Сварка вала и фланца, нужно конструкторское решение

[NEUS]

Всем Здравствуйте! Вопрос может не в ту тему но ответе кто знает! Короче есть вал 5м с отверстием внутри! К нему нужно приварить фланец! Как можно лучше. Прикрепляю фаил, какие у меня есть варианты. Подскажите Реальные конструктора, с конструкторским опытом! Очень ответственная деталь, нагрузка на фланец довольно большая! Варили по 2 варианту, шов растрескался при работе и все отвалилось! Возможно у кого-то есть разработанный и проверенный "супер шов"!

[Андрей Владимирович]

Отвечаю, хоть и не вижу картинки. Хотите хорошее соединение вала и фланца забудьте про сварку! В ПБ 10-382-00 не зря сказано, что соединения передающие крутящий момент НЕЛЬЗЯ делать сварными!
А метал деталей какой?

[zaev7]

Какой крутящий момент на валу, сварной шов просчитать не так сложно, см Анурьев т3. Материал вала, варится Ст20, Ст35 - см Анурьв т3. и вообще если передается серьезный момент почему не шлицы, что мешает?

[NEUS]

Вал стоит вертикально, и к фланцу много еще что прикреплено.  Сварная конструкция,потому-что делать поковку не выгодно. Будет труба. Материал деталей нержавейка 12Х18! Про шлицы: в валу далее растачивается отверстие (несколько ступеней, возможно не хватит толщины. Возможно так сделать: Посадить фланец на шпонку или шлицы а затем заварить? Насколько это надежно будет? И правильно ли?

[Андрей Владимирович]

Толщина стенки и посадочный диаметр вала в месте соединения с фланцем? И проверьте правильность выбора электродов и технологию сварки. А сейчас какой электрод и где произошло разрушение: по шву или по грани шва и основного металла?

[zaev7]

12х18н10т- хорошо варится (сварные конструкции), а делать шлицвое, или шпоночное соединение, а потом варить??? нагрузка передается или св швом, или соединением,

[Дим]

1.Действительно просчитайте сварой шов.
2.Уточните технологию сварки - По моему опыту - далеко не все сварщики   умеют варить нерж.
3.Не помог ли токарь или слесарь "слегка" обточив этот шов. Был случай  что токарь решил сделать "красиво" почти срезал шов.
4.Насчет шлицев или шпонки и сварки- смотрите сами - я бы не стал. Я бы сделал буртик(или ступеньку) на деталях и сварку как по варианту 2.

[zaev7]

Андрей Владимирович я согласен ответственные конструкции может  и не стоит передавать крут момент через сварку, но примеров таких соединений много и работают не разрушаются.....сам делал полумуфты сварные - ничего работают. Здесь какой материал...и какой кру момент передается. ну вечер не хотся шевелиться...(брат был пивка попили), на рисунке указан наружн  диаметр, внутр диаметр - можно прикинуть какой момент...и  мало ли что там нагружено, какой момент нужен чтобы это вертеть

[Андрей Владимирович]

Предлагаю Вам вообще отказаться от сварного шва и пойти одним из следующих путей:
1. Посадите фланец на горячую или прессовую посадку, что будет нести крутящий. Это можно просчитать, в том числе и на полый вал. У нас на прокатных станах такое применяется, а там большие нагрузки.
2. Если страшновато (никогда ещё не делали такого) - соедините шпонку и горячую (прессовую).

[JIK]

Можно и так

[NEUS]

Вчера разговаривал с инженером сварщиком, он порекомендовал сделать по 3 варианту. Т.к толщина стенки трубы большая, то можно сделать разделку на обоих деталях и проварить на всю толщину стенки трубы, многоуровневым швом! Как думаете, насколько надежно? Проблема еще в том, что при таком варианте эта часть вала затем будет обрабатываться (т.е часть шва срежется), затем наплавится еще металл дополнительно, обработается и на эту шейку посадится подшипник. Боязнь в том что из-за разности твердости основного материала и шва будет нагрузка на внутреннюю обойму подшипника! По сути на него будет точечная нагрузка постоянная!Или так вообще лучше не делать?

[NEUS]

Можно и так

Вариант не подходит хотя и можно попробовать, проста далее растачивается внутреннее отверстие ступенчато.

[Belis]

Предлагаю на критику еще такие варианты. Может общим мозговым штурмом и решится проблема.
В описании конструкции есть такая фраза:
- Вал стоит вертикально, и к фланцу много еще что прикреплено.
Значит этот вал не просто передает крутящий момент (как например между электродвигателем и редуктором), а на него действует куча других сил. Основные показал на эскизе (сила тяжести от смещенного центра масс и центробежная сила). Добавив сюда еще вибрации и прочие возникающие силы видно, что фланец очень хлипкий.

На эскизе показаны 2 варианта:
1-Фланец увеличить (р-р L), посадить его на трубу с нулевым зазором (а лучше с маленьким натягом) и обварить.
2- Фланец посадить на трубу с нулевым зазором и обварить. Усилить конструкцию косынками.

И на последок.
Не полагайтесь только на знания сварщика.
Лично изучите и проконтролируйте технологию сварки.
(на нашем предприятии качество сварных конструкций резко возрасло, когда начальник цеха лично перелапатил кучу литературы по сварке и лично контролировал всю технологию. люди привыкли правельно работать и дело пошло без дальнейшего надзора)

[priborist]

На эскизе показаны 2 варианта:

2- Фланец посадить на трубу с нулевым зазором и обварить. Усилить конструкцию косынками.

Этот вариант наиболее надежный.
По крайней мере по моему опыту. Практически всегда косынки ставлю

[Андрей Владимирович]

Информация для всех. Если сначала насадить по определённой посадке, а потом обварить, то от посадки и следа не останется.

[zaev7]

Всем, добрый вечер! Непонятно, на вал наплавляется метал, обрабатывается под подшипник...."затем наплавится еще металл дополнительно, обработается и на эту шейку посадится подшипник".??

[NEUS]

Всем, добрый вечер! Непонятно, на вал наплавляется метал, обрабатывается под подшипник...."затем наплавится еще металл дополнительно, обработается и на эту шейку посадится подшипник".??

Извиняюсь забыл уточнить, есть вариант что вал не будет полностью из нержавейки, т.е перед тем как наплавить металл заготовку обработают до диаметра нужного, потом наплавят наржавейку, обработают под посадку подшипника!

[Jean]

Загнать пару шпонок. Трубу не доводить до торца флянца миллиметров на12, проварить с 2 сторон. Молится.

[Андрей Владимирович]

В первоначальном сообщении - я бы остановился на 2-м варианте. Шов слева - разделка на фланце. Шов справа - разделка на фланце и трубе.

[sulyco]

В ПБ 10-382-00 не зря сказано, что соединения передающие крутящий момент НЕЛЬЗЯ делать сварными!

Весь автопром всего мира злостно нарушает вышеозначенный документ. Карданы ВСЕ сварные...