Способ восстановления изношенных деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7 51) 4 В 23 Р 6/00 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСПО Д,З ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСКОМУ изобретения ожности вос версивных передач. Цел является обеспечение в ают канавквеличинаношением К М.С допустножки т, приня м зубь с моду мым ув зуба К канав =ш(1- изводя еличение длиной напряжениуба 1., кол ествомЬ: Ь= ельство СССР 6/00, 04.03.82 канаво После ескую обрабого проу. Пласосущелизости механ 54) СНОСЕТАЛЕЙ57) Изоббработки Б ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШИ 1 НЬ ение металлредственной ческое перем вляется в неп неограничено шири нос от зоны ной зубчми парамзубчатог аст етение относится к нца и конструктивюосстанавливаемого тоготрами же металлов давлением и ьзовано при восстано ении ереыть и колес упномодульных зубчатых коле(46) 07.03.88. Бюл, М (71) Институт проблем долговечности машин А (72) О.В.Берестнев, В О.И.Кузьменков, Н.К.К И.М.Митько, Н,Д.Подго В.И.Остапенко, А,Е.Ма менюта и А.П.Емельяне (53) 62 1. 797(088. 8) (56) Авторское свидет 11 107024 Ь, кл. В 23 Р надежноН БССР.Л.Басинривенко,родецкийркович,нко становления нереверсивных тяжело игруженных зубчатых колес с износомменее 0,3 модулей. На нерабочей поверхности колеса выдавливопределенной глубины, Еесвязана эмпирическим соотИзобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при восстановлении крупномодульных зубчатых колес нере 5 версивных передач с износами эвольвентных поверхностей менее 0,3 модулейЦель изобретения - восстановление нереверсивнЫх тяжело нагруженных 10 зубчатых колес с износом менее 0,3 модулей.На фиг. 1 показан зуб восстанавливаемого колеса до и после восстановления; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.Способ осуществляется следующим образом.На нерабочей поверхности колеса формируют наплыв вьдавливанием кана вок и производят последующую механическую обработку со стороны рабочих и нерабочих поверхностей, при этом канавки вьдавливают на глубину, определяемую иэ соотношения25Ь=ш(1 где ш - модуль зубьев, мм;К - принятое допустимое увеличение напряжения у ножки зуба 30при изгибе, 7.;Ь - длина зуба, мм;и - количество канавок;Ь - ширина канавок, мм,Обеспечение воэможности восстановления тяжело нагруженных зубчатыхколес достигается в, результате того,что для компенсирования износа и создания припуска на чистовую механическую обработку (калибрование) эвольвентного профиля необходимый для этого металл вьдавливается непосредственно с эвольвентной нерабочей стороны с увеличением толщины зуба, причем пластическое перемещение металла осуществляется в непосредственнойблизости от зоны износа и неограничено шириной зубчатого венца и конструктивными параметрами восстанавливаемого зубчатого кОлеса, Изношеннаяэвольвентная поверхность зубьев обрабатывается, например, чистовым зубоФерезерованием с удалением дефектного слоя и восстановлением требуемогоэвольвентного профиля, т.е. зубьясмещаются в сторону неиэношеннойэвольвентной поверхности, металл, необходимый для компенсации износа исоздания припуска под последующую механическую обработку, берется состороны нерабочей эвольвентной поверхности зубьев путем выдавливанияна ней канавок, длина которых равнадлине названных поверхностей зубьев,а сечение выбирается исходя изусловия обеспечения требуемой прочности зубьев и необходимого объемакомпенсирующего металла. При эксплуатации первоначальнаяэвольвентная поверхность 1 зубьев нереверсивных передач (тяжело нагруженных, крупномодульных) изнашиваетсяна величину ь , (позиция 2 нафиг. 1), вторая сторона зуба изнашивается незначительно, 11 ри восстановлении изношенный эуб нагревается дотемпературы 0,7-0,8 температуры плавления материала зубчатого колеса.После этого на обратной изношеннойстороне зуба выдавливают канавки 3со средней шириной Ь и глубиной Ь.При этом ограничивается пластическоетечение металла в направлении торцов,т.е, сохраняется первоначальная длина зубьев (ширина зубчатого венца),Одновременно с вьдавливанием канавок 3 калибруются эвольвентные поверхности 4 (фиг. 1) зубьев. При этомобеспечивается увеличение толщинызубьев на величину й = Ьо +дмеь ноксгде й- припуск на механическуюобработку зубьевВследствие того,что при выдавливании канавок изменяется сечение зубьев, увеличиваютсянапряжения у ножки зубьев и снижается их иэгибная прочность.Проводят экспериментальные исследования изменения напряжений у ножкизуба при вьдавливании канавок. Анализ результатов позволяет получитьЬдля - ( 1,2 эмпирическую зависимостьдля определения процентного увеличения напряжений у ножки зуба в результате появления канавокК=-(2 - -)100 Х,Ь Ь(1)ш ШпЬЬтак как Ь = - то из зависимосУти (1)Ь=ш(1 - -1-0,01 )Г ки ЬП р и м е р. Предлагаемым способом восстанавливают зубчатое колесо,имеющее следующие параметры: модульш=5 мм, число зубьев к=20, длиназубьев Ь=65 мм, износ одной из эвольвентных поверхностей Ьц =0,2 мм. Материал - сталь. Расчет напряжений уножки зубьев показывает, что они могут быть увеличены на 18-223. Приэтом лимитирующим критерием выбраковки зубьев остаются их контактнаяпрочность и износостойкость. Принимаем припуск под последующую механическую обработку зубьев Ь=0,4 мм,т.е, Ь =0,2+0,4, и ширину канавокЬ 5,2 мм, число канавок п=3, определяем глубину канавок Ь=5(1) =2,5 мм.15Восстановление зубьев осуществляется в замкнутом калибре пуансоном с обратным требуемому профилем. На одной из эвольвентных поверхностей пуансона выполнены выступы, обратные 20 упомянутым канавкам. Выступы располагаются с одинаковым шагом друг относительно друга. Восстанавливаемые зубья со стороны нерабочей поверхности нагреваются ТВЧ до температуры 25 1050-1080 С, температура рабочей поверхности несколько ниже. Это достигается смещением индуктора к нерабочим поверхностям. После выдавливания канавок зубчатое колесо отжигается, осуществляются механическая обработка рабочих и нерабочих эвольвентных поверхностей, цементация и закалка зубчатого колеса,Оценка контактной усталостной прочности, износостойкости и статической изгибной прочности восстановленных зубчатых колес показывает, что в результате повышения податливости зубьев контактная усталостная прочность повышается в 1,2-1,3 раза, износостойкость - в 1,1-1,2 раза, а статическая изгибная прочность при этом снижается в 1,2 раза. Следуетотметить, что при динамических испытаниях восстановленных зубчатых колес лимитирующим критерием выбраковки зубьев является контактная усталость и износостойкость, а усталостных поломок зубьев не наблюдается.Важной особенностью восстановления предлагаемым способом является пониженная на 1,5-3 дБ виброакустическая активность восстановленных зубчатых колес вследствие повышенной податливости зубьев. Ф о Гм у л а и з о б р е т е н и яСпособ восстановления изношенных деталей, преимущественно зубчатых колес, включающий образование на нерабочей поверхности наплыва выдавливанием канавок и последующую механическую обработку со стороны рабочих и нерабочих поверхностей, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью восстановпения нереверсивных тяжело нагруженных зубчатых колес с износом менее 0,3 модулей, канавки выдавливаются на глубину Ь, определяемую из соотношения где ш - модуль зубьев, мм; К - принятое допустимое увеличение напряжения у ножки зубапри изгибе, 7.; Е - длина зуба, мм; и - количество канавок; Ь - 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.13790434 юРсрнущ 7Составитель Е.Тютченкова11 азаренко Техред Л.Сердюкова Корректор В,Гирняк акаэ 9Тираж 921 Подписное П 1 П 1 В Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий13:35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5чстненно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 рона