Методы восстановления посадок деталей при ремонте машин

Методы восстановления посадок деталей при ремонте автомобилей

Изношенную деталь восстанавливают под номинальный или ремонтный размер, придают детали правильную геометрическую форму и соответствующие поверхностные свойства или устраняют различные механические поврежде­ния, а иногда и аварийные неисправности.

Для этого используют следующие методы:

-восстановление посадки с применением де­талей ремонтных размеров;

-восстановление посадки с применением до­полнительных ремонтных деталей;

-восстановление посадки путем — получения начальных размеров наплавкой, металлизаци­ей, электролитическим и химическим наращи­ванием, покрытием полимерными материала­ми и т. д.;

устранение различных механических по­вреждений.

-Восстановление посадки с при­менением деталей ремонтных размеров заключается в том, что наиболее дорогую и ответственную деталь обрабатыва­ют под ремонтный размер, а сопряженную де­таль заменяют новой. Например, при ремонте шеек коленчатого вала их диаметры обраба­тывают под ремонтный размер, а вкладыши подбирают новые (ремонтного размера), обес­печивая соответствующий зазор между данны­ми деталями. Таким образом, ремонтный раз­мер — это ближайший размер от номинально­го, который при обработке изношенной детали обеспечивает требуемую геометрическую фор­му и шероховатость поверхности.

Различают стандартные, регламентирован­ные и свободные ремонтные размеры.

Стандартные ремонтные раз­меры применяются для поршней, поршне­вых колец и пальцев, толкателей, тонкостен­ных вкладышей. Указанные детали ремонтных размеров изготавливаются автопромышленно­стью и заводами по производству запасных ча­стей. Ремонтные предприятия производят вос­становление сопряженных деталей (блок ци­линдров, коленчатые валы и т. д.) в соответст­вии со стандартными ремонтными размерами рассматриваемых деталей.

Регламентированные ремонт­ные размеры устанавливаются техни­ческими условиями на ремонт ряда деталей, например на диаметры шеек кулачковых ва­лов и их втулок, клапанов и их направляющих, шкворней и других деталей. Недостатком стандартных и регламентированных ремонт­ных размеров является то, что в процессе обра­ботки приходится снимать не только дефект­ный поверхностный слой металла, образовавшийся в результате износа, но и вести дальней­шую обработку до тех пор, пока не будет до­стигнут ремонтный размер детали. Однако важное преимущество данных размеров за­ключается в том, что они позволяют заранее иметь готовые детали и осуществлять ремонт методом частичной взаимозаменяемости.

Свободные ремонтные размеры предусматривают обработку деталей до полу­чения правильной геометрической формы и требуемой шероховатости рабочих поверхно­стей. При ремонте одни и те же детали могут получить различные размеры в зависимости от величины и характера износа. Сопряженная деталь подгоняется к отремонтированной до величины свободного ее размера. В этом слу­чае заранее изготовить детали с окончатель­ными размерами нельзя. Поэтому приходится осуществлять подгонку деталей по месту. В ремонтном производстве восстановление дета­лей под свободные размеры производится у различного нестандартного оборудования.

Восстановление посадки с при­менением дополнительных ре­монтных деталей широко применяется при восстановлении деталей под ремонтный и особенно под номинальный размер.

Сущность способа состоит в том, что на из­ношенную поверхность предварительно обра­ботанной детали устанавливают специально изготовленную дополнительную деталь (наса­док). Дополнительные детали — насадки — из­готавливают в виде различных втулок, гильз, колец, разьбовых ввертышей, зубчатых венцов шестерен и т. д. Этим способом ремонтируют блок цилиндров, гнезда клапанов, посадочные отверстия под подшипники качения в карте­рах коробок передач, задних мостов, ступицах, корпуса масляных и водяных насосов, отвер­стия с изношенной резьбой в корпусных дета­лях и др.

Крепление дополнительной детали чаще всего осуществляют за счет гарантированного натяга выбранной посадки. В отдельных слу­чаях применяют дополнительные крепления в виде приварки в нескольких точках или по все­му сечению торцовой поверхности, стопорных винтов или шпилек. Стопорные винты исполь­зуют для крепления втулок и резьбовых ввер­тышей.

В условиях ремонтных предприятий сборку дополнительных деталей с ремонтируемой осуществляют обычно под прессом. При этом происходят изменения размеров втулки, кото­рые необходимо учитывать при окончательной обработке ее рабочей поверхности.

Восстановление посадки путем получения номинальных размеров независимо от степени износа возможно различными методами, если прочность детали достаточна и выбранный ме­тод экономически целесообразен. В ремонтном производстве применяются следующие спосо­бы: наплавка; металлизация; электролитиче­ское наращивание; давление; покрытие поли­мерными материалами и др. Опытную провер­ку проходят плазменная наплавка, сварка трением, наплавка жидким металлом, электро­физические способы сварки (диффузионная, ультразвуковая, лазером и др.).

Источник

Методы восстановления посадки деталей соединений

Характеристика методов ремонта соединений

Изнашивание отдельных соединяемых элементов приводит к нарушению посадки в соединении, проявляющемуся в увеличении зазоров и уменьшении первоначальных натягов [2,4].

Посадку деталей соединений можно восстанавливать тремя методами:

1) без изменения размеров деталей:

— с помощью имеющихся регулировок;

— заменой на запасную часть;

2) применение деталей, восстановленных до номинальных размеров;

3) применение деталей ремонтных размеров и восстановленных способом дополнительных деталей.

При втором методе (применение деталей, восстановленных до номинальных размеров) посадку восстанавливают наращиванием поверхностей, увеличивая размер вала на величину и уменьшая размер отверстия на величину d и добиваясь получения в соединении номинального зазора или натяга (рис. 2.1). При этом методе сохраняются номинальные удельные давления и прочность, не нарушаются другие показатели работы машины.

Рис. 2.1. Схема соединения деталей, восстановленных до номинальных размеров

При третьем методе посадка может быть восстановлена уменьшением или увеличением размеров вала и отверстия. В случае восстановления посадки за счет увеличения размеров деталей на вал наносят слой металла или используют новый, увеличенный на величину d вал, а отверстие растачивают на величину a, чтобы после сборки получить номинальный размер r (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема соединения деталей, восстановленных методами ремонтных размеров и дополнительных деталей с увеличением диаметров отверстия и вала

Давления в соединении при этом уменьшаются, что в большинстве случаев приводит к уменьшению износа. Снижается также и прочность детали с отверстием.

При восстановлении посадки за счет уменьшения вала и отверстия — последнее уменьшают, наращивая слой a металла, а размер вала уменьшают снятием слоя d металла, добиваясь получения необходимой посадки (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема соединения деталей, восстановленных методами ремонтных размеров и дополнительных деталей с уменьшением диаметров отверстия и вала

В случае восстановления посадки этим методом уменьшается прочность вала и увеличиваются давления, что приводит к повышенному износу детали. Во время ремонта двигателей по третьему методу применяют детали ремонтных размеров. При этом затрудняется взаимозаменяемость деталей и усложняется снабжение запасными частями.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Методы восстановления посадок (регулировкой, перестановкой деталей, метод ремонтных размеров, установкой дополнительных деталей)

В процессе работы машины элементы сопряжений изнашиваются, т.е. изменяются их структурные параметры, к которым относятся: шероховатость поверхности, геометрическая форма, размер поверхности. Совокупность изменений перечисленных параметров приводит к изменению основного структурного параметра сопряжения – посадки, что проявляется в увеличении зазора или уменьшении натяга в соединении. Восстановление посадок в сопряжениях деталей машин осуществляется тремя способами:

1) без изменения размеров деталей;

2) изменением первоначальных размеров:

3) восстановлением первоначальных размеров деталей.

Восстановление посадки без изменения, размеров деталей осуществляется следующими методами: регулировкой зазора, заменой одной из изношенных деталей или перестановкой ее в дополнительную рабочую позицию.

2.1 Метод восстановления посадки регулировкой зазора

Этот метод обычно применяется для легко доступных и малоответственных сопряжений и сводится к перемещению одной или нескольких деталей. В результате восстанавливается первоначальный зазор.

Однако этот способ не обеспечивает восстановления первоначального ресурса сопряжения, так как не устраняются искажение геометрической формы и изменение первоначальной шероховатости.

Регулировку зазора в сопряжениях подшипников, конических пар шестерен, рычажных механизмов в зависимости от их конструктивных особенностей выполняют одним из следующих приемов: удалением или постановкой прокладок; подтягиванием (регулировкой) резьбовых или клиновых соединений; автоматической регулировкой, например, пружиной и т.д.

Например, регулировка зазоров у конических роликовых подшипников производится за счет изменения толщины комплекта прокладок.

Начальный зазор в соединении подшипник–шейка вала восстанавливают уменьшением числа прокладок в стыке между полукольцами. Перемещением разрезной конусной втулки с помощью гайки относительно конусной поверхности внутреннего кольца подшипника восстанавливают исходный натяг в соединении этого кольца с шейкой вала. За счет изменения толщины комплекта прокладок регулируют зазор в зацеплении конических шестерен главных передач ведущих мостов автомобилей.

Нередко конструкцией механизмов предусматривается автоматическое регулирование зазора, например, между тормозными колодками и тормозным барабаном колеса автомобиля. Здесь одна из соединяемых деталей (тормозная колодка) перемещается в сторону компенсации износа по мере его нарастания, поддерживая стабильный зазор. Упрощенный вариант автоматического регулирования зазора – автоматическое поддержание за счет пружины контакта деталей, например щеток и коллектора электрической машины.

Восстановление посадки регулировкой особенно эффективно в соединениях с резко меняющейся, особенно со знакопеременной, нагрузкой, поскольку энергия удара в зависимости от зазора в соединении возрастает по параболе.

Однако в соединениях типа вал – подшипник, рассчитанных на работу в условиях жидкостного трения, при простой регулировке зазора исходная надежность соединения не восстанавливается, поскольку не устраняется искажение геометрической формы работающих поверхностей. Зазор в соединении опять быстро достигает предельного значения. Этим объясняется тот факт, что конструкция соединения шейка коленчатого вала – вкладыш делается нерегулируемой.

2.2 Метод перестановки деталей в другое положение (позицию)

Этот метод основан на использовании симметричного расположения одинаковых по всем параметрам поверхностей, одна из которых всегда, или почти всегда, оказывается нагруженной и поэтому изнашивается, а другая всегда, или почти всегда, работает вхолостую. Например, две эвольвентные поверхности зуба шестерни, две поверхности цевочного зацепления зуба ведущей звездочки привода гусеничного полотна трактора и т. п. Поэтому при ремонте допускаются перестановка справа налево и наоборот пары шестерня – зубчатое колесо конечной передачи гусеничного трактора, перестановка ведущих звездочек гусеничного полотна, и т.п.

Способ эффективен при ремонте втулочно-роликовых цепей. Из-за одностороннего износа валиков и втулок цепь удлиняется в результате увеличения размера между соседними внутренними звеньями. Валики и втулки в пластинах поворачивают на 180 о относительно их прежнего положения для работы неизношенными поверхностями, благодаря чему шаг цепи восстанавливается практически до исходного, хотя при этом приходится полностью разбирать цепь.

Восстановление посадки заменой детали или ее перестановкой в дополнительную рабочую позицию не обеспечивает полного восстановления работоспособности сопряжения, так как в этом случае новая деталь или неизношенная поверхность старой (при перестановке ее в новую позицию) работает в паре с частично изношенной деталью и, следовательно, зазор S будет больше первоначального:

Источник

Методы восстановления посадок деталей при ремонте машин

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ДЕТАЛЕЙ ТРАКТОРОВ

4.1. Методы восстановления посадок

Изнашивание поверхностей и старение материала деталей приводит к нарушению исходной посадки* что проявляется н увеличении зазора в соединениях с ним, или уменьшению натяга в соединениях с натягом. Существуют различные методы восста­новления посадок при ремонте машин.

Восстановление посадок регулировкой. В конструкциях некоторых соединений возможна регулировка посадок, напри­мер регулировка зазоров у конических роликовых подшипников за счет изменения толщины комплекта прокладок.

Для регулирования зазора в соединении рекомендуют приме­нять натяжные устройства, эксцентриковые механизмы, клино­видные элементы и т. п.

Восстановление посадки регулировкой особенно эффектив­но в соединениях с резко меняющейся, особенно со знакопере­менной, нагрузкой, поскольку энергия удара в зависимости от зазора в соединении возрастает по параболе.

Однако в соединениях типа вал — подшипник, рассчитанных на работу в условиях жидкостного трения, при простой регули­ровке зазора исходная надежность соединения не восстанавли­вается, поскольку не устраняется искажение геометрической формы работающих поверхностей. Зазор в соединении быстро достигает предельного значения. Этим объясняется тот факт, что конструкция соединения шейка коленчатого вала — вкладыш делается нерегулируемой.

Перестановка деталей в другую позицию. Данный метод основан на использовании симметричного расположения оди­наковых по всем параметрам поверхностей, но одна из них ока­зывается нагруженной и поэтому изнашивается, а другая рабо­тает вхолостую. Например, две эводьвентные поверхности зуба шестерни, две поверхности цевочного зацепления зуба ведущей звездочки привода гусеничного полотна трактора, две одинако­вые поверхности полевой доски корпуса плуга и т.п. Поэтому при ремонте допускаются перестановка справа налево и наобо-

1рот пары шестерня — зубчатое колесо конечной передачи гусе-Ё’ничного трактора, перестановка ведущих звездочек гусенично-< го полотна, поворот полевой доски другой стороной.

Метод эффективен при ремонте втул очно-роликовых цепей. Из-за одностороннего износа валиков и втулок цепь удлиняет­ся в результате увеличения размера между соседними внутрен­ними звеньями. Валики и втулки в пластинах поворачивают на 180 ° относительно их прежнего положения для работы неизно­шенными поверхностями, в результате шаг цепи восстанавлива­ется практически до исходного, хотя при этом приходится пол­ностью разбирать цепь.

Метод ремонтных размеров. Метод основан на комплек­товании соединений из деталей, отличающихся размерами со­единяемых поверхностей от первоначальных, но обеспечиваю­щих начальный зазор (натяг), равный зазору (натягу) нового со- I 1 единения. Размеры, отличающиеся от первоначальных, называ­ют ремонтными (могут быть свободными или стандартными).

В случае свободных размеров для достижения начального за­зора или натяга в соединении поверхности более дорогой дета­ли обычно обрабатывают до удаления искажения геометричес­кой формы и изготовляют для комплектации соединения менее дорогую деталь под этот размер. Например, отверстие под втул­ку верхней головки шатуна растачивают до получения цилинд­рической формы. Изготовляют втулку под полученный свобод-_ный размер с учетом ее посадки с требуемым натягом.

В случае использования стандартного ремонтного размера для достижения начального зазора или натяга в соединении поверх­ность более дорогой детали обрабатывают не только до выведе­ния следов износа, но и снимают еще некоторый слой материала с целью получения необходимой посадки с заранее изготовлен­ной менее дорогой деталью, имеющей стандартный ремонтный раз-мер. Так обрабатывают шейки коленчатого вала до стандарт­ных ремонтных размеров с целью комплектации их с вкладыша­ми стандартных ремонтных размеров, зеркало гильзы для комп­лектации с поршнем стандартного ремонтного размера и т.д.

Сборка’соединений со свободными ремонтными размерами всегда связана с подгонкой по месту и ее применяют в случаях, когда важно максимально сохранить материал дорогостоящей детали, а изготовление заменяемой детали не связано с больши­ми технологическими затруднениями и оказывается возможным в условиях индивидуального производства. Заменяемую деталь в этом случае можно заранее подготовить только в качестве по­луфабриката.

Преимущество стандартных ремонтных размеров перед сво­бодными состоит в том, что в первом случае есть возможность организовать массовое промышленное производство заменяе-

мых деталей и осуществлять ремонт машин по принципу частич­ной взаимозаменяемости, что значительно сокращает его про­должительность.

Ремонтные размеры валов и отверстий отличаются от номи­нальных, как правило, на доли миллиметра, т. е. находятся в од­ном интервале размеров, поэтому допуски остаются прежними. Требования к макрогеометрии, шероховатости, твердости и из­носостойкости поверхности не меняются.

Какую деталь нужно заменить и какую восстановить, реша­ют в основном исходя из экономических соображений. Более до­рогую деталь почти во всех случаях целесообразно оставить и об­работать, а дешевую заменить. Следует заметить, что деталь с несколькими соединяемыми поверхностями может выступать в роли заменяемой или восстанавливаемой. Например, поршень по отношению к гильзе — заменяемая деталь, а по отношению к поршневым кольцам увеличенной толщины — восстанавли­ваемая. Канавки в поршне протачивают под кольца ремонтного размера по толщине. Отверстие в бобышках также может быть развернуто под палец большей размерной группы.

Стандартные ремонтные размеры широко используют для соединений коленчатый вал — вкладыш, гильза — поршень, поршень — поршневой палец, гильза — поршневое кольцо и др.

Число стандартных ремонтных размеров для соединений од­ного и того же вида, но для тракторов разных марок неодинако­во и зависит от многих факторов: износ деталей, при котором должна быть прекращена эксплуатация соединения; однород­ность материала детали по глубине от поверхности; точность оборудования и инструмента, применяемого при обработке де­тали под ремонтный размер и изготовлении заменяемых дета­лей; конструктивная прочность деталей; ограничения, наклады­ваемые рабочими процессами самих машин, и др.

К недостаткам метода ремонтных размеров относят осложне­ния в организации ремонта, вызванные ограниченной взаимо­заменяемостью; понижение ресурса соединений из-за возраста­ния удельных нагрузок (например, из-за уменьшения диаметра шейки коленчатого вала и при одновременном увеличении мас­сы поршня ремонтного размера); необходимость переналадки оборудования; затраты на маркировку.

Восстановление посадки соединения постановкой дополни­тельных деталей. Данный метод — разновидность метода ре­монтных размеров. Его применяют при постановке втулок в гнез­да под наружные кольца подшипников коренных опор коленчато­го вала двигателя ЯМЗ-238НБ; установке полуколец под вклады­ши коренных опор коленчатого вала двигателей и закреплен!™ их штифтами; запрессовке сухих гильз или втулок в гильзы, исчерпав­шие ресурс последнего стандартного ремонтного размера; установ-

ке всевозможных дополнительных колец, накладок и т. п. Метод Получает все большее распространение в ремонтной практике, по­скольку позволяет «вернуться» при ремонте к номинальным раз­мерам заменяемых деталей со всеми вытекающими отсюда поло­жительными моментами, касающимися условий работы соедине­ний, предусмотренных при конструировании. В связи с этим мож-

|но также говорить об улучшении условий взаимозаменяемости.

4.2. Классификация способов восстановления деталей

Повышение качества ремонта машин при одновременном сни-|жении его себестоимости — главная проблема ремонтного произ-^водства. В структуре себестоимости капитального ремонта машин 160. 70 % затрат приходится на покупку запасных частей, которые ‘даже в условиях рынка остаются дефицитными при росте цен. Основной путь снижения себестоимости ремонта машин — со­кращение затрат на запасные части. Частично этого можно до-; биться за «чет бережного и грамотного выполнения разборки •машин и дефектации деталей. Однако главный резерв — восста-, новление и повторное использование изношенных деталей, так как себестоимость восстановления большинства деталей, как правило, не превышает 20. 60% стоимости новой детали. Напри­мер, себестоимость восстановления ведущего колеса трактора тягового класса 3 в 2 раза ниже цены нового колеса, себестои­мость восстановления поршневого пальца двигателя типа СМД ,’• гидротермической раздачей в 5 раз ниже стоимости нового паль-! ца. Кроме того, восстановление деталей — один из основных пу-, тей экономии материально-сырьевых и энергетических ресурсов, ‘.’решение экологических проблем, так как затраты энергии, метал­лов и других материалов в 25 —30 раз меньше, чем затраты при изготовлении новых деталей. При переплавке изношенных дета­лей также безвозвратно теряется до 30 % металла.

В процессе- восстановления деталей можно не только снизить себестоимость ремонта машин, но и во многих случаях повысить в его качество, так как многие из способов восстановления значи-| тельно упрочняют восстанавливаемые поверхности, повышают их износостойкость. В зависимости от физической сущности про­цессов, технологических и других признаков существующие спо­собы восстановления можно разделить на десять групп (табл. 4.1). При восстановлении деталей способами группы 1 износы по­верхностей устраняют слесарной или механической обработкой с изменением их первоначальных размеров. Для получения необхо­димой посадки применяют соединяемые детали с измененными параметрами или ставят компенсатор износа (кольца, бандажи,

Источник