СПОСОБ ФИКСАЦИИ ИЗНОШЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ "ВАЛ-ПОДШИПНИК" ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ПОЛИМЕРНОЙ НАНОКОМПОЗИЦИИ

Способ фиксации соединения «вал-подшипник» шпиндельных узлов металлообрабатывающего оборудования, характеризующийся созданием полимерной прослойки между посадочными поверхностями вала и внутренними кольцами подшипников, отличающийся тем, что включает в себя изготовление компенсационной втулки в соответствии с размерами подготовленной посадочной поверхности шпинделя, предварительно подвергнутой механической обработке, с целью получения переходной посадки или посадки с легким зазором между валом и внутренним кольцом подшипника, обеспечив шероховатость сопрягаемых поверхностей с параметром Ra порядка 3,2 мкм; очистку сопрягаемых поверхностей деталей перед нанесением полимерной нанокомпозиции и обработку средством для обезжиривания с выдержкой 15 мин; подготовку нанонаполненной анаэробной композиции, включающую в себя введение 1,3% по массе наночастиц оксида кремния в исходный состав, последующее смешивание составляющих полимерной нанокомпозиции, а также последующую ультразвуковую обработку полученной полимерной нанокомпозиции в течение 10 минут, которые необходимо производить непосредственно перед ее нанесением; нанесение небольшого количества полимерной нанокомпозиции по окружности переднего края посадочной поверхности и внутренней поверхности втулки, причем для сборки соединения с зазором, полимерная нанокомпозиция наносится на края сопрягаемых поверхностей для обеспечения более полного покрытия, а сборка соединения производится с проворотом охватывающей детали относительно вала, для сборки соединения с натягом, полимерная нанокомпозиция наносится на обе сопрягаемые поверхности, а сборка подшипникового соединения производится при помощи пресса, для сборки же с тепловой посадкой полимерная нанокомпозиция наносится на вал, после чего втулка нагревается до 100°С для обеспечения достаточного монтажного зазора, при этом сопрягаемые детали не должны подвергаться механическим нагрузкам до достижения достаточной прочности соединения; запрессовку компенсационной втулки на подготовленный участок шпинделя; удаление лишней полимерной нанокомпозиции; полимеризацию полимерной нанокомпозиции в течение 12 часов; создание на компенсационной втулке посадочной поверхности под подшипник путем механической обработки ее наружной части; установку подшипника на восстановленную поверхность с применением полимерной нанокомпозиции, при этом оценку применимости предлагаемого способа осуществляют, используя математическую зависимость, описываемую формулой
п
где Δ - общее радиальное смещение в подшипнике, мм;
0
Δ - радиальное смещение оси вала относительно центра посадочного отверстия корпуса, мм;
0
Р - нагруженность центрального тела качения, Н;
2
Е - модуль упругости материала подшипника, Н/мм;
4
J - момент инерции поперечного сечения внутреннего кольца подшипника, мм;
b - ширина внутреннего кольца подшипника, мм;
п
μ - осредненный коэффициент Пуассона материала полимерного покрытия;
п
2
Е - осредненный модуль упругости материала полимерного покрытия, Н/мм;
п
h - сжимаемая толщина, мм.