Кинетика напряженного и теплового состояния длинномерных сопрягаемых деталей при сборке с натягом

Abstract

Для сборки деталей с натягом, представляющих собой тела вращения, а также для бандажирования широко применяется тепловой метод, имеющий ряд преимуществ по сравнению с прессовой сборкой: обеспечивает большую прочность соединений, исключает повреждение сопрягаемых поверхностей, снижает количество брака, обеспечивает возможность автоматизации процесса сборки, допускает возможность разборки без повреждения сопрягаемых поверхностей. Автофретирование или бандажирование применяется в тех случаях, когда максимальные напряжения соизмеримы с пределом прочности материала детали, для увеличения рабочего давления при той же толщине стенки или уменьшения толщину стенки при том же давлении. В работе описан алгоритм для исследования кинетики напряженного и теплового состояния длинномерных сопрягаемых деталей при сборке с термоздействием, который заключается в попеременном решении нестационарной температурной задачи и вычислении напряженно-деформированного состояния и взаимном использовании получаемых данных. Созданная имитационная модель предназначена для исследования сборки длинномерных конструкций, имеющих соединения с натягом и подвергающихся при эксплуатации импульсной нагрузке, обеспечивает выполнение технологических и прочностных требований к конструкции. Описано решение тестовой задачи. Проведено исследование процесса сборки длинномерной конструкции с упрочняющими кожухами. Рассчитана зависимость точности посадки от локального охлаждения кожухов и вели-чины прижимающей силы. Результаты приводятся в форме таблиц и рисунков. Выполненные исследования позволяют проследить влияние параметров соединения на его прочность, наметить рациональные пути его упрочнения.The thermal method is widely used for the assembly of interference details, which are bodies of revolution, as well as for banding, which has a number of advantages compared to the press assembly: it provides greater strength of joints, eliminates damage to mating surfaces, reduces the amount of scrap, provides the ability to automate the assembly process, allows the ability to disassemble without damage to the mating surfaces. Autofrettage or bandaging is applied when the maximal pressure{voltage} are commensurable with strength of a material of a detail, for increase in working pressure at the same thickness of a wall or reduction thickness of a wall at the same pressure. The paper describes an algorithm for studying the kinetics of the stress and thermal state of long mated details during assembly with thermal action, which consists in the alternate decision of a non-stationary temperature problem {task} andcalculation of the is intense-deformed condition and sharing of received data. The created simulation model is designed to study the as-sembly of long details that have interference fit and are subjected to a pulsed load during operation, ensures the fulfillment of technological and strength structural requirements. The decision of a test problem is described. It is carried out research of process of assembly of a lengthy design with strengthening casings. Dependence of accuracy of assembly on local cooling casings and sizes of pressing force is calculated. The results are presented in the form of tables and figures. The studies performed allow us to trace the influence of the parameters of the compound on its strength, and outline rational ways of strengthening it.