ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 8 ТЕХНОЛОГИЯ Наложение ультразвуковых колебаний различных типов на резьбовое соединение способствует значительному снижению трения в элементах резьбы при сборочно-разборочных операциях, что позволяет снизить вероятность возникновения схватывания поверхностей при сборке [17–19]. Применение ультразвука также позволяет повысить качество соединения за счет создания большего осевого усилия в соединении [20–23]. Большинство работ в этой области направлено на создание ультразвуковых инструментов, обеспечивающих эффективную передачу колебаний на резьбовой элемент [24, 25]. В работе [26] рассмотрено влияние продольных ультразвуковых колебаний на качество сборки резьбовых соединений. Установлено, что колебания малой амплитуды повышают надежность затяжки, при этом увеличение амплитуды колебаний не приводит к росту момента откручивания без использования ультразвука. Указано, что в случае малых моментов закручивания ультразвук обеспечивает зазор, который свидетельствует о снижении качества сборки. Результаты исследования [27], которое также проводилось с продольной ориентацией колебаний, показывают, что после достижения определенного значения амплитуды колебаний (6 мкм) применение ультразвука практически не влияет на надежность соединения. В работах [24, 28] рассматривается применение ультразвуковых колебаний другой поляризации – крутильных и продольно-изгибных. Исследования показали, что при крутильных колебаниях амплитудой всего 1 мкм, прикладываемых к соединению, момент откручивания снижается в два раза. Приложение продольно-изгибных колебаний также позволяет снизить момент откручивания. Исследований таких типов колебаний в процессе сборке резьб не найдено. Другим широко применяемым способом, предотвращающим раскручивание резьбового соединения, является использование в соединении полимерных материалов, как описано, например, в [29–35]. Способ заключается в нанесении на винтовую поверхность клея или герметика, который при закручивании распределяется по зазорам между профилями наружной и внутренней резьбы. После отверждения полимер препятствует ослаблению резьбы под действием эксплуатационных нагрузок. Данный способ позволяет отказаться от применения контргаек, пружинных и стопорных шайб, шплинтов и других механических стопорящих элементов, что облегчает и упрощает сборку и разборку узлов, агрегатов и машин. В результате анализа научных работ можно выявить следующие особенности: – применение дополнительных элементов резьбового соединения усложняет конструкцию изделия и повышает трудоемкость сборки, при этом основной эффект – это устойчивость к откручиванию без повышения осевого усилия; – преимуществами применения ультразвуковых технологий являются отсутствие необходимости усложнять конструкцию соединения и возможность повышения осевого усилия, а недостатком – ограниченность применения, обусловленная необходимостью расположения колебательной системы соосно резьбе, что не всегда возможно из-за габаритов и конструкции изделия; – применение полимеров является наиболее простым способом для стопорения резьбовых деталей, но оно не дает возможности повысить осевое усилие. В связи с этим поставлена цель и определены задачи исследования. Целью является разработка технологии создания клеерезьбового соединения, обладающего высокими эксплуатационными свойствами, с применением в процессе сборки ультразвуковых колебаний. Для достижения цели решены следующие задачи: – исследование влияния ультразвуковых колебаний сдвиговой поляризации (перпендикулярно оси резьбы) на параметры резьбового соединения; – исследование влияния ультразвуковой обработки на свойства полимера; – исследование процесса получения клеерезьбового соединения, собираемого с наложением ультразвуковых колебаний. Методика экспериментальных исследований Экспериментальные исследования проводились в три этапа. На первом этапе оценивалось влияние сдвиговых ультразвуковых колебаний
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1