Способ правки и упрочнения коленчатых валов

(51)В ЕНИЯ объедио С 6.80 54)ЕНЧА57)еталл ПОСОБ ПРАВКИП 1 Х ВАЛОВзобретениеов давлением ОЧ КО-. асается об отки прав быт относитсяталей и можеосстановлении е и упрочнению д спользовано при енчатых валов авелей в авторемонель изобретения л чнению деиспользов и маши и может быть становлении мобильных дв ном производЦель изоб фективностиленчатых вал о при в алов ав ленча тел втор емо ышение эфчнение ког я тения - по авки и упр вал А наконтакт- хема раси ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗ К А ВТОРСУОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельстУ 912332, кл. В 21 1) 3/1 омобильных двиганом производстве. повышение эффективости правки и упрочнение вал эобретение относится к обрабо еталлов давлением, а именно к а фиг,1 показана схема на фиг.2 - сечение А(схема распределения давлений); на фиг.3 ленчатый вал соответствующей шатунной шейкой выпуклой стороной устанавливают на опору с последующим приложением поперечной нагрузки посредст" вом дугообразного индентора на концевые участки шейки, Под действием силы давления местные пластические деформации появляются в первую очередь у кромок концевых участков, т.е. у галтелей шейки, где наносят эксцентричные канавки глубиной до 0,002 диаметра шейки и шириной (22,5) радиуса галтелей. Вследствие поворота щек вал выравнивается. В результате выполнения при правке дугообразным индентором эксцентричных канавок в местах максимальной концентрации напряжений шатунной шейки происходит их перераспределение; растягивающие апряжения переходят в сжимающие. пределения напряжений в галтели шки нри вдавливании индентора; нафиг.4 - схема коленчатого вала сосмещением осей коренных шеек; нафиг.5 и 6 - зоны расположения максимальных напряжений в галтелях плых и сплошных шатунных шеек; на 9 - последовательность нагружеередных шатунных шеек, удален- первоначальной на расстоянии пособ осуществляют следмо= 52000 кг. 55 Коленчатый вал 1 соответствующей шатунной шейкой 2 устанавливают на опору 3 с последующим приложением поперечной нагрузки дугообразным индентором 4 на концевые участки шейки. Под действием силы Я местные пластические деФормации появляются в первую очередь у кромок концевых участков,т.е. у галтелей шейки, где создаетсяконцентрация сжимающих напряженийбс при которых пластичность металла увеличивается и он течет как впоперечном направлении, так и в сторону щек 5, раздвигая последние наугол 8 и образовывая канавки глуби-,ной до 0,002 диаметра шейки и шириной (22,5) радиуса галтели. Вследствие поворота щек вал 1 выравнивается и его ось, имеющая до правки положение 1, займет положение 11. Таккак вытесненный индентором объем металла у галтелей шейки сохраняет свое постоянное значение, а остаточная напряженность шейки является практически стабильной, то достигнутая по" средством правки Форма коленчатого вала является устойчивой по времени и вторичное искривление оси вала не имеет место.Вблизи галтелей возникают растягивающие напряжения, способствующие сближению щек, что является причиной искривления оси коленчатого вала. В результате выполнения при правке дугообразным индентором эксцентричныхлканавок в местах максимальной концентрации напряжений шатунной шейки происходит их перераспределение: растягивающие напряжения переходят в сжимающие.Замена растягивающих напряжений остаточными сжимающими напряжениями в галтельной части шейки позволяет не только получить необходимую величину смещения щеки и связанной с ней коренной щеки, но и упрочнить галтели с достижением заданной величины наклона.Первоначально эксцентричные канавки выполняют в местах наиболыпих концентраций напряжений, т,е, в точках ш под углом 22 30 к оси щеки для полых шатунных шеек и в точке а для сплошных шатунных шеек (Фиг,5 и 6).В процессе правки, когда одна из первоначально выбранных шеек ограничивает допускаемую деФормацию, а прогиб оси коленчатого вала не устраненпластическому деФормиррванию галтельных участков подвергают другие шатунные шейки, находящиеся вблизи первоначальной.Поочередным деФормированием шатунных шеек 6 и 7, находящихся вблизи первоначально нагружаемой шейки2 на расстоянии 1 г, равном расстоянию между шейками, устраняют полностью прогиб оси коленчатого вала.При деформировании более отдаленныхшатунных шеек от первоначальной нагружаемой эФФект правки снижается.Это связано с удалением точки приложения поперечной силы от места с наибольшим прогибом К оси вала (фиг,79),Н р и м е р. Производят правкуколенчатого в;ла двигателя ЗМЗ.Исходные данные следующие: материалвала - высокопрочный чугун с О е= 50 кг/мм и 6 , = 66 кг/мм,ГгР = 60 мм, В = 4 мм, д. = и /4.Допускаемое контактное давлениеопределяют по Формуле:бсжР=(13 14)еоо у Ф3 амбр0,56сж 66 г Р = 1 3 ----- = 170 кг/мм Ф 0,56 3 50Допустимое усилиеляют из уравнения; Я = РР Всоз ( = 170 604 (и/4 Предлагаемый способ позволяет осуществлять правку коленчатых валов из малопластичных материалов, выдерживающих большие напряжения при сжимающих нагрузках и разрушающихся при значительных изгибающих нагрузках. Формула изобретения Способ правки и упрочнения коленчатых валов, при котором вал устанавливают на опору выпуклой стороной искривленной шатунной шейки и с вогнутой стороны вала прикладывают поперечные изгибающие усилия в галтелях шейки в сторону, противоположную вогнутости вала, о т л и ч а ю щ и й 5 1606221 6с я тем, что, с целью повышения ка-лей вапа со стороны приложения качества правки и обеспечения упрочне- грузки канавки с переменной глубиной ния, за счет приложения изгибающего до 0,002 диаметра шейки и,шириной усилия образуют на поверхности галте,5) радиуса галтели.1606221 Фи. УСоставитель Э.КопаевМ.Петрова Техред Л.Сердюкова Коррект равц едак В оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 О каз 3513 Тираж 603 НИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5