Инструмент для сборки шарнирных узлов завальцовкой

В различных узлах машин общего машиностроения, конструкциях самолетов, вертолетов, устройств наземного базирования находят широкое применение шарнирные узлы, состоящие из сферического подшипника 1 (рис. 1), наружная обойма которого жестко заделана в корпусе узла 2. Такой узел как обеспечивает взаимное вращение внутренней обоймы подшипника и корпуса относительно оси подшипника, так и допускает их взаимное угловое смещение.

Сборка шарнирного узла может быть выполнена несколькими методами, изложенными в ОСТ 1 03841 [1]. Большинство из них предусматривают местную пластическую деформацию противоположных торцевых зон корпуса, обеспечивающую смещение металла корпуса на торцы наружной обоймы подшипника (элемент «М» на рис. 1).

При этом операцию заделки подшипника в корпус называют завальцовкой. Наиболее распространена сплошная завальцовка, обеспечивающая смещение металла корпуса без разрывов по окружности. Перед выполнением операции на противоположных торцах корпуса, концентрично отверстию под подшипник, предварительно выполняют кольцевые канавки V-образной формы с углами α, β и глубиной h (рис. 2). Например, для материала корпуса, имеющего предел прочности σ_в в диапазоне 590…1275 МПа, угол α = 55°, β = 30 град. и h от 0,05 до 1,5 мм в зависимости от диаметра наружной обоймы подшипника. Для материала корпуса, имеющего предел прочности σ_в менее 590 МПа, кольцевую канавку не выполняют.

Операция завальцовки может быть выполнена кольцевым пуансоном путем приложения к пуансону силы Р (рис. 3). При этом необходимая степень пластической деформации материала корпуса может быть обеспечена или нормированным перемещением кольцевого пуансона, или нормированной величиной силы. В первом случае на качество сборки существенное влияние оказывает точность выполнения V-образных канавок, величина допуска на толщину корпуса. Во втором случае — необходимы устройства, обеспечивающие достаточно точное управление величиной Р. При этом в обоих случаях для обеспечения одинаковой степени пластической деформации материала корпуса в окружном направлении необходимо обеспечить равномерность приложения деформирующей нагрузки по периметру канавки.