Фиксация деталей цилиндрической формы с помощью клея является сложным процессом.
При правильном выборе конструкции соединения, клеевого продукта и метода сборки технология дает значительные преимущества как для разработчиков, так и для производства.
Склеивание металлических деталей цилиндрической формы
Для обозначения клеев, используемых в соединениях деталей цилиндрической формы, путем помещения одной детали в другую, фирма Permabond применила термин "сборочные компаунды". Типичным примером такой сборки является установка подшипников в корпус электродвигателя.
Анаэробные компаунды пригодны для металлических деталей, подвергающихся разнообразным нагрузкам и влиянию окружающей среды.
Примеры применения клеев для соединения деталей цилиндрической формы:
- Установка подшипников в корпуса или на валы
- Фиксация роторов, шестерен, звездочек и шкивов на валах
- Установка цилиндрических втулок и гильз в корпуса
- Герметизация заглушек в двигателях внутреннего сгорания
- Возможность отказа от применения шпоночных и резьбовых соединений
- Отсутствие необходимости в использовании точных инструментов или станков
- Использование специальных приспособлений для установки втулок
- Фиксация маслозаливных трубок в литых корпусах
- Ремонт изношенных станков
Методы сборки цилиндрических деталей
Узлы, используемые для передачи вращающих, осевых или радиальных нагрузок от вала к ступице (или наоборот), подразделяются на четыре категории:
- Жесткое механическое соединение (например, шлицевое)
- Соединение трением (например, прессовая посадка)
- Сварка или пайка
- Клеевое соединение
Склеивание
Существуют два различных типа склеивания цилиндрических деталей:
- Склеивание деталей с зазором – полимеризованный в зазоре клей передает все нагрузки
- Склеивание деталей с натягом, как с нагревом, так и без него: нагрузка передается как через полимеризованный клей, так и трением между деталями благодаря натягу
В обоих случаях применяется жидкий клей, который полностью покрывает контактируемые поверхности соединения, и, отверждаясь до состояния жесткой пластмассы, склеивает обе поверхности.
Преимущества склеивания деталей цилиндрической формы:
- Применяются в качестве дополнения или полной замены механических типов соединения
- Устраняют возникновение фреттинг-коррозии
- Получение прочных и более жестких соединений
- Устраняют люфт в шпонках и шлицах
- Снижают необходимость в дополнительных фиксирующих элементах
- Уменьшают размеры соединения
- Снижают требование к допускам
- Возможен демонтаж склеенных деталей путем нагрева с целью ослабления прочности клея
- Возможно использование разнородных материалов для соединения
- Достигается равномерное распределение давления по всей площади склеивания и уменьшение внутреннего напряжения в деталях
- Снижается стоимость механической обработки
- Возможность самоцентрирования подшипников и втулок
- Возможность соединения как твердых так и мягких поверхностей без их деформации
- Получение полностью герметичного соединения, что предотвращает возникновение коррозии в зазоре
Применение клеев для соединений деталей цилиндрической формы
Склеивание позволяет упростить конструкцию, производство и процесс сборки деталей.
Например, при монтаже подшипников, клей, в пределах допустимых ограничений, компенсирует отсутствие точного центрирования деталей.
Валы и подшипники, смонтированные без нагрузок и нарушения центрирования, имеют более длительный срок эксплуатации и могут многократно использоваться после их демонтажа и очистки.
Клеевые соединения, в отличие от прессовых посадок, дают возможность использовать тонкостенные конструкции сопрягаемых деталей.
Режим работы
Для оптимизации конструкции клеевой сборки очень важно учитывать нагрузки, действующие на соединение. В большинстве случаев имеют место комбинированное воздействие осевой, крутящей, радиальной и изгибающей нагрузок. Все нагрузки подразделяются на статические и динамические.
Конструкция соединения
Клеевое соединение должно быть выполнено таким образом, чтобы расслаивающая и отрывающая нагрузка на клеевой шов были минимальны, а его прочность на сжатие и на сдвиг оставались максимальными в течение всего срока эксплуатации. Относительно небольшие изменения в конструкции деталей могут позволить добиться огромного увеличения предельной прочности.