SU1379043A1 - Способ восстановлени изношенных деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением и может быть использовано при восстановлении крупномодульных зубчатых колес нереверсивных передач. Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности восстановлени  нереверсивных т жело нагруженных зубчатых колес с износом менее 0,3 модулей. На нерабочей поверхности колеса выдавливают канавки определенной глубины. Ее величина св зана эмпирическим соотношением с модулем зубьев т, прин тым допустимым увеличением напр жений у ножки зуба К, длиной зуба L, количеством канавс1К п и шириной канавок Ь: h га( ,01KL/n ьУ. После этого производ т механическую обработку. Пластическое перемещение металла осуществл етс  в непосредственной близости от зоны износа и неограничено шириной зубчатого венца и конструктивными параметрами восстанавливаемого зубчатого колеса. 2 ил. 1C (Л

Description

00

со

о

4

ОО

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением и может быть использовано при восстановлении крупномодульных зубчатых колес нереверсивных передач с износами эволь- вентных поверхностей менее 0,3 модулей .

Цель изобретени  - восстановление нереверсивных т жело нагруженных зубчатых колес с износом менее 0,3 модулей .

На фиг. 1 показан зуб восстанавливаемого колеса до и после восстановлени ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Способ осуществл етс  следующим образом.

На нерабочей поверхности колеса формируют наплыв выдавливанием канавок и производ т последующую механическую обработку со стороны рабочих и нерабочих поверхностей, при этом канавки выдавливают на глубину, определ емую из соотношени 

( 1 - -Jl-0,) ,

где m - модуль зубьев, мм;

К - прин тое допустимое увеличение напр жени  у ножки зуба при изгибе, %;

L - длина зуба, мм;

п - количество канавок;

b - ширина канавок, мм. Обеспечение возможности восстановлени  т жело нагруженных зубчатых колес достигаетс  в, результате того, что дл  компенсировани  износа и создани  припуска на чистовую механическую обработку (калибрование) эволь- вентного профил  необходимый дл  этого металл выдавливаетс  непосредственно с эвольвентной нерабочей стороны с увеличением толщины зуба, причем пластическое перемещение металла осуществл етс  в непосредственной близости от зоны износа и неограничено шириной зубчатого венца и конструктивными параметрами восстанавливаемого зубчатого кблеса. Изношенна  эвольвептна  поверхность зубьев обрабатываетс , например, чистовым зубо- ферезерованием с удалением дефектного сло  и восстановлением требуемого эвольвентного профил , т.е. зубь  смещаютс  в сторону неизношенной эвольвентной поверхности, металл, необходимый дл  компенсации износа и создани  припуска под последующую

механическую обработку, беретс  со стороны нерабочей эвольвентной поверхности зубьев путем вьщавливани  на ней канавок, длина которых равна длине названных поверхностей зубьев, а сечение выбираетс  исход  из услови  обеспечени  требуемой прочности зубьев и необходимого объема компенсирующего металла.

При эксплуатации первоначальна  звольвентна  поверхность 1 зубьев нереверсивных передач (т жело нагруженных , крупномодульных) изнашиваетс  на величину . (позици  2 на фиг. 1), втора  сторона зуба изнашиваетс  незначительно. При восстановлении изношенньй зуб нагреваетс  до

температуры 0,7-0,8 температуры плавлени  материала зубчатого колеса. После этого на обратной изношенной стороне зуба выдавливают канавки 3 со средней шириной b и глубиной h.

При этом ограничиваетс  пластическое течение металла в направлении торцов, т.е. сохран етс  первоначальна  длина зубьев (ширина зубчатого венца). Одновременно с выдавливанием канавок 3 калибруютс  эвольвентные поверхности 4 (фиг. 1) зубьев. При этом обеспечиваетс  увеличение толщины

зубьев на величину и Л где U , - припуск на ме обработку зубьев. Вследствие того.

«oict weK где U , - припуск на механическую

что при вьщавливании канавок измен етс  сечение зубьев, увеличиваютс  напр жени  у ножки зубьев и снижаетс  их нагибна  прочность.

Провод т экспериментальные иссле- довани  изменени  напр жений у ножки зуба при выдавливании канавок. Анализ результатов позвол ет получить

дл  - :1,2 эмпирическую зависимость

ш

дл  определени  процентного увеличени  напр жений у ножки зуба в результате по влени  канавок

К(2 - -).ШО%, mm

(1)

СП, п hb

50 так как & ---,

LJ

ти (1)

то (1 - -jl-0,01

Пример. Предлагаемым способом восстанавливают зубчатое колесо, имеющее следующие параметры: модуль мм, число зубьев , длина зубьев мм, износ одной из эвольвентных поверхностей & 0,2 мм. Материал - сталь. Расчет напр жений у ножки зубьев показывает, что они могут быть увеличены на 18-22%. При этом лимитирующим критерием выбраковки зубьев остаютс  их контактна  прочность и износостойкость. Принимаем припуск под последующую механическую обработку зубьев 0,4 мм, т.е.Л 0,2+0,4, и ширину канавок ,2 мм, число канавок , определ ем глубину канавок

(1 ,)2,5 мм.

Восстановление зубьев осуществл етс  в замкнутом калибре пуансоном с обратным требуемому профилем. На одной из эвольвентных поверхностей пуансона выполнены выступы, обратные упом нутым канавкам. Выступы располагаютс  с одинаковым шагом друг относительно друга. Восстанавливаемые зубь  со стороны нерабочей поверхности нагреваютс  ТВЧ до температуры 1050-1080°С, температура рабочей поверхности несколько ниже. Это достигаетс  смещением индуктора к нерабочим поверхност м. После вьщавливани  канавок зубчатое колесо отжигаетс , осуществл ютс  механическа  обработка рабочих и нерабочих эвольвентных поверхностей, цементаци  и закалка зубчатого колеса.

Опенка контактной усталостной прочности, износостойкости и статической изгибной прочности восстановленных зубчатых колес показьшает, что в результате повышени  податливости зубьев контактна  усталостна  прочность повьшаетс  в 1,2-1,3 раза, износостойкость - в 1,1-1,2 раза, а статическа  изгибна  прочность при этом снижаетс  в 1,2 раза. Следует

отметить, что при динамических испытани х восстановленных зубчатых колес лимитирующим критерием выбраков- ки зубьев  вл етс  контактна  усталость и износостойкость, а усталостных поломок зубьев не наблюдаетс .

Важной особенностью восстановлени  предлагаемым способом  вл етс  пони- женна  на 1,5-3 дБ виброакустическа  активность восстановленных зубчатых колес вследствие повышенной податливости зубьев.

ФорГ мула изобретени 

Способ восстановлени  изношенных деталей, преимущественно зубчатых колес , включающий образование на нерабочей поверхности наплыва выдавливанием канавок и последующую механическую обработку со стороны рабочих и нерабочих поверхностей, отличающийс  тем, что, с целью

восстановлени  нереверсивных т жело нагруженных зубчатых колес с износом менее 0,3 модулей, канавки вьщавли- ваютс  на глубину h, определ емую из соотношени 

(1 -л11-0,01),

где m - модуль зубьев, мм;

К - прин тое допустимое увеличение напр жени  у ножки зуба при изгибе, %;

L - длина зуба, мм;

п - количество канавок;

b - ширина канавок,

при этом одновременно с выдавливанием канавок на нерабочей поверхности осуществл ют калибрование рабочей поверхности зуба, а при механической обработке зубчатый профиль смещают в направлении упом нутого наплыва.

А-А noeeflHv/77O

Фиг.г

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ восстановления изношенных деталей, преимущественно зубчатых колес, включающий образование на нерабочей поверхности наплыва выдавливанием канавок и последующую механическую обработку со стороны рабочих и нерабочих поверхностей, отличающийся тем, что, с целью восстановления нереверсивных тяжело нагруженных зубчатых колес с износом менее 0,3 модулей, канавки выдавливаются на глубину h, определяемую из соотношения_______ h=m(1 - Ji-Ο,ΟΙ—γ), * · П* D где m - модуль зубьев, мм;

   К - принятое допустимое увеличение напряжения у ножки зуба при изгибе, %;

   L - длина зуба, мм;

   η - количество канавок;

   b - ширина канавок, при этом одновременно с выдавливанием канавок на нерабочей поверхности осуществляют калибрование рабочей поверхности зуба, а при механической обработке зубчатый профиль смещают в направлении упомянутого наплыва.

   1 37904 3

   Фиг.1

   4-4 noSejMy/no