СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ

ПРОЧНОСТЬ ПОСАДОК с НАТЯГОМ ПРИ НАНЕСЕНИИ НА СОПРЯГАЕМУЮ ПОВЕРХНОСТЬ АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ

Одним из резервов повышения несущей способности соединений может служить нанесение на одну из сопря­гаемых поверхностей абразивных порошков. При покры­тии валов карборундовым порошком сила трения в про­дольном и окружном направлениях возрастает пример­но вдвое [7].

Эффективность абразивных покрытий для кониче­ских соединений с натягом подробно исследована на образцах диаметром 120 мм. В качестве абразивного материала использовали белый электрокорунд, содер­жащий 98% кристаллической окиси алюминия А1203.

Применяли микропорошки фракций Ml, М5, М10, М20„ М40. Их наносили в виде жидкой пасты, состоящей из микропорошка и индустриального масла 12.

В случае нанесения электрокорундового порошка коэффициенты трения при механической запрессовке независимо от размеров зерен порошка возросли при­близительно на 40%. А коэффициенты трения при про - вороте увеличились в 1,6—2 раза, при этом наиболее высокие их значения соответствуют микропорошкам с малыми размерами зерен Ml, М5.

Возможность использования абразивных материалов в конических соединениях с натягом как с точки зрения повышения их прочности, так и обеспечения разборки гидропрессовым способом исследовали [5] на образцах (см. рис. 2.9). В качестве абразивного материала при­меняли карбид бора двух фракций (80 и 30 мкм) и. электрокорунд с размером зерен до 12 мкм. Порошок наносили на вал как в смеси с индустриальным маслом 12, так и без него. В последнем случае значительная часть порошка осыпается, поэтому этот способ нанесе­ния применять нецелесообразно.

Возможность применения пасты из порошка карбида - бора (80 мкм) в смеси с маслом выявлена в процессе - сборки и последующей механической распрессовки трех образцов для испытаний на кручение. Сборку соедине­ний с нагревом втулки до 190° С удалось осуществить - с осевыми натягами 1,5—2,5 мм, измеряемыми относи­тельно исходного положения деталей, соответствующего свободной сборке соединений без покрытия. При про­чих равных условиях сборка соединений без покрытия обеспечивалась с осевым натягом 10,5 мм.

Крупные фракции порошка не позволили разобрать, соединения гидропрессовым способом, так как размеры зерен превышали создаваемый давлением масла зазор - и препятствовали осевому смещению деталей. Дальней­шее увеличение зазора было невозможно из-за утечек масла по торцам соединения. Все три образца разобра­ли на прессе с усилиями 960—1000 кН. При этом со­прягаемые поверхности имели много продольных рисок (см. рис. 2.30), и образцы оказались непригодными для повторных сборок.

Применение в конических соединениях микропорош­ков с предельной фракцией 30 мкм исследовали на трех образцах, которые до этого были собраны гидропрессо­вым способом и испытаны на осевой сдвиг. При нане­сении на вал пасты из микропорошка с маслом сборку соединений с нагревом втулки до 190° удалось осуще­ствить с осевыми натягами 5,16; 5,91; 6,08 мм. Два об­разца с натягами 5,91 и 6,08 мм были подвергнуты разборке гидропрессовым способом, третий — механи­ческим. Гидропрессовым способом с большими трудно­стями удалось разобрать лишь один образец. При этом края сопрягаемой поверхности имели повреждения в виде мелких продольных рисок. Разборка второго об­разца гидропрессовым способом оказалась невозможной из-за больших утечек масла по конусу. На прессе он был разобран с усилием 1175 кН, а усилие распрессов - ки третьего образца составило 1620 кН. В сравнении - с соединениями без применения микропорошка усилия распрессовки возросли примерно в 2,5 раза. После рас - прессовки поверхности сопряжения имели продольные риски, что исключало повторные сборки образцов.

Эффективность применения электрокорундового по­рошка с предельной фракцией 12 мкм определяли срав­нительным путем на шести образцах при их нагружении жрутящим моментом. Сперва испытаниям подвергали соединения, собранные гидропрессовым способом (мас­ло Т22) без порошка, а затем — тепловым способом с порошком. Результаты исследований сведены в табл. -2.19. Коэффициенты трения в соединениях без порошка. находятся в пределах 0,206—0,254, а их средняя величи­на — 0,229.

Рис. 2.31. Состояние сопрягаемой поверхно­сти втулки после механической распрессовки образцов, собранных с карборундовым порош­ком с предельной фракцией 80 мкм

В соединениях с порошком средние значения коэффициентов трения со­ставили: при нанесении в сухом ви­де— /кр=0,326, с маслом f„p=0,488. По отношению к обычным соединени­ям коэффициенты трения соответст­венно возросли в среднем в 1,42 и в 2,12 раза. После испытаний четыре образца с абразивными покрытиями были разобраны гидропрессовым способом. Повреждения на сопрягае­мых поверхностях практически отсутствовали. Разбор­ка остальных двух образцов с давлениями 40,8 и 61,9 МПа оказалась возможной лишь механическим пу­тем, после чего на сопрягаемых поверхностях наблюда­лось большое количество рисок, ориентированных как в - окружном, так и в продольном направлениях (рис. 2.31), что исключало дальнейшие сборки образцов.

Применение электрокорундового порошка целесооб­разно лишь при гидропрессовой разборке соединений. Для сравнения качества контактируемых поверхностей и величин давления масла в кольцевой канавке в мо­мент гидропрессовой разборки соединений без порошка (первая сборка )и соединений с абразивным порошком, в смеси с маслом (вторая сборка) были испытаны че­тыре образца с вновь отшлифованными поверхностями. Первую сборку и последующие разборки осуществляли; гидропрессовым способом с применением масла МС-20,. вторую сборку — тепловым способом. Толщина слоя

Порошка Д=(С2—Ci)tga, где Сi и С2—базорасстоя - «ие соединений до и после нанесения порошка.

Результаты экспериментов на образцах при разных •осевых натягах S приведены в табл. 2.20. После пер­вой разборки образцов качество контактных поверхно­стей было удовлетворительным (риски, задиры отсутст­вовали). После второй разборки повреждения контакт­ных поверхностей отсутствовали лишь у образца с ма­лым натягом S = 3,64 мм, у стальных образцов были мелкие осевые риски, практически не влияющие на ка­чество поверхностей. По-видимому, в случае примене­ния микропорошков Ml, МЗ, у которых предельные размеры зерен меньше высот микронеровностей, на по­верхностях контакта не будет мелких рисок.