Способ обработки изделий из медных сплавов Советский патент 1982 года по МПК C25D11/34 C23F7/26 

(S) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕДНЫХ

1

Изобретение относится к обработ)е металлических изделий, в частности изделий из медных сплавов (фосфористая бронза;, и может быть, использовано для определения мгновенной фактической площадки контакта (МФПК) в зацеплении червячной пары натурного редуктора с использованием бокового зазора для изучения качества передачи и характера распределения нагрузки вдоль контактных линий.

Червячные цилиндрические передачи имеют npocTpaHQTBeHHoe зацепление элементов пар. Поверхность зацепления является сложной. Контактные линии - пространственные кривые, циклические изменяющие свое расположение и длину в процессе работы передачи.

Теоретический анализ геометрии зацепления червячной пары достаточно разработан для идеальных передач, Погрешность изготовления и монтажа, СПЛАВОВ

деформации деталей передачи, теплонапряженность, смазка в редукторах сказываются на мгновенный контакт передачи, а следовательно, и на зацепление в целом. В связи с этим возникает потребность в экспериментальных методах оценки расположения мгновенных пятен контакта в различных фазах зацепления. Размеры таких пятен позволяют судить о распределении нагрузки в зацеплении, что весьма важно при разработке различных методик расчета на прочность передачи.

Определение фактической площади

15 контакта (ФПК) осуществляет.с исполь зованием дополнительной среды ( информатора) в виде фольги, проволоки, краски, пудры, угольной пыли или путем непосредственного травления чис20тых металлических поверхностей,, способствующего образованию на поверхности защитных пленок, по цвету отличающихся от основного металла L и.

Однако контрастность границ, образующихся пленок низкая, а использование информатора в зацеплении наTyJDHoro червячного редуктора практически неприемлемо. Это связано с отсутствием доступа к элементам пары в зоне контакта, сложностью получения тонких пленок одинаковой толщины одновременным зацеплением нескольких пар зубьев-виток, необходимостью , относительного сдвига элементов пары в случае угольных пленок.

Для создания защитных пленок (оксидных, фосфатных, хроматных) на поверхности изделий из медных сплавов щироко используются различные электролиты с определенным режимом нанесения пленок 2 J.

Однако указанные пленки на поверхности медных сплавов в основном прим

няются для защитно-декоративных целе Кроме того, получение пленок непосредственно на фосфористой бронзе или латуни крайне затруднительно .необходимо нанесение медного подслоя) . И как уже указывалось .выше такие пленки имеют низкую контрастность границ на поверхности основного металла, а необходимость последующего удаления подслоя меди п}зиводит к растравливанию поверхности зуба червячного колеса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки изделий из медных сплавов ( латунь), включающий электрохимическое оксидирование в щелочном электролите при температуре не ниже 50°С, анодной плотности тока 0,1 - 10 А/дм и напряжении до 2,5 В в течение 10 - 20 .

Однако данный способ предназначен для декоративных и отделочных целей.

Цель изобретения - повышение надежности работы натурного, редуктора путем определения мгновенной фактической площади контакта в зацеплении червячной пары.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу обработки изделий из медных сплабов, включающему электрохимическое оксидирование, перед электрохимическим оксидированием проводят химическое хроматирование, а электрохимическое оксидирование ведут в протоке электролита.

Как электрохимическое оксидиро- ваиие, так и химическое хроматирова Hiit проводят в рекомендуемых (известных) в специальной литературе растворах для оксидирования и хроматирования меди и медных сплавов.

В данном-способе используется .только одно свойство хроматной пленк-и - образовывать светложелтую равномерную окраску поверхности. Необходимость этой операции диктуется образованием на поверхности зуба червячного колеса в эксплуатируемой передаче -зон с различной тональностью .

Режимы оксидирования зависят от типоразмера редуктора.

Проток электролита оксидирования используют для отвода продуктов электролиза от зоны контакта двух поверхностей в целях поддержания процесса оксидирования - процесс оксидирования сопровождается выделение молекулярного кислорода, который скаливается во впадинах зубьев червячного колеса, полностью погруженных в электролит при нижнем расположении червяка, при Этом через непроддлжительное время процесс оксидирования прекращается. Кроме того, проток способствует сиене электролита в зоне обработки.

Проток электролита в данном случае осуществляют за счет разности уровней установки ванн с использованием энергии гидростатического перепада давления.

Совокупность проведения двух последовательных операций хроматирования и оксидирования позволяет получать равномерные черные оксидные пленки с высокой степенью контрастности, которая становится решающим фактором в определении размеров МФПК

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Редуктор, находящийся .в эксплуатации, промывается органическим растворителем без предварительной разборки. Масло сливается с картера и в редуктор заливается промывочная жидкость, например дизельное топливо марки Дз, Дл, обладающее хорошими противозадирными свойствами.

Одновременно, редуктор прокручивается без нагрузки на тихоходном валу 1-2 мин.

Промывочная жидкость сливается с картера и промывается проточной водой. Демонтируется боковая крышка редуктора. Предварительно, зубья червячного колеса, намеченные для электрохимического оксидирования, подвергаются химическому хроматиров нию. С двух сторон вала червяка заводятся катоды, конструктивно %ыпол ненные из двух элементов. На пласти не винипласта закреплен катод из листового свинца. Такая конструкция катода, экранированная с нерабочей стороны, увеличивает плотность тока процесса оксидирования без необходимости увеличения мощности выпрямителя. Электрическая цепь проверяется на отсутствие короткого замы- кания. В корпус редуктора, через технологический люк заливается раст вор для электрохимического оксидирования. Электрическая цепь замыкается через нагрузочные реостаты, включенные последовательно. Процесс электролиза начинают с плотности тока 0,7 - 0,8 ступенчато повышают через каждые 10 - 15 мин на 0,5 А/дм . При плотности тока 2 А/дм процесс идет не менее 2О мин Время процесса электролиза определя ется опытным путем, и составляет 0 - S мин. Предварительно электролит прорабатывают током до получения голубого оттенка. Электролит ели вается из редуктора. Электрическая цепь отключается и редуктор промывают проточной водой. Подвергнутые оксидированию зубья выводят из зацепления с использованием бокового зазора. Пример. Серийный редуктор Ба рышевского завода Ч-1бО с передаточным числом И-32 и модулем 8 мм обезжирива1рт в органическом растворителе или бензине, промывают водой, пассивируют поверхность зубьев червячного колеса в 20|-ном растворе соляной кислоты 30 - 40 с, химически хроматируют в растворе, содержащем, г/л: Хромовый ангидрид 150 Серную кислоту 70 пеу температуре 18 - 25с в течение 2-3 с, промывают водой, нагружают чёрвячное колесо, проводят проточное электрохимическое оксидирование в растворе, содержащем, г/л: Гидроксид натрия 300 Бихромат калия tO при температуре 50 - 60 С, напрях.е-,; нием 5-6 В и плотности тока 2 А/дм в течение kQ - kS мин, промывают водой, раскрывают контакты элементов пары с использованием бокового зазора, выводят зубья червячного колеса и-з зоны зацепления к смотровым окнам. Контроль качества, сборки червячной пары натурных редукторов осуществляется по ФПК - фактическому пятну контакта зуба червячного колеса с червяком. ФПК - это совокупность мгновенныхфактических площадок МФПК, образующих под нагрузкой вдоль контактных линий на активных поверхностях зубьев. МФПК дает возможность контролировать качество передачи по фазам зацепления, устанавливать характер и величину распределения нагрузки вдоль контактных линий передачи, что в целом дает возможность оценить качество изготовления натурного редуктора, там самым повысить надежность и долговечность работы натурного редуктора. Оксидная пленка на поверхности зубьев червячного колеса не оказывает отрицательного влияния на дальнейшую эксплуатацию редуктора в целом , так как она име.ет незначительную толщину (ДОЛИ микрона и в случае необходимости легко удаляется смачиванием в 20%-ном растворе соляной кислоты. Таким образом, способ позволяет определить мгновенную фактическую площадь контакта в зацеплении червячной парынатурного редуктора простой обработкой поверхности червячной пары в стандартных растворах за счет получения черной контрастной оксидной пленки без дополнительного нанесения подслоя меди, что позволяет изучить характер распределения нагрузки в зацеплении червячной пары и оценить качество изготовления червячного редуктора, что в целом позволяет значительно снизить 5рак в производстве редукторов. Формула изобретения Способ обработки изделий из медных сплавов, преимущественно червячной пары натурного редуктора, включающий электрохимическое оксидирование в щелочном электролите, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы натурного редуктора путем определения

7 9338198

мгновенной фактической площади кон-1. Крагельский И.В. и др. Основы

такта в зацеплении червячной пары,расчетов на трение и износ. М., Маперед электрохимическим оксидирова-шиностроение, 1977, с. 2k-k27.

нием проводят химическое хроматиро-2.. Каданер Л.И.Справочник по

вание, а электрохимическое оксидиро-5 гальваностегии. Киев, Техника,

вание ведут в протоке электролита.1976 с. 100,, 102,

Источники информации,3. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе№ SliSS, кл. С 25 D ТТ/З, 1936.