СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ КАРДАННЫХ ШАРНИРОВ Российский патент 2004 года по МПК F16D3/26 C25D5/18 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карданным шарнирам трансмиссий тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.

Известен способ повышения надежности карданных шарниров [1], осуществляемый заменой рабочих поверхностей сопряжении "шип крестовины - игольчатый подшипник", включающий разборку, очистку, промывку и заправку свежей смазкой элементов сопряжении, установку крестовины на 90° по оси ее вращения относительно вилок и поворот каждого игольчатого подшипника на 180° относительно шипа крестовины, причем поворот упомянутых элементов сопряжений осуществляют при наработке 0,8-0,9 от предполагаемой.

Известен способ продления срока службы карданного вала [2]. При появлении резкого металлического стука в шарнире при включении трансмиссии или обнаружении заметного люфта и следов пропуска смазки через уплотнения в шарнирах карданный вал снимают. Перед разборкой на крестовину, вилки и подшипники наносят метки, указывающие их положения до разборки. Затем разбирают шарнир, очищают и моют его детали. По величине межроликового зазора подшипника подбирают и устанавливают в зазор дополнительный ролик. При сборке шарнира поворот крестовины осуществляют вокруг общей оси противоположных шипов и устанавливают так, чтобы метка на ней была на противоположной стороне от метки на вилке. Подшипники устанавливают в отверстия вилок, повернув их на 180° относительно прежнего положения по меткам.

В результате сборки шарнира по способам [1] и [2] обеспечивается такое положение крестовины и подшипника, при котором неизношенные поверхности шипов и подшипников становятся ведущими, т.е. воспринимают нагрузки при движении автомобиля, трактора и сельскохозяйственной машины передним ходом или в рабочем направлении вращения механизма машины, а изношенные поверхности шипов и подшипников - ведомыми, т.е. воспринимают нагрузки только при вращении карданного вала в обратном направлении, а также при торможении двигателем.

Существенным недостатком способа [1] является работа карданного шарнира после сборки в условиях увеличенного радиального зазора, что обусловлено установкой частично изношенных элементов сопряжений и приводит к снижению эффективности способа.

Основным недостатком способа [2] является увеличение динамической нагруженности сопряжения "шип крестовины - игольчатый подшипник", обусловленное взаимодействием игольчатых роликов и изношенных поверхностей шипа и подшипника с чередующимися вмятинами и перемычками при работе шарнира и приводящее к снижению его наработки.

Известны три способа восстановления рабочей поверхности шипов крестовин [3]. При первых двух диаметральные размеры шипов крестовин сначала увеличивают нанесением металла (чаще всего вибродуговой наплавкой) либо их пластическим деформированием (с нагревом или без изменения температуры), создавая припуск на поверхности для компенсации износа и дальнейшей механической обработки. Третий способ - переход на ремонтные диаметры шипов.

Указанные способы восстановления шипов [3] имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что восстановлению подлежит вся рабочая поверхность шипа, в то время как изнашиванию в эксплуатации подвергается определенная часть рабочей поверхности шипа (в секторе 150-160°) и подшипника (в секторе 120-130°) [2]. Поэтому применение данных способов приводит к затратам труда, материалов и средств на оборудование, проведение механической обработки, увеличению диаметра шипа, производству роликов увеличенного диаметра и подшипников увеличенной высоты.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности технических признаков является способ повышения надежности карданных шарниров [1].

Задача изобретения - повышение надежности карданных шарниров.

Для решения этой задачи перед осуществлением поворота крестовины и подшипников, для восстановления радиального зазора в сопряжениях карданных шарниров, выполняют восстановление изношенной части рабочей поверхности элементов сопряжении "шип крестовины - игольчатый подшипник" до номинального размера.

Восстановление номинального размера шипа и подшипника позволяет восстановить радиальный зазор в сопряжениях карданного шарнира, близкий к начальному. Поэтому в процессе последующей эксплуатации данный карданный шарнир будет иметь наработку, примерно равную первоначальной.

Следовательно, предлагаемый способ позволяет повысить надежность карданных шарниров примерно в 2 раза, что на 20-40% больше существующих способов [1] и [2], а восстановление только изношенной части рабочей поверхности элементов сопряжений шарнира приводит к снижению затрат труда, материалов и средств на проведение работ по выполнению предлагаемого способа, что обеспечит его высокую технико-экономическую эффективность.

Источники информации

1. Экспериментальная оценка некоторых путей повышения надежности шарниров карданных передач энергонасыщенных тракторов/А.М.Сигаев// Восстановление деталей сельскохозяйственной техники индустриальными методами. Сб.н.тр. МИИСП. - М.: 1982. - С. 30-37.

2. Продление срока службы карданного вала/Ф.Н.Тавлыбаев//Сер. Восстановление деталей машин и оборудования АПК /Науч.-техн. информ. сб. - М.: Информагротех. - 1991. - Вып.1. - С. 1-4.

3. Даллакян Ю.Н., Проценко В.Ф., Козленко В.Н. Восстановление крестовин карданов //Автомобильная промышленность. - 1988. - №3. - С. 23-24.

Изобретение используется в машиностроении, в частности для карданных шарниров трансмиссий тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин. Способ повышения надежности карданных шарниров, осуществляемый заменой рабочих поверхностей сопряжений "шип крестовины - игольчатый подшипник", включает разборку, очистку, промывку и заправку свежей смазкой элементов сопряжений, установку крестовины с поворотом на 90° по оси ее вращения относительно вилок, а также поворот каждого игольчатого подшипника на 180° относительно шипа крестовины, причем поворот упомянутых элементов сопряжений осуществляют при наработке 0,8-0,9 от предполагаемой. Перед проведением поворота крестовины и подшипников для восстановления радиального зазора в сопряжениях карданных шарниров выполняют восстановление изношенной части рабочей поверхности элементов сопряжений "шип крестовины - игольчатый подшипник" до номинального размера без последующей механической обработки путем нанесения износостойкого покрытия высокой твердости. Технический результат заключается в повышении надежности карданных шарниров примерно в 2 раза, обеспечении высокой технико-экономической эффективности предлагаемого способа.

Способ повышения надежности карданных шарниров, осуществляемый заменой рабочих поверхностей сопряжений "шип крестовины - игольчатый подшипник", включающий разборку, очистку, промывку и заправку свежей смазкой элементов сопряжений, установку крестовины с поворотом на 90° по оси ее вращения относительно вилок, а также поворот каждого игольчатого подшипника на 180° относительно шипа крестовины, причем поворот упомянутых элементов сопряжений осуществляют при наработке 0,8-0,9 от предполагаемой, отличающийся тем, что перед проведением поворота крестовины и подшипников, для восстановления радиального зазора в сопряжениях карданных шарниров выполняют восстановление изношенной части рабочей поверхности элементов сопряжений "шип крестовины - игольчатый подшипник" до номинального размера.