхностях и упруго-пластического характеР ра деформаций на пятнах касания, что обуславливает его невысокую точность.

Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается благодаря тому, что в способе определения удельной прочности на сдвиг соединения с натягом, заключающемся.926578 в том, что с сопрягаемых поверхностей исследуемого соединения снимают профилограммы, по которым рассчитывают характеристики их шероховатости, определяют контактные параметры иссле дуемого сОединения, включающие нормальные давления в контакте и относительную площадь фактического контакта, по которым судят об удельной прочности на сдвиг соединения, образуют два вспомогательных соединения с натягом, характеристики шероховатости сопрягаемых поверхностей которых эквивалентны характеристикам шероховатости поверхностей иссле.дуемого соединения, определяют кон"тактйые параметры вспомогательных соединений и пластическую твердость материалов исследуемого и вспомогательного соединения. производят распрессовку вспомогательных соединений, в процессе которой измеряют удельные усилия распрессовки, а удельную прочность исследуемого сое. динения рассчитывают по формуле рого вспомогательных соединений соответст венно — относительные площади

5 фактического контакта первого и второго вспомогательных соединений соответственно.

Способ осуществляют следующим lO образом.

Перед сборкой исследуемого соединения с натягом с сопрягаемых поверхностей снимают профилограммы, по которым определяют характеристики

15 шероховатости, включающие: Ь и3параметры кривой опорной поверхности, Кщс- наибольшая высота неровности профиля; R - радиус, закругления вершин неровностей. Затем определя20 ют пластическую твердость "НД более, мягкого материала.

Образуют два вспомогательных соединения с натягом, охватываемый и охватывающий элементы которого из25 готовлены из материала, физико-,ме ханические свойства которых близки где

Р - удел ьная прочност ь ис следу емого соединения;

Ч - характеристика шероховатости сопрягаемых поверхностей;

t и и - параметры удельной прочности соединения1

- относительная площадь фактического контакта исследуемоro соединенияg

Я, нормальное давление в контакте исследуемого соединения

НД, НД - пластическая твердость материала исследуемого и вспомогательного соединения соответственно;

Р,Р - удельные усилия распрессовки первого и второго вспомогательных соединений соответственноу

q, q - нормальные давления в

Ь Ье контакте первого и втос таковыми для этих же элементов исследуемого соединения. Натяги у вспомогательных соединений должны быть

ЭВ различными, что обеспечивает различие для этих соединений контактных параметров, включающих нормальные давления в контакте и относительную площадь фактического контакта. Перед сборкой вспомогательных соединений с сопрягаемых поверхностей их элементов снимают профилограммы, по которым определяют те же самые характеристики шероховатости, что и для ис4о следуемого соединения, причем значения этих характеристик для исследуемого и вспомогательных соединений должны быть эквивалентными. Для более мягкого, материала, используемого во вспомогательных соединениях, определяют пластическую твердость НД .

Используя систему уравнений:

926578

° б 1 где

61 «

i S

«ц (п) (Ь

КЬ- i(è) 3

ЛЕ с(.а - полное сближение в контак01 те; " 6; — н атя г соеди н ения;

d — диаметр соединения;

К . - коэффициент силового подо6 бия; п8 — пластическая составляющая

81

25 полного сближения;

4,; — упругая составляющая полно Л Щ го сближения;

P . - условная нагрузка, приходяЬ щаяся в среднем на одно пятно контакта;

Е и PI,- модуль Юнга и коэффициент .Пуассона материала охватываемого элемента соединеО ния соответственно1

E и р" — модуль Юнга и коэффициент 35

Пуассона материала охватывающего элемента соединения соответственно;

20 наружный диаметр охватывае4О мого элемента соединения;

11 д

Нормальные давления в контакте qg вычисляют по формуле наружный диаметр охватывающего элемента соединения (индекс 6 означает, что величина 45 определяется для вспомогательного соединения, а второй, индекс может принимать значение 1 или 2 в зависи". мости от того, к какому из двух вспомогательных соединений относится эта величина), для каждого вспомогательного соединения определяют относительную площадь фактического контакта, коэффициент силового подобия, упругую и пластическую составляю55 щие полного сближения. .I.НД К ; с — — (Ю

Ь д у

1ф lb в1

Затем производят распрессовку вспомогательных соединений, Регист" рируя для каждого из них величину максимального усилия Рд, g, приво-. дящего к взаимному сдвигу сопряжен-,. ных элементов, и вычисляют удельные, усилия распрессовки по формуле

Р-= тйсФ еа, Для в с помога тел ьных соединений определяют параметры удельной прочности соединения и и t по формулам: 1 6, 6 8, /en(%ч,,„)>

Р,„,", НА

Удельную прочность исследуемого сое е динения р определяют по формуле

P=«" .1, * (З> а

Значения 1 и q, входящие в Формулу (3) рассчитываются по формулам (1) и (2), в которых все величины, имеющие индекс S i или 6 и характеризующие, таким образом, вспомогательные соединения, должны быть заменены на величины без индексов, которые характеризуют .исследуемое сопряжение.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить надежность и качество соединений с натягом путем выбора оптимальных параметров соединений, снизить металлоемкость соединений за счет более обоснованно го назначения коэффициента запаса прочности .

Формула изобретения

Способ определения удельной прочности на сдвиг соединения с натягом, заключающийся в том, что с сопрягаемых поверхностей исследуемого соединения снимают проифлограммы, по которым рассчитывают характеристики их шероховатости, определяют контактные

9М578 (ип "4 HAs

6 . И

l в„ ь

Соста вит ел ь М . Добычин

Техре,в М. Надь Корректор 0 Б »к ) Редактор Л,филь

Заказ 2976/38 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб.,д.4/5 ! филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 параметры исследуемого соединения, включающие нормальные давления в контакте и относительную площадь фактического контакта, по,которым судят об удельной прочности на сдвиг соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения точнос ти., образуют два вспомогательных соединения с натягом, характеристики шероховатости сопрягаемых поверхнос" to тей которых эквивалентны характеристикам шероховатости поверхностей ис следуемого соединения, определяют контактные параметры вспомогательных соединений и пластическую твердость is материалов исследуемого и вспомогательного соединений производят распрессовку вспомогательных соединений, в процессе которой измеряют удельные усилия распрессовки, а удельную проч- в ность исследуемого соединения рассчитывают по формуле е= Р 1 „) где 11= В1 91 р 1, %1

"8 "8„ 1;. зо

Ь Ь Ь В Е

P - -удельная прочность исследуемого соединения характеристика шероховатости сопрягаемых поверхностей параметры удельной прочности соединения относитеЛьная площадь фактического контакта исследуемого соединения, нормальное давление в контакте исследуемого соединения пластическая твердость материала исследуемого и вспомогательного соединений соответственно, удельные усилия распрессовки первого и второго вспомогательных соединений соответственно нормальные давления в контакте первого и второго вспомогательных соединемий1 относительные площади фактического контакта первого и второго вспомогательных соединений соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бежелукова Е.Ф. и др. Теоретическое исследование, прочности сое- динений с натягом при воздействии осевой силы. Сб. "Технология и автоматизация производственных процессов в машиностроении". Пенза, 1977, 11 6, с. 109-113 (прототип).