Технология ремонта зубчатых колес диплом
Опубликовано: 16.04.2024
В результате длительной эксплуатации в зубчатых передачах наблюдаются износ и поломка зубьев, трещины в ободе зубчатого колеса, в спицах и ступице, смятия поверхностей отверстия или шпоночной канавки в ступице, смятие шлицев, осповидное разрушение на поверхности зубьев, образующихся в результате контактных напряжений.
Изношенные и поломанные зубья колес могут быть восстановлены путем установки шпилек по длине зуба с последующей их обваркой или шипов при помощи специального башмака. Шпильки (рис. 45а) ввертывают в сквозное отверстие тонкого обода и крепят их гайками с внутренней его стороны. Чтобы создать монолитность зуба, шпильки обваривают по профилю зуба с припуском на обработку 3 . 5 мм. После этого восстановленный зуб подвергают механической обработке до требуемого его профиля.
Восстановление зубьев путем установки шипов (рис. 456) требует удаления поломанного зуба путем его механического или ручного выпиливания и подготовки на месте его паза в виде ласточкина хвоста глубиной 1/4 . 1/2 высоты зуба. Подготовленный новый зуб со стороны торца колеса легкими ударами молотка вставляют в паз и закрепляют его штифтом на резьбе или приваривают с торцов электросваркой. После того как зуб установлен в паз и закреплен, его обрабатывают до нужного профиля и размера.
Восстановление сломанного зуба при помощи специального стального башмака (рис. 45в) производится путем вырезания участка обода со сломанным зубом. Затем с некоторым натягом устанавливают башмак, который боковыми щеками охватывает обод колеса с двух сторон.
а - восстановления сломанного зуба с помощью шпильки с последующей обваркой; б - установка шипов; в - установка башмака; г - восстановление обода зубчатого колеса;
д - заделка трещин в ободе
Рис. 45. Способы восстановления зубчатых колес:
Установленный башмак фиксируют с торцов винтами, а щеки стягивают болтами. По торцам он должен перекрывать соседние зубья и должен быть подогнан по их профилю.
Трещины на ободе зубчатого колеса заваривают или устанавливают стяжные накладки, которые крепят болтами или другими крепежными деталями (рис. 45в). Зубчатые колеса можно ремонтировать наплавкой изношенных зубьев или установкой зубчатых вкладышей, которые закрепляют винтами или сваркой.
Эти способы восстановления зубьев применяются в тихоходных неответственных механизмах.
Наплавка изношенных, поломанных зубьев производится толстообмазан- ными электродами Э-34, Э-42, ОММ-5 и др. После наплавки зубьев колесо должно медленно остыть, для чего все колесо или часть его, где наплавлен зуб, зарывают в горячий песок. Обработка наплавленных зубьев производится при помощи пары медных шаблонов (рис. 46).
Отремонтированные зубчатые колеса должны обеспечивать необходимую точность зубчатого зацепления, которая проверяется на краску по пятну касания и боковому зазору.
а - сваркой; б - наплавкой зуба по медным шаблонам
Рис. 46. Ремонт изношенных зубьев:
Проверка радиального и торцового биения зубчатого колеса, смонтированного на валу, производится рейсмусом или индикатором непосредственно на собираемом узле, уже установленном в подшипниках. Для проверки радиального биения по начальной окружности между зубьями помещают контрольный ролик, на котором устанавливают ножку индикатора и замечают положение его стрелки. Перекладывая контрольный ролик через три или четыре ролика, определяют разницу в показаниях индикатора, которая соответствует величине радиального биения по начальной окружности. Торцовое биение зубчатого колеса проверяется индикатором.
Введение 3
1 Назначение и характеристика зубчатых колес 5
1.1 Виды зубчатых колес. Условия эксплуатации 5
1.2 Обоснование выбора материала для изготовления зубчатых колес 7
1.3 Дефекты, возникающие при эксплуатации колес 11
2 Разработка технологии восстановления зубчатых колес 14
2.1 Обоснование способа восстановления 14
2.2 Свариваемость стали 20
2.3 Выбор сварочных материалов 23
2.4 Виды контроля зубчатых колёс 27
2.5 Расчет режимов наплавки 29
2.6 Технологический процесс восстановления зубчатых колес 30
2.7 Выбор технологического оборудования для наплавки 35
3 Конструкторская часть 39
3.1 Описание работы устройства 39
3.2 Технологический расчет 39
4 Безопасность жизнедеятельности на производстве 44
4.1 Разработка рекомендаций по охране труда 44
4.2 Разработка инструкции по технике безопасности при восстановлении деталей сваркой 49
5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 57
6 Охрана окружающей среды 60
6.1 Охрана окружающей среды в современных условиях развития 60
6.2 Влияние транспорта на окружающую среду 61
6.3 Мероприятия для уменьшения концентрации вредных веществ отработавших газов 62
6.4 Экологическая экспертиза внедряемой разработки 66
7 Технико-экономическая эффективность проекта 68
Заключение 70
Список использованной литературы 71
Приложение А - Выдержки из Конституции РФ 73
Приложение Б - Способы упрочнения зубчатых колес, изготовленных из стали 77
Описание работы
В дипломном проекте произведена разработка эффективного способа восстановления зубчатых колес рулевого механизма автомобиля ЗИЛ-130. В результате проведенных исследований был выбран наиболее оптимальный способ восстановления зубчатых колес данного автомобиля (полуавтоматическая дуговая наплавка в среде защитных газов). В качестве инженерной разработки предложен проект горелки, позволяющий значительно экономить электроэнергию. Было произведено улучшение организации ремонтного производства. Эффективность применения выбранного способа восстановления зубчатых колес определяется сокращением времени на проведение данной операции, снижением трудоемкости процессов, повышением производительности труда персонала. Годовой экономический эффект составляет 116 337 руб., срок окупаемости - 0,2 года. Проект отвечает требованиям охраны труда, экологичности, обеспечения безопасности жизнедеятельности на производстве и в чрезвычайных ситуациях.
На листе 1 изображено зубчатое колесо рулевого механизма, автомобиля ЗИЛ- 130. Колесо предназначено для передачи крутящего момента, от ведущего колеса, к ведомому. В процессе работы колесо испытывает значительные статические и динамические нагрузки, износ металла о металл. В результате чего возникают трещины, выкрашивание, и отрыв отдельных участков металла.
В соответствии с условиями работы для изготовления изделия, необходима сталь с высокими механическими свойствами. Сталь 40Х – среднеуглеродистая, низколегированная, обладает высокими прочностными и достаточно пластическими свойствами. После закалки, нормализации и отпуска изделия, прочностные свойства немного снижаются, а пластические повышаются.
В настоящее время изношенные детали восстанавливаются пластическим деформированием и наплавкой. При пластическом деформировании изделие нагревается до 1100 – 1200 0С в нейтральной зоне, а затем подвергают деформированию штампом. Этот способ обладает высокой трудоёмкостью, сложностью механизации и автоматизации. Кроме того применение этого способа ограничена небольшим износом и отклонением геометрических размеров деталей.
На плакате 3 представлены наиболее широко используемые дуговые способы наплавки. Автоматическая наплавка под флюсом характеризуется высоким качеством наплавленного материала, производительностью, низким потерям на разбрызгивание, но большим тепловложением в изделие, что приводит к короблению. Наплавка в среде защитных газов характеризуется меньшей производительностью, но тепловложение и деформация незначительны. Для восстановления зубчатых колес целесообразна наплавка плавящимся электродом (по 2 листу). Для защиты расплавленного металла целесообразно использовать углекислый газ, отличающийся низкой стоимостью, доступностью. Однако, при наплавке в СО2 наблюдается значительное разбрызгивание расплавленного электродного металла. Смесь углекислого газа и кислорода позволяют существенно сократить разбрызгивание. Сварочная проволока должна иметь повышенное содержание раскислителей. Проволока СВ08ХГ2С содержит 2% марганца, 1% кремния, что вполне достаточно для получения качественного наплавленного металла. Наплавленный шов характеризуется высокими пластическими и прочностными свойствами. На листе 4 представлена технология восстановления зубчатых колёс, заключающаяся в последовательном выполнении технологических операций, для каждой операции обоснован выбор материалов, оборудования предложены технологические режимы наплавки полученные в результате расчёта. После демонтажа, очистки изделия и дефектовки колеса, подлежащие восстановлению, механически обрабатываются до чистого металла. Для получения качественного наплавленного слоя необходимо просушить проволоку и защитный газ, а для исключения появления холодных трещин подогреть изделие до 2000С. После наплавки на режимах, указанных в таблице, необходима механическая обработка.
На листе 5 изображена схема установки для наплавки изделий. Источник питания универсальный, что позволяет использовать эту установку для ручной дуговой сварки, наплавки и механизированных сварочных работ в защитном газе. Принимая во внимание литературные исследования, в состав установки входят осушитель, смеситель газа с целью снижения пор в наплавленном металле.
На листе 6 дано приспособление для крепления детали и поворота её в процессе восстановления.
На листе 7 изображена сварочная горелка. В устройстве данной горелки, для отвода тепла при сварке на максимальных режимах, предусмотрено водяное охлаждение, а также дистанционный пульт управления, обеспечивающий оперативное переключение в режим работы, что позволяет значительно экономить электроэнергию.
Содержание архива
1. Записка пояснительная;
2. Графическая часть:
- Горелка с дистанционным управлением для сварки неплавящимися электродом в среде защитных газов.cdw
- Зубчатое колесо привода механизма газораспределения двигателя.cdw
- Приспособление для удержания зубчатого колеса во время наплавки.cdw
- Установка для наплавки в среде защитных газов.cdw
- .Экономическая эффективность проекта.cdw
- Основной и сварочные материалы.cdw
- Технологическая карта восстановления зубчатых колес.cdw
- Способы восстановления.cdw
Деталировка.cdw
Общие сведения о методах восстановления деталей. Выбор и обоснование рационального способа ремонта зубчатого колеса. Особенности типов серийного производства. Проектирование процесса обработки и расчет оборудования. Назначение межпереходных припусков.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.05.2014 |
| Размер файла | 612,2 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Общие сведения о методах восстановления деталей
Восстановление изношенных деталей - сложный организационный процесс, при котором в отличие от производства новых деталей в качестве заготовки используют изношенную, но уже сформированную деталь. В этом случае затраты на выполнение таких операций, как литье, ковка, штамповка и т.п., отсутствуют. В то же время при восстановлении изношенных деталей появляется ряд дополнительных операций мойка, разборка, дефектация, комплектация, затраты на которые следует учитывать при выборе способа восстановления.
При выборе методов восстановления деталей обычно исходят из необходимости восстановления геометрических размеров и заданных свойств отдельных поверхностей деталей. При этом стремятся получить восстановленный слой покрытия с максимально возможной износостойкостью.
Технологические методы повышения износостойкости:
1) Термическая обработка: объемная (закалка), поверхностная и местная (газопламенная, с нагревом ТВЧ, лазерная);
2) Химико-термическая обработка: цементация, нитроцементация, цианирование, азотирование, хромирование, борирование, титанирование;
3) Пластическое деформирование: обще и поверхностное.
В настоящее время для восстановления изношенных деталей порошковыми сплавами наиболее эффективны следующие методы: плазменное, газопламенное и детонационное напыление, плазменная наплавка. Преимущества этих методом следующие: ограниченное тепловое воздействие на обрабатываемую деталь и небольшие деформации последней; минимальная глубина проплавления обеспечивает незначительное перемешивание основного металла с металлом покрытия и позволяет получать физико-механические свойства покрытий, близкие к свойствам наплавочного порошкового материала; возможность нанесения на изношенную поверхность порошков различных составов и получения покрытий с заданными физико-механическими свойствами; экономия материальных и энергетических средств благодаря получению покрытий с минимальными припусками на последующую механическую обработку.
Выбор рационального способа восстановления начинается с классификации восстанавливаемых деталей. Цель классификации деталей - возможность разработки технологической документации не на одну деталь, а на технологический процесс восстановления группы деталей.
К конструктивно-технологическим признакам, на основании которых детали объединены в родственные группы, относятся: вид материала, масса и размер детали, вид и значение износа, точность изготовления, общность дефектов и их сочетание, а также способы восстановления.
Существенное влияние на технико-экономические показатели метода восстановления деталей оказывает программа выпуска.
При восстановлении деталей небольших программ, присущих мелкосерийному производству, наиболее выгодно применять универсальные способы наплавки - под слоем флюса, порошковой проволокой, вибродуговой, в среде защитных газов, плазменный, которые позволяют в широких пределах регулировать толщину слоя и состав наплавляемого металла.
Например, используя два способа наплавки - под слоем флюса и в среде углекислого газа - можно восстанавливать широкую номенклатуру деталей практически любых размеров различными износами.
При восстановлении деталей типа «вал» (коленчатые валы, оси, шкивы, распределительные валы и т.п.) с износом от 0,6 до 2 мм применяют наплавку под слоем флюса, порошковой проволокой, в среде углекислого газа, вибродуговую, плазменную, покрытие сталью и др.
Детали с износом до 0,6 мм, главным образом посадочные места цилиндрических деталей, наиболее целесообразно восстанавливать электроконтактной приваркой ленты, плазменной наплавкой, покрытием сталью, хромированием, плазменным напылением др.
Корпусные стальные, чугунные детали с износом до 0,6 мм восстанавливают плазменным и газопламенным напылением, проточным (местным) осталиванием, электронатиранием. Корпусные алюминиевые детали и поршни восстанавливают аргонодуговой и плазменной сваркой (наплавкой).
Для выбора рационального способа применительно к восстановлению конкретной детали или группе деталей следует знать технологические возможности различных методов нанесения покрытий, их характерные особенности.
Наплавка под слоем флюса.
Для этого метода характерны высокая производительность (благодаря применению высоких плотностей тока), возможность получения слоев с необходимыми физико-механическими свойствами благодаря легированию наплавленного металла; возможность получения наплавленных слоев толщиной 0,8…10 мм.
В качестве флюсов при восстановлении деталей чаще всего применяют плавленый АН-348А и керамический АПК-18 флюсы. Режимы наплавки: сила тока 400…600А, напряжение 36…40В, скорость наплавки 14…24 м/ч.
К недостаткам метода следует отнести: высокий нагрев детали и значительное перемешивание основного и присадочного металлов; невозможность выполнения наплавки на детали диаметром менее 55 мм; необходимость удаления шлаковой корки. В качестве материалов применяют углеродистую проволоку, порошковую проволоку, порошковую ленту. Способ применяют для восстановления деталей с износом более 0,6 мм.
Вибродуговая наплавка является разновидностью электродуговой наплавки и используется для наращивания изношенных поверхностей цилиндрических деталей. Этот способ применяется для нанесения слоёв требуемой твердости толщиной 0,5…3 мм на наружные и внутренние поверхности стальных и чугунных деталей диаметром12…80 мм. Наплавку ведут при напряжении 14…24В, диаметром проволоки 1,6…2,5мм, сила сварочного тока 100…250 А.
Качество наплавки невысокое: покрытия получаются нередко с порами, с неравномерной твёрдостью и неоднородной структурой, что способствует возникновению значительных растягивающих внутренних напряжений и , как следствие, - снижению сопротивления усталости на 30…40%. Поэтому этот метод наплавки нельзя применять для восстановления деталей, испытывающих значительные динамические нагрузки, например, коленчатых валов.
Наплавка в среде защитных газов.
Наибольшее распространение получила наплавка плавящимся электродом в среде дешевого и недефицитного углекислого газа. Газ подается в зону наплавки и предохраняет расплавленный металл от окисления. Расход газа зависит от силы сварочного тока и обычно составляет 8…15 л/мин.
Этот метод так же, как и вибродуговая наплавка, позволяет наносить на детали небольших диаметров слои толщиной 0,5…3,5 мм, но более высокого качества при более высокой производительности.
К недостаткам следует отнести повышенное разбрызгивание металла (до 15%), более значительное термическое влияние по сравнению с вибродуговой наплавкой, необходимость применения для получения слоев высокого качества специальной легированной проволоки.
Аргонодуговую наплавку из-за высокой стоимости аргона и сравнительно низкой производительности для восстановления стальных деталей применяют редко; её используют в основном для ремонта алюминиевых деталей.
Наплавка сормайтом. Сормайт - литые твёрдые сплавы на основе железа. Состав сормайта, %: 25…31 Cr, 2,5…3,5 C, 2,8…4,2 Si, 3…5 Ni, до 1,5 Mn, до 0,08 Р. По химическому составу и структуре этот сплав близок к высоколегированным белым чугунам. Выпускается и сормайт и с более низким содержанием Cr (13…18%), С (1,5…2,2%) и Si (1,5…2,2%). Сормайт используется в качестве наплавочных материалов для повышения износостойкости поверхностей деталей машин и инструментов, работающих в условиях абразивного изнашивания, в том числе при повышенных температурах без смазки.
Сормайт значительно дешевле твёрдых сплавов на кобальтовой и никелевой основе, но несколько уступает им по эксплуатационным свойствам, главным образом при повышенных температурах. Изготавливается в виде прутков и порошков.
Электроды для наплавки деталей в условиях преимущественно абразивного изнашивания:
Пояснительная записка (в программе Word) 78 с., 10 рис., 10 таблиц, 20 источников
Чертежи (в программе Компас) 9 листов
Содержание
Введение
1 Значение и характеристики зубчатых колес
1.1 Условия эксплуатации колес
1.2 Обоснование выбора материала для изготовления зубчатых колес
1.3 Дефекты, возникающие при эксплуатации колес
2 Разработка технологии восстановления зубчатых колес
2.1 Обоснование способа восстановления
2.2 Свариваемость стали
2.3 Выбор сварочных материалов
2.4 Исследовательская часть
2.5Расчет режимов наплавки
2.6Разработка технологии восстановления зубчатых колес
2.7Выбор технологического оборудования для наплавки
3 Конструкторская часть
3.1 Описание работы устройства
3.2 Технологический расчет
4 Безопасность жизнедеятельности на производстве
4.1 Разработка рекомендаций по охране труда
4.2 Разработка инструкции по технике безопасности при восстановлении деталей сваркой
5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
6 Охрана окружающей среды
6.1 Охрана окружающей среды в современных условиях развития
6.2 Разработка рекомендаций по охране природы
6.3 Мероприятия для уменьшения концентрации вредных веществ отработавших газов
6.4 Экологическая экспертиза внедряемой разработки
7 Технико-экономическая эффективность проекта
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1
Приложение 2
Состав чертежей
- Зубчатое колесо (ф.А1)
- Основной и сварочные материалы (ф.А1)
- Технологическая карта восстановления зубчатых колес (ф.А1)
- Диаграмма кинетики распада аустенита (холодные трещины) (ф.А1)
- Способы восстановления (ф.А1)
- Исследовательская часть синтез зубчатых колес (ф.А1)
- Установка для наплавки в среде защитных газов (ф.А1)
- Приспособление для удержания зубчатого колеса во время наплавки (ф.А1)
- Показатели экономической эффективности проекта (ф.А1)
Описание
Дипломный проект ставил своей задачей разработку эффективного способа восстановления зубчатых колес двигателя автомобиля ЗИЛ-130.
В результате проведенных исследований, для восстановления зубчатых колес автомобиля ЗИЛ-130 выбрана полуавтоматическая дуговая наплавка в среде защитных газов. Этот способ отличается большей производительностью, чем ручная дуговая наплавка, хорошим качеством наплавленного металла, а по сравнению с автоматической под флюсом – меньшим тепловложением в основной металл. Последнее позволяет избежать значительных сварочных напряжений и деформаций. Кроме того, автоматическая наплавка под флюсом рекомендуется при восстановлении деталей значительных габаритов.
В качестве инженерной разработки предложен проект электрододержателя предназначенного для зажима неплавящихся электродов и дистанционного управления включением сварочного трансформатора при сварке.
Применение электрододержателя с дистанционным управлением позволяет значительно экономить электроэнергию, так как сварочный трансформатор включается только во время сварки.
Эффективность внедрения конструкции определяется сокращением времени на проведения операций восстановления зубчатых колес, снижением трудоемких процессов, повышением производительности труда персонала.
Проект отвечает требованиям охраны труда, обеспечения безопасности жизнедеятельности на производстве и в чрезвычайных ситуациях.
Зубчатая передача представляет собой передаточный механизм , звеньями которого являются зубчатые колеса, служащие для передачи движения и сил путем непосредственного контакта. Зубчатые передачи получили широкое применение, так как имеют следующие преимущества перед другими видами передач:
- высокий КПД (достигает 0,99);
- возможность применения при окружных скоростях до 150 м/с для передачи мощностей от долей киловатта до десятков тысяч киловатт;
- высокая кинематическая точность; точность изготовления;
- надежность и долговечность работы в различных условиях эксплуатации.
В зависимости от взаимного расположения геометрических осей валов в пространстве зубчатые передачи классифицируются следующим образом:
- передачи с параллельными осями; осуществляются цилиндрическими зубчатыми колесами (а, б);
- передачи с пересекающимися осями; осуществляются коническими зубчатыми колесами (в );
- передачи со скрещивающимися осями; осуществляются цилиндрическими зубчатыми колесами с винтовыми зубьями ( г ), коническими зубчатыми колесами с винтовыми зубьями ( д ), червячным колесом и червяком ( е ).
В зависимости от формы профиля зуба передачи бывают эвольвентными, с зацеплением Новикова, циклоидальными. Наибольшее распространение получили зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением.
В зависимости от расположения зубьев на ободе колеса различают передачи с прямыми ( а, в ), косыми, шевронными ( б ) и винтовыми зубьями ( г, д ).
Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное применяют реечные передачи зубчатое колесо – рейка( ж ).
В зависимости от рабочей скорости различают следующие зубчатые передачи: тихоходные ( окружная скорость до 3 м/с ); среднескоростные ( окружная скорость 3…5 м/); быстроходные ( окружная скорость свыше 15 м/с).
К зубчатым колесам, поступающим нас сборку, и зубчатым передачам предъявляют следующие технические требования:
- зубья колес при контроле на краску должны иметь поверхность контакта, составляющую не менее 0,3 длины зуба и 0,6…0,7 высоты зуба;
- биение колес ( как радиальное, так и торцовое) должно находиться в пределах, установленных техническими условиями для собираемой передачи;
- оси валов под зубчатые колеса должны быть взаимно параллельными
( для цилиндрических передач) или взаимно-перепндикулярными ( для конических зубчатых передач) и лежать в одной плоскости;
- между зубьями колес должен иметься зазор, размер которого зависит от степени точности передачи и определяется по таблицам соответствующих справочников;
- собранна сборочная единица должна быть испытана на холостом ходу и под нагрузкой и обеспечивать плавность и бесшумность работы передачи, а также умеренный нагрев подшипниковых опор.
Точность изготовления зубчатых колес и сборки передачи должна соответствовать требованиям ГОСТов.
Технологические процесс сборки цилиндрической зубчатой передачи включает в себя выполнение следующих операций:
- сбоку зубчатого колеса, если в собираемой конструкции предусмотрена установка составных зубчатых колес;
- установка колес на вал и их фиксацию в заданном положении;
- монтаж валов с установленными на них зубчатыми колесами в корпусе;
- регулирование собранного узла с цилиндрическими зубчатыми колесами;
- контроль качества сборки цилиндрической зубчатой передачи.
Качество зацепления собранной зубчатой передачи проверяют на краску. Зубья меньшего колеса покрывают тонким слоем краски и поворачивают передачу на один оборот. После этого по отпечаткам на сопряженном зубчатом колесе судят о качестве сборки, сравнивая полученные отпечатки с установленными нормами. Обычно для передач средней точности отпечатки краски на сопряженном зубчатом колесе должны располагаться в средней части боковой поверхности зуба и составлять 50..60% высоты и не менее 70% длины зуба. В зависимости от расположения пятка контакта можно установить дефекты сборки:
- пятно контакта расположено с одной стороны зуба – перекос колес при
нарезании зубьев или перекос отверстий под подшипники в корпусе (а).
- пятно контакта расположено в верхней части зуба – слишком большой радиальный зазор или несоответствие межосевого расстояния под подшипники в корпусе установленному чертежом (б).
- Пятно контакта расположено у ножки зуба – недостаточный радиальный зазор в результате несоответствия толщины зуба техническим требованиям (в).
Восстановление зубчатых колес и звездочек цепных передач.
Изнашивание зубчатых колес в процессе эксплуатации происходит под воздействием значительных нагрузок - изгибающих, смятия, ударных при одновременном влиянии посторонних твердых частиц, попадающих в зацепление; источников их образования являются как продукты износа, так и загрязненная окружающая среда. Более интенсивно изнашиваются зубчатые колеса, находящиеся в непосредственном зацеплении, которые используются в механизмах коробок скоростей и подач для изменения частоты вращения шпинделя и скорости перемещения поступательно движущихся исполнительных механизмов. У этих зубчатых колес преимущественно изнашиваются торцовые поверхности зубьев.
Дефекты при эксплуатации зубчатых колес являются:
- изнашивание рабочего профиля зуба;
- скол части зуба;
- поломка одного или нескольких зубьев;
- трещины в зубчатом винце, спицах или ступице зубчатого колеса;
- изнашивание посадочного отверстия, сопряженное со смятие шпонки или шлицов;
- вмятины на торцах зубьев.
Для изготовления зубчатых колес как правило применяют такие материалы, как сталь, чугун, цветные металлы, сплавы и неметаллы, что влияет на выбор восстановления зубчатых колес.
При работе зубчатых передач наиболее часто износу подвергается рабочий профиль зуба. Зубчатое колесо в этом случае, как правила, не восстанавливают, а заменяют новым. Причем, если одно из зубчатых колес требует замены, то для сохранения нормальной работы передачи необходимо заменить и второе колесо пары, даже если оно не подверглось износу. Поэтому весьма важным является постоянный контроль состояния зубчатых колес.
При одновременной нагрузке зубья зубчатого колеса изнашиваются только с одной стороны, что делает целесообразным при проведении текущего ремонта не производить замену такого колеса, его достаточно повернуть таким образом, чтобы в новом положении зубчатая пара передавала нагрузку неизношенной стороной.
Восстановление зубчатых колес осуществляется несколькими способами в зависимости от характера изнашивания.
Зубчатые колеса со сломанным или выкрашенным зубом нельзя оставлять в работающим механизме, так как это может привести к поломке зубьев
сопряженного колеса и выходу из строй всего механизма. В ответственных быстроходных передачах такие зубчатые передачи подлежат замене. В
Восстановление зубчатых колес со сломанным или выкрошенным зубом может быть выполнено следующим способом:
- наплавкой нового зуба взамен изношенного по медным шаблонам (а).
- установкой вставки, закрепляемой винтом (б).
- установкой вставки в пазу типа «ласточкин хвост» с последующим ее закреплением сваркой (в).
При восстановлении наплавкой используют медные шаблоны 1, воспроизводящие форму впадины между зубьями. Эти шаблоны обеспечивают возможность формирования боковой поверхности зуба. Положение шаблонов на зубчатом венце фиксируют планками 2 и 3. Так как наплавляемый металл не приваривается к медным шаблонам из-за высокой теплопроводности меди, после наплавки они легко удаляются.
Восстановление двух- и трехвенцовых блоков зубчатых колес осуществляется путем замены одного или двух шестерен блока новыми.
Восстановление зубчатых секторо в, подобно восстановлению зубчатых колес, выполняется путем замены зубчатого венца, который изготавливают мак же, как зубчатый венец для колес, в затем вырезают из него нужный по величине сектор.
Зубчатые колоса, изготовленные из полимерных материалов , восстановлению не подлежат, их изготовляют заново методом литья под давлением в предварительно подготовленную форму.
Восстановление текстолитовых зубчатых колес , изготовленных из набора текстолитовых дисков, скрепленных между собой стальными фланцами, не практикуется.
Изнашивание звездочек цепных передач происходит главным образом, за счет смятия зубьев или их поломки, а также ослабления посадки звездочек на валах. Посадочные места звездочек цепных передач восстанавливают теми же способами, что и посадочные места шкивов ременных передач. При изнашивании зубьев звездочек заменяют зубчатые венцы, что является достаточной операцией, так как по конструктивному решению большинство моделей звездочек, используемых в механизма передачи движения в промышленного оборудовании, имеют составное устройство. В такой конструкции звездочек отдельно изготовленные ступица и зубчатый венец при соединении образуют единую сборочную единицу.
Восстановление зубчатых колес, изношенных по профилю зуба, осуществляется с соблюдением следующего технологического маршрута:
- стачивают зубчатый венец, обеспечивая получение посадочного места под установку нового ( обработка ведется на оправке, закрепленной в центрах токарного станка);
- вытачивают заготовку нового зубчатого венца, а затем, используют эту поверхность, как базовую , обрабатывают отверстие для установки кольца на посадочное место ступицы, подготовленное заранее;
- устанавливают заготовку зубчатого венца на посадочное место ступицы, фиксируя ее положение стопорными винтами или штифтами;
- нарезают зубья соответствующего модуля на заготовке восстанавливаемого зубчатого колеса, используя фрезерный станок.
Читайте также: