Характерные дефекты. Способы восстановления

Зубчатые колеса и звездочки цепных передач.

Зубчатые колеса при эксплуатации подвергаются воздействию значительных изгибающих, контактных и ударных нагрузок, часто работают в условиях загрязнения масла почвенной пылью.

Более интенсивному изнашиванию подвержены зубчатые колеса непостоянного зацепления – переключаемые шестерни коробок передач, изнашиваются преимущественно торцы зубьев.

Зубчатые колеса изготовляют преимущественно из легированных цементованных сталей.

Наибольшее распространение на ремонтных предприятиях получили следующие способы восстановления зубчатых колес: наплавка торцов зубьев; горячая объемная штамповка и ротационное пластическое деформирование.

При автоматической наплавке изношенных торцов зубьев наплавляется каждый зуб с принудительным формированием слоя в охлаждаемой водой медной форме-кристаллизаторе. Наплавка выполняется высокоуглеродистой проволокой под слоем флюса. Высокая скорость наплавки и интенсивный отвод тепла в наплавочную форму и в тело зубчатого колеса сводят до минимума термическое влияние дуги на материал зубьев, что исключает повторную термическую обработку. Зубозакругление выполняют электрохимическим способом или на заточном станке.

Восстановление торцов зубьев может быть выполнено аргонодуговой наплавкой дугой прямого действия неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, но этот метод не получил распространения на ремонтных предприятиях.

При восстановлении шестерен горячей объемной штамповкой шестерню нагревают и помещают в закрытый штамп. Давлением металл в пластическом состоянии перемещается из нерабочих участков на изношенные. Для штамповки применяют специально переоборудованные прессы с ускоренным ходом и усилием 4000-6300 кН. После штамповки проводят все те виды механической и химико-термической обработки зубчатых колес, какие выполняют при изготовлении новых. Внедрение технологии в производство сдерживается из-за сложности и низкой надежности штамповой оснастки, а также высокой себестоимостью восстановления.

Восстанавливают зубчатые колеса и ротационным пластическим деформированием, при котором изношенный зубчатый венец, нагретый ТВЧ, раздается пуансоном или роликами и одновременно обкатывается зубчатыми накатниками, формирующими зубчатый венец с минимальными припусками на последующую обработку.

Разработан комбинированный способ восстановления зубчатых колес. Технологический процесс восстановления состоит в наплавке зубьев проволокой Нп-30ХГСА под слоем флюса АН-348А на специальной установке, созданной на базе наплавочного станка У - 653 без кристаллизатора и без ограничения сварочной ванны. Перед наплавкой детали предварительно нагревают до температуры 250-300 ^оС. Для получения припуска по толщине зубьев наплавленный венец нагревают ТВЧ до температуры 1150-1200 ^оС и осаживают в открытом штампе на серийном гидравлическом прессе с усилием 1600-2500 кН. После этого зубчатый венец подвергают нормализации, формируют размеры отверстия ступицы прошивкой на гидравлическом прессе в холодном состоянии, а затем выполняют обработку резанием, химико-термическую и финишную обработки зубчатых колес.

Схема технологического процесса восстановления зубчатых колес показана на рис. 6.3.1

Звездочки цепных передач подлежат восстановлению при износе зубьев по толщине, достигающим 0,8-1,5 мм в зависимости от шага. На машинах преимущественно применяют цепные передачи с шагом 19,05 и 25,4 мм, реже с шагом 38,0 и 38,1 мм.

Наряду с износом зубьев по толщине и ширине изнашиваются также отверстия ступиц, шпоночные пазы и резьбовые отверстия под стопорный болт.

При ремонте машин изношенные звездочки часто заменяют на новые, иногда изношенные зубья наплавляют, а затем фрезеруют или изготовляют новый зубчатый венец и приваривают к обрезанной ступице изношенной звездочки. Однако такие способы в большинстве случаев экономически невыгодны.

Экономически целесообразно восстановление звездочек (с шагом 19,05 и 25,4 мм) в горячем состоянии пластической деформацией.

Сущность способа состоит в использовании запаса металла диска для компенсации износа зубчатого венца перераспределением металла в нагретом состоянии штамповкой с последующим горячим накатыванием до номинальных размеров. Ступицу и шпоночный паз восстанавливают обжатием.

При восстановлении звездочек необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

металл диска должен быть распределен в количестве, достаточном для компенсации износа;

при деформации не должно быть нарушено деление зубчатого венца;

толщину венца уменьшают настолько, чтобы обеспечить свободный вход детали между ребордами накатного инструмента с учетом торцового биения и температурного расширения при нагревании.

С учетом этих требований выполняют расчет размеров штампа для формирования заготовок. Для каждого штампа должно быть обеспечено требование постоянства объема перераспределяемого металла в расчете на один зуб, т. е.

Vз = (π / z_зв)(r₁² – r₂²)hb = const,

где Vз - объем перераспределяемого металла в расчете на один зуб;. Zзв - число зубьев звездочки; r₁ и r₂ - радиусы выступа штампа соответственно наружной и внутренней кромок; h - коэффициент, учитывающий форму канавки (для прямоугольной канавки h = 2, для треугольной - h = 1); b - глубина канавки.

Штамповку изношенных звездочек в целях получения заготовок для последующего накатывания зубчатого венца осуществляют в открытых штампах на ковочном молоте с ограничением диаметра матрицы по диаметру выступов звездочки.

Схема технологического процесса восстановления звездочек с шагом 19,05 и 25,4 мм показана на рис. 6.3.2.

Штамповку звездочки проводят на технологическом пальце, устанавливаемом в отверстие ступицы. Перед штамповкой звездочки нагревают в электропечи до температуры 950-1000 ^оC. После штамповки венца ступицу звездочки с технологическим пальцем обжимают в штампе на гидравлическом прессе, а затем технологический палец выпрессовывают. Остывшие звездочки помещают в галтовочный барабан и очищают от окалины, а затем на протяжном станке протяжкой обрабатывают отверстие ступицы и шпоночный паз до номинальных размеров. Звездочки с восстановленными отверстиями устанавливают на вал суппорта накатной установки, токами высокой частоты нагревают венец до температуры (1200 ± 50) ^оС и накатывают зубья номинальных размеров. Накатный инструмент применяют такой же, как при промышленном изготовлении звездочек.

Зубчатый венец закаливают, а затем при необходимости рассверливают отверстие и нарезают резьбу под стопорный болт. Восстановленные звездочки по всем параметрам соответствуют новым, а по сравнению с фрезерованными зубьями износостойкость восстановленных накаткой звездочек в 1,4-1,6 раза выше.

Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 1350; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!