Способ восстановления посадок подшипников Советский патент 1987 года по МПК B23P6/00 B24B39/00 

1

Изобретение относится к технологии восстановления деталей машин и может быть использоватю преимущественно при восстановлении формы посадочных поверхностей гнезд подшипниковых узлов корпусных деталей, изготовленных из легких, например магниевых сплавов.

Целью изобретения является повьшге ние долговечности деталей за счет увеличения стабильности формы посадочных поверхностей гнезд подшипников.

Способ осуществляют следующим образом.

Удаляют дефектные (овальные) гильзы, растачивают отверстия корпусной детали под гильзы следующих ремонтных ступеней, затем осуществляют обработку ПГЩ посадочных поверхностей, устанавливают новые гильзы и растачивают их до обеспечения заданной посадки подшипников,после чего обрабат вают ППД посадочные поверхности гильз в сборе с корпусной деталью.

Обработку 1111Д каждой поверхности производят на режиме, обеспечивающем глубину наклепа , соответствующую наибольшей глубине распространения эксплуатационных контактных формаций а:

а а

ппО

При этом.не допуская перенаклепа, степень пластической деформации при обработке гсс задают превышающей степень пластической деформации, имеющей место при ко}ггакт11ом взаимодействии деталей в процессе эксплуатации Е:

rfj-

ППС

где

- критическая степень пластической деформации по оценке .f 0, 14 - 0,20. Обработка П11Д на режимах, выбранных в соответствии с указанными условиями, придает деталям запас прочности, необходимый для предотвращения их неупругих контактных деформаций.

Последовательность выбора параметров режима обработки ППД состоит в следующем. Определяют значения а и f. Глубину наклепа а определяют известными способами, например путем измерения микротвердости материала на различном расстоянии от поверхности.

5632

Степень деформации определяют аналитически. В большинстве практических случаев можно воспользоваться зависимостью.

f- S..

1,5D

где D - приведенный диаметр, методика определения которого описана ниже.

,1ля упрочнения поверхностей гнезд подшипников целесообразно применить ценгробежно-ударный способ ППД, к ос- новмым параметрам режима которого относятся: скорость вращения упрочни- телл вокруг собственной оси вращения п , об/мин; скорость вращения упроч- нителя вокруг оси обрабатываемой поверхности п , об/мин; натяг , мм (сближение упрочнителя с обрабатываемой поверхностью), подача упрочнителя ндоль образующей обрабатываемой пов рхности S, , мм/об.

Для обеспечения высокой частоты поверхности (R, -1,5 - 2,5 мм) подачу -прочнителя выбирают не более 0,2 - 0,3 мм на оборот упрочнителя вокруг оси обрабатываемого отверстия.

Натяг 1 выбирают главным образом исходя из конструктивных особенностей упрочнителя.

4 S,- Nnp D

OTfc

0

5

0

5

где D R

Ч

К 2

пр

отб

диаметр шарика упрочнителя; радиус упрочнителя; угол соударения шарика с обрабатываемой поверхностью;

константа пластичности материала детали; показатель степени эмпирического закона Майера; масса шарика; число шариков в упрочни- теле; необходимое число проходов

( N, 5-10);

пр диаметр обрабатываемого

отверстия.

При обработке ППД указанным способом припуск практически не нужен, так как изменение диаметра после упрочнения находится в пределах от

+ 0,002 до - (f,004 мм.

Машинное время обработки 3-5 мир.

Последовательность выбора режимов обработки ГШД посадочных поверхносте представлена в табл. 1.

Пример. Экспериментальная проверка проводилась в отношении подшипникового узла, имеющего следующие характеристики: используемьш подшипник марки 2А208Б1; скорость вращения вала 4500 об/мин; материал гильз ОХГСА; материал корпуса Д16; зазор установки подшипника в гильзе 0,009- 0,045 мм.

Для подшипникового узла данного типа допустимой является овальность посадочной поверхности не более 10 мк После испытаний она находилась в пре делах 15-28 мкм.

В процессе исследований установлено, что наибольшая глубина зксплу- атационного наклепа материала гильз составляет а-0,79 мм при степени пластической деформации Е-0,052.

Результаты определения режимов обработки гильз упрочнителями двух типов представлены в табл.2.

Данные по испытаниям на накоплени овальности гильзами представлены в табл.3. Для сравнения была проведена обработка ППД, обеспечивающая пониженную по сравнению с расчетной глубину наклепа (,20 - 0,29 мм). Как следует из данных табл.3, приращение овальности после такой обработки ППД существенны.

Таким образом предлагаемый способ по сравнению с прототипом при правильном выборе режима обработки ПДЦ обеспечивает предотвращение накопления отклонений формы, обусловленных неупругими контактными деформациями, что способствует повьш1ению долговечности деталей.

Формула изобретения

Способ восстановления посадок подшипников в корпусных деталях, изготовленных из легких сплавов, включающий удаление гильзы, растачивание отверстия корпуса, установку новой гильзы, растачивание ее, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности деталей за счет увеличения стабильности их формы, посадочную поверхность отверстия корпуса и гильзы после растачивания подвергают обработке ППД, причем режим обработки каждой детали назначают с обеспечением степени пластической деформации поверхностного слоя не меньше ее наибольшего эксплуатационного значения, а глубину упрочненного слоя выбирают равной наибольшей глубине распространения пластических деформаций при контактном взаимодействии деталей в процессе зксплуатации

Режим обработки

Определение глубины распространения пластических деформаций

Определение требуемой глубины наклепа

Определение эксплуатационной степени пластической деформации

Определение степени пластической деформации при обработке ППД

Проверка значения Расчет параметров режима

Примечание. В зависимости от геометрии взаимодействующих деталей. В зависимости от геометрии обрабатываемой поверхности и диаметра шариков упрочнителя. В случае невыполнения условия с Jвыбирают упрочнитель с другим диаметром шариков.

Режим обработки

Диаметр шариков, D мм

Наружный диаметр упрочнителя, мм

Число шариков Z

Степень пластической деформации, обеспечивающая глубину наклепа ппс мм

Скорость вращения упрочнителя, п , об/мин

Натяг, 1 мм

Подача упрочнителя, S, мм/об

Скорость вращения упрочнителя вокруг оси детали Пщ об/мин

13445636

Таблица 1 Расчетная формула

:

I ш

у ш

Таблица2

Ша иковьй упрочнитель

Многорядный

7 50

12,5 (на витке)

0,075

4100 0,3

0,1

40

л .

s°

Н (V

8 §

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к восстановлению посадок подшипников при ремонте деталей машин. Цель изобретения - повьшгение долговечности за счет увеличения стабильности формы посадочных поверхностей гнезд подшипников. Это достигается введением обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) посадочных поверхностей гнезд подшипниковых узлов на соответствующих режимах. Обработка посадочных поверхностей методом Ш1Д осуществляется на режимах, обеспечивающих глубину упрочнения, соответствующую наибольшей глубине наклепа деталей в процессе эксплуатации. Степень пластической деформации при ППД превышает наибольшее значение степени пластической деформации, имеющей место при контактном взаимодействии деталей. В процессе эксплуатации овальность посадочной поверхности достигает значений 15-28 мкм. Таким образом, при правильном выборе режима обработки обеспечивается предотвращение накопления отклонений формы. 3 табл. (Л .со 4 4 сл 05 00