Розрахунки з'єднань із натягом у шарошках, оснащених композиційними зубцями зі сталевим хвостовиком

Abstract

Розглядається проблема підвищення якості кріплення зубців у корпусі шарошки. Розвинуто аналітичні підходи до побудови раціональних проектів з’єднань з натягом у шарошках, оснащених зубцями зі сталевим хвостовиком. Досліджено напружено-деформований стан дво- та трикомпонентного з’єднань композиційного зубця з шарошкою із заданими натягами на поверхнях спряження та під осьовим експлуатаційним навантаженням. Сформульовано та розв’язано задачі оптимізації, які полягають у підборі оптимальних натягів, котрі би забезпечували найвище значення допустимого навантаження при виконанні умов міцності компонент та вимог непроковзування і нерозкриття стиків. Проведено порівняння раціональних проектів дво- та трикомпонентного з’єднань для зубців із абсолютно жорстким та сталевим хвостовиком. Задля значної економії твердого сплаву рекомендовано використання мінімально армованих хвостовиків у з’єднаннях з підвищеним геометричним натягом без зниження допустимого навантаження. Подано оцінку виграшу від використання у з’єднаннях додаткової проміжної втулки з регульованими натягами.

The problem of quality improving of teeth securing in the cutter housing is considered. Analytical approaches have been developed for drawing up efficient projects of joining with tension in cone cutters fitted with steel shank teeth. The stress-strain state of two- and three-component connections with composite tooth with a cone cutter at the given tension on the coupling surfaces under axial operational loads has been researched. Optimization problems were identified and solved concerning the selection of optimal tension, which would provide the maximum allowable value of load meeting the standard conditions of components strength and requirements of non-slipping and unopening joints. A comparison of rational projects two- or three-component connections for teeth with absolutely rigid and steel shank was conducted. For significant saving of hard alloy it is recommended to use minimum number of reinforced shanks in joints with the increased geometric tension without reducing the allowable load. The beneficial assessment from application of additional sleeve with adjustable tension was given.