SU1207666A1 - Способ восстановлени изношенных шеек валов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к восстановлению изношенных шеек валов установкой дополнительных деталей.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности.восстановленных валов,

На фиг.1 показана оболочка, изготовленна  по форме разрезной втулки; на фиг.2 - то же, изготовленна  в виде разрезного полукольца; на фиг.З - то же, прижата  к шейке при помощи приспособлени .

На чертежах прин ты следующие обозначени : 1 - шейка вала, диаметр шейки вала подготовленной дл  установки оболочки; 2 - металлическа  оболочка, выполненна  в виде разрезной втулки, 5 - зазор в стыке оболочки; 3 - оболочка, выполненна  в виде разрезного полукол ца, R - радиус оболочки; 4 - теплостойка  прокладка приспособлени , предназначенна  дл  прижати  оболочки к шейке вала; 5 - приспособление дл  прижати  оболочки к шейке вала, выполненное в виде клещей; 6 - условное изображение возвратно-поступательного вращени  оболочки относительно шейки вала после расплавлени  припо .

Способ включает следующую совокупность операций. отжиг изношен- Hbix шеек 5 механическую обработку изношенной шейки перед установкой оболочкиJ построение эпюры нагрузок действующих на шейку вала, и ощэеде ление участка поверхности шейки с наименьшей нагрузкой; приготовление припо ; нанесение сло  припо  на оболочку и шейку; сборку оболочки с шейкой, прижатие оболочки к шейке, нагрев оболочки и шейки до температуры плавлени  припо ; тменьшение усили  прижати  оболочки и перемещение ее относительно шейки возвратно-вращательно; совмещение оболочки и шейки в заданном положении; увеличение усили  прижати  оболочки к шейке и охлаж,цение обработка шейки с оболочкой на номинальной размер.

Пример. Коленчатый вал изготовлен из стали 65.Г. Номин,альный диаметр коренной шейки 110 мм, Поле допуска на размер 0,015 мм. ,Цлина БШЙки m 56 + 0,200 мм. Радиус галтели Р, 6,0-0,5 мм. Наименьша  предельна  температура -45 С,

076662

Наибольша  допустима  кратковременна  температура шейки в услови х эксплуатации +120 С. Толщина сло  припо  на сторону Z 0,05- 5 0, 15 мм.

Определ ем диаметр шейки А пе- ред установкой оболочки по формуле

,,,мм„ (О

О где о4 - номинальный диаметр шейки по чертежам, аыц - обпщй припуск На обработку шейки перед установкой оболочки на сторо- 5ну.

Определ ем припуск на диаметр шейки по формуле

20 .

()(,4-(.6)

где H.,,, - предельный износ поверхности на сторону, равный

,

где ic - коэффициент предельного износа шейки ( 10-4) (чем точнее изготовлена шейка, тем больше величина коэффициента k );

S - допуск на диаметр шейки 2 ( - толщина сло  припо  на

сторону (%„ 0,05-0,15 мм), принимаем Z 0,10 мм, 2 - погрешность установки и

закреплени  вала, ZY 0,12- 0,30 мм, принимаем | 0,15 мм.

Согласно изобретению оболочки изготавливают как из однородного, так и из биметаллического листового или полосового материала, который состоит из сло  материала, обладающего хорошей смачиваемостью при- поем и сло  особо износостойкого материала в заданных услови х.

При восстановлении шеек установкой биметаллической оболочки общий припуск на обработку изношенной шейки определ ют по формуле

2 o5442Z 2Z Z }U4,,J.6V2Z

где 2(,д - сло  ленты, обладающего улучшенной смачиваемостью припоем. В данном примере припуск на механическую обработку шейки определ ют по формуле (2)

22,,- (2Z,, 1,5

(28-0,015+2,01+0,20)4,5 ct 1,0 MM.

Общий припуск (Qg ) отсчитывают от номинального размера в тело шейки . По формуле (1) определ ют, что диаметр коренной шейки перед устанокой оболочки равен 109 мм.

Ориентировочно толщину оболочки h наход т по следующей формуле

(4)

где л. М - общий односторонний припуск на механическую обработку шейки после соединени  оболочки с шейкой Дл  обработки шлифованием принимают и М в пределах 0,2-1,0 мм. Дл  данного примера принимают л М 0,6 мм. По формуле (4) наход т, что обща  тоштщна оболочки должна быть равной h 1,1 мм.

Размеры заготовки дл  оболочки определ ют по следующим формулам. Длина заготовки оболочки после подгонки стыков равна

(с1 1-2.0 2н) мм (5)

где сЗ - диаметр шейки, подготовленной дл  установки обо- лочки

h- толщина сло  припо  между

шейкой и оболочкой. Ширина оболочки f дл  шеек с двум  галтел ми, равна

Б m - 2R,, мм (6) Дл  шеек с одной галтелью

В m - R, ,мм, где m - длина шейки по чертежу,мм.

R радиус галтели, мм.

Оболочка выполн етс  в виде разрезного кольца или разрезного полукольца .

Цилиндрические оболочки изготавливают с зазором в стыке, равным или больше 0,05 диаметра шейки и меньше 1,5 d (фиг.1). Оболочки, выполненные в виде полуколец, имеют кривизну по внутренней поверхности, радиус которой R равен или больше 0,4 диаметра шейки.

Припой выбирают с учетом температуры нагрева шейки в услови х эксплуатации. Температура распайки должна быть не менее, чем на 40 процентов больше наибольшей допустимой

207666

температуры нагрева шейки в услови х эксплуатации. Дл  увеличени  качества и надежности восстановленных валов (уменьшени  термического вли 5 НИН на деталь, повьш1ени  температуры работы па нного соединени  и получени  возможности повторного восстановлени  валов) примен ют припой, в котором в процессе пайки

10 при охлазкдении, а также после пайки происход т изменени , привод щие к заметному увеличению температуры распайки соединени  по сравнению с температурой пайки.

15 Дл  получени  равномерной, заданной толщины сло  припо  в соединении и интенсификации разрушени  окисных пленок в расплавленный припой перед нанесением его на шейки

20 и оболочку добавл ют металлический, тугоплавкий смачиваемьй припоем микропорошок (например, медный), зернистость которого выбирают по величине заданного зазора между обо25 лочкой и шейкой. В данном примере наибольшие размеры частиц порошка не должны превьш ать 0,1 мм, а наименьший размер частиц ориентировочно 0,05 мм.

30 Дл  добавлени  в припой примен ют металлический порошок, спо- , собствующий увеличению температуры г распайки.

Шейки валов в машинах обычно

воспринимают нагрузки, измен ющиес  по величине. Причем, например, па шейках коленчатых валов, действуют закономерно измен ющиес  силы . Шейки имеют нагруженные участки поверхности и разгруженные. Дл  обеспечени  более надежной работы восстановленных шеек валов целесообразно стыки концов свертных

втулок размещать на участках шеек, воспринимающих наименьшие усили .

Дл  определени  этих участков стро т эпюру сил, действующих на шейку вала. Участки поверхности шеек , воспринимающие наименьшую нагрузку по эпюре, отмечают на поверхност х вала, прилежащих к шейке. Поэтому дл  соединени  оболочек с шейками коленчатых валов можно примен ть легкоплавкие олов но-свинцо- вые припои, содержащие элементы по- вьш1ающие температуру распайки.

Пайку производ т следующим обраом .

5

Луд т соедин емые поверхности заготовок оболочек и шеек. Дл  этог очищают шейки и поверхности оболочек от загр знений, обезжиривают в растворе каустической соды, подогретой до . После обезжиривани  промывают гор чей водой. Промытую поверхность смазывают травленной цинком сол ной кислотой (раствором хлористого цинка). Нагревают шейки и оболочки до температуры кипени  кислоты, кладут на поверхность куски припо , затем поверхность посыпают нашатырем (хлористым аммонием) и растирают жидкий припой паклей до получени  на поверхности равномерного сло  припо  в виде полуды. После лужени  толщина сло  припо  на поверхност х шейки и оболочки должна быть не менее заданной толщины. Заготовки оболочек.

076666

покрытых припоемS изготавливают в запас,,

Устанавливают оболочку 2 на шейку 1, а затем в приспособление 5 , (фиг.З) и прижимают к шейке. Нагревают оболочку и шейку до температуры . расплавлени  припо . Дл  улучшени  качества сло  уменьшают усилие прижати  оболочки к шейке и перемещают 10 5-6 раз оболочку с приспособлением возвратно-поступательно относительно шейки (позици  6 на фиг.З). Совмещают стык оболочки с наименее нагруженным участком шейки. Увели- )5 чивают усилие прижати  оболочки к шейке. Охлаждают шейки вала обдува  воздухом, или без обдува.

Дл  получени  заданного размера 20 шейки с высокой точностью ее обрабатывают , например, шлифованием.

HMAd

фиг, 2

Редактор Т. Парфенова

Составитель В. Белинкий

Техред А.Бабинец Корректор А. Т ско

125/13

Тираж 1000 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ГШП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ,4

фаг.З

Claims (2)

1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ШЕЕК ВАЛОВ, при котором производят механическую обработку изношенных шеек, изготовление разрезных ремонтных оболочек и присоединение их к шейкам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности валов, стыки оболочек при их присоединении размещают в зоне наименьшего износа шейки.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что перед механической обработкой изношенных шеек производят отжиг.

SU„„ 1207666 хриг. / >