Ремонт деталей резьбовых соединений

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

В резьбовых соединениях повышенные износы и поврежден и я возникают из-за недостаточной затяжки винтов и гаек, особенно в соединениях, воспринимающих во время работы большие или знакопеременные нагрузки. Под совместным действием этих нагрузок болты и винты растягиваются, шаг резьбы и ее профиль нарушаются, гайки начинают «заедать». Происходят поломки деталей соединений.

Более интенсивно изнашиваются детали часто разбираемых и регулируемых соединений. Износу подвергаются резьбы, грани головок болтов и гаек. Резьба разрушается также от чрезмерных затяжек гайки или винта.

Износ резьбовых соединений проявляется следующим образом:
— изменяется профиль резьбы по среднему диаметру — увеличивается зазор (наблюдается у винтов и у часто отвертываемых крепежных болтов);
— рабочие поверхности профиля резьбы сминаются под действием рабочих нагрузок;
— стержень болта удлиняется в результате действия осевых рабочих нагрузок и усилий затяжки;
— изменяется под действием осевых рабочих нагрузок шаг резьбы.

Изношенные или поврежденные крепежные болты и винты не ремонтируют, а заменяют новыми.

Ремонт соединения, в котором произошел обрыв винта или шпильки, производится разными способами. Если винт или шпилька сломалась в глубине отверстия, то обломки извлекают. Для этого тонкий бородок или керн приставляют концом к верху обломка; постукивая молотком по бородку, которому придают наклон в направлении, противоположном заходу резьбы, вывинчивают обломок. Это делают, стараясь не повредить край резьбы.

Другой способ: в обломке винта или шпильки высверливают отверстие диаметром меньше, чем диаметр резьбы, и забивают в него ребристый закаленный стержень; проворачивая стержень, удаляют обломок из гнезда.

Более совершенным способом извлечения из отверстия обломка является выполнение в обломке электроискровым способом квадратного отверстия, а затем вывертывание обломка ключом.

Извлечение сломанных винтов можно осуществить с помощью приваренного электрода.

Детали значительного диаметра с изношенной наружной резьбой ремонтируют так: срезают старую резьбу и нарезают новую (если это Допускается условиями прочности) или же на деталь насаживают втулку либо бандаж с резьбой. Если удаляют старую резьбу, то новую обрабатывают до ближайшего диаметра по стандарту.

Изношенную или сорванную резьбу в отверстиях детали обычно не восстанавливают.

В этих случаях поступают следующим образом отверстие просверливают на большую глубину (если это возможно) и снова нарезают в нем резьбу;
— в,углубленное отверстие ввинчивают новый винт с удлиненной резьбовой частью;
— отверстие рассверливают, нарезают новую резьбу большего диаметра и ставят новые винты с резьбой данного диаметра; отверстие для винта во второй соединяемой детали рассверливают.

При ремонте резьбовых соединений нередко изготовляют взамен старой шпильки новую шпильку с уступом и с резьбой двух диаметров: большего — для завинчивания шпильки в одну из соединяемых деталей и меньшего — для соединения со второй и стягивания их гайкой.

Рис. 1. Ремонт резьбового соединения:
а — постановкой новой шпильки с уступом и резьбой двух диаметров, — постановкой втулки с наружной и внутренней резьбой, в — постановкой втулки на клею

При ремонте резьбовых отверстий в корпусных деталях рационально восстанавливать номинальную (первоначальную) резьбу, для этого существующее отверстие рассверливают, нарезают новую резьбу, изготавливают переходную втулку с наружной и внутренней резьбой, рассчитанной на нормальный винт. Втулку устанавливают заподлицо с плоскостью детали и стопорят штифтом. Однако при этом переходная втулка должна быть толстостенной, поэтому предпочтительнее устанавливать ее на эпоксидном клее. Для этого резьбу в корпусе, резцедержателе, а также и на переходной тонкостенной втулке тщательно обезжиривают, нанося клей на сопрягаемые резьбы, ввинчивают втулку заподлицо с деталью. После затвердения клея образуется надежное соединение. На рис. 1, в показано резьбовое отверстие резцедержателя, восстановленное эпоксидным клеем.

В некоторых случаях изношенное резьбовое отверстие в детали заглушают и высверливают рядом другое отверстие, после чего в нем нарезают резьбу требуемого диаметра. Новое отверстие просверливают и во второй соединяемой детали.

При ремонте и сборке неподвижных разъемных соединений важно обеспечить жесткое соединение, скрепляя болтами сопрягаемые поверхности деталей. Эти поверхности часто называют стыками, к которым предъявляются различные требования пс созданию необходимой плотности сопряжения.

Стыки пригоняют механической обработкой, в частности строганием, шлифованием и др., а также припиливанием, шабрением и притиркой. В ряде случаев, где требуется герметичность (например, картеры, содержащие смазку), стыки уплотняются соответствующей прокладкой. В качестве прокладок используют картон, клингерит, бумагу, резину, свинец и др. Чем точнее выполненное сопряжение стыков, тем выше жесткость соединения.

При менее точной подгонке стыков между ними появляются неравномерные зазоры, при скреплении соединения болтами образуются вредные напряжения, вызывающие упругую деформацию скрепленных детелей.

Источник

Как восстановить резьбу: способы ремонта

Популярность резьбовых соединений объясняется простотой выполнения и прочностью крепления элементов конструкции между собой. Когда при повреждении витков замена детали невозможна, проводят восстановление резьбы. Так как восстанавливать резьбу можно разными способами выбирают тот, который сохраняет прочность соединения на прежнем уровне.

Способы восстановления резьбы

Для того, чтобы восстановить сорванную резьбу используют:

• эпоксидную смолу;
• холодную сварку;
• заваривание отверстий и нарезание новой резьбы;
• ввертыши;
• перенос на другое место, если изменение места крепления не влияет на надежность соединения;
• спиральные вставки;
• рассверливание отверстий для нарезки витков большего диаметра.

Технология восстановления холодной сваркой

Для восстановления резьбы холодной сваркой выпускаются полимерные составы с металлическими добавками. Процедура реставрации жидким двухкомпонентным клеем выполняется в следующей последовательности:

• достают из упаковки два тюбика;
• детали соединения обезжиривают веществом из тюбика №1;
• затем наносят содержимое тюбика №2;
• шпателем смешивают составы из обоих тюбиков в пропорции 1:1;
• готовую смесь наносят на болт со стороны наружной резьбы;
• затем вкручивают в витки внутренней резьбы;
• после отвердевания смеси (время выдержки указано в инструкции), болт выворачивают.

Для качественного восстановления витков смесь наносят с избытком, чтобы излишки при вворачивании болта выдавливались наружу.

Какую холодную сварку выбрать

Из-за низкой эффективности однокомпонентный анаэробный восстановитель в виде густой пасты применяется редко. Для ремонтных работ используют два вида:

• жидкий состав, который получается после смешивания отвердителя с клеящей массой;
• плотные однослойные или двухслойные бруски по консистенции похожие на пластилин, которые перед применением смешивают.

Для восстановления поврежденных витков выбирают марки с высокой пластичностью, чтобы смесь заполняла мелкие изъяны. Если соединение часто разбирается, нужна холодная сварка с усиленной твердостью, иначе при трении о металл состав разрушится.

Преимущества и недостатки

К достоинствам метода холодной сварки относят:

• возможность большого выбора по цене и качеству среди отечественных и зарубежных производителей;
• восстановление без разборки конструкции;
• стойкость к коррозии;
• простота, так как восстановление выполняется без вспомогательных приспособлений;
• неизменность характеристик деталей из-за отсутствия термического воздействия;
• невысокая цена.

• низкая прочность;
• разный металл деталей и добавок состава;
• нельзя ремонтировать ответственные конструкции;
• зависимость от перепадов температуры и внешних условий.

Использование эпоксидного клея

Этот метод не годится для восстановления соединений, которые подвергаются вибрационному воздействию, большим нагрузкам, высокой температуре. Поэтому способ применяют, когда требуется быстро восстановить резьбу в пластике. Процесс прост:

• эпоксидный клей заливают в отверстие;
• ждут когда загустеет;
• вворачивают болт;
• оставляют до полного затвердевания полимера;
• выкручивают болт.

Нарезание резьбы метчиком

Этим способом пользуются, когда можно увеличить размер отверстия без ущерба для надежности соединения. С помощью сверла увеличивают диаметр, чтобы очистить отверстие от испорченных витков, затем нарезают новые.

Работа выполняется по следующим правилам:

• отверстие рассверливают строго перпендикулярно;
• используют два метчика для нарезания резьбы, черновой и чистовой;
• для удаления стружки после 3 прямых оборотов делают 1,5 обратных;
• чтобы облегчить процесс, инструмент смазывают маслом.

Применение спиральной вставки

Такие приспособления, называемые также проволочными или пружинными, делают из высококачественной нержавеющей стали. Вставки выполнены в виде цилиндрических спиралей с концентрической резьбой внутри и снаружи. Для установки предусмотрен поводок. Форму и размер внутренних витков делают с минимальными допусками.

Ремонт резьбы выполняют в следующей последовательности:

• отверстие рассверливают сверлом, диаметр которого выбирают по прилагаемой к вставкам таблице;
• витки нарезают не стандартными метчиками, входящими в комплект;
• вставку вворачивают инструментом, который есть в наборе;
• удаляют поводок инструментом, поставляемым производителем, или плоскогубцами, если диаметр большой.

За счет натяга при установке исключается самопроизвольное выкручивание вставки. Упругость материала обеспечивает равномерное распределение нагрузки между болтом и вставкой. Высокая стойкость нержавейки к коррозии исключает возможность заедания болта из-за ржавчины.

Спиральными вставками можно отремонтировать соединения на конструкциях из цветного или черного металла. Их также применяют для усиления резьбы на пластике, дереве.

Ввертыш для восстановления резьбы

Ввертыши, они же футорки, сделаны в виде полых втулок с крупной наружной и мелкой внутренней резьбой. Они могут быть стальными, медными, латунными, бронзовыми, из других материалов. Устанавливают футорки на деталях, где допускается увеличение диаметра отверстий. Ввертыши применяются во многих отраслях промышленности, например, для сборки мебели, стыковки труб, крепления сдвоенных колес.

Некоторые производители выпускают наборы, которые называются восстановителями резьбы. Комплекты состоят из вкладышей разного размера, сверл, метчиков, вспомогательных инструментов. В зависимости от назначения в наборы входят футорки для ремонта дюймовой или метрической резьбы от М2 до М36.

Ввертыш устанавливают так:

• отверстие рассверливают до размера достаточного для нарезания резьбы под футорку;
• витки нарезают комплектным метчиком;
• если часть ввертыша после вкручивания выступает над поверхностью, ее срезают заподлицо;
• для предотвращения самопроизвольного выворачивания, по линии соприкосновения футорки с деталью керном делают несколько засечек.

Традиционная сварка для ремонта

Этой технологией пользуются, если нельзя увеличить диаметр отверстия, и когда нет нужного ввертыша или спиральной вставки. Процедура восстановления выполняется в следующем порядке:

• высверливают поврежденные витки;
• заваривают отверстие;
• наплавленное место зачищают заподлицо с поверхностью;
• сверлят отверстие;
• нарезают резьбу.

Для восстановления соединений из стали используется газовая или электродуговая сварка в защитных средах. Отверстия в чугуне заваривают в холодном состоянии или с местным подогревом. В качестве присадочного материала плавят электроды марки ЦЧ-4, ОЗЧ-1, МНЧ-1 или прутки из чугуна с добавкой кремния. Следует учитывать, что под действием высокой температуры изменяется структура металла детали, возможно образование трещин. Поэтому прочность отремонтированного соединения будет меньше.

Отверстия в деталях из алюминия, без которых не обходится двигатель автомобиля, заваривают аргонно-дуговой сваркой. Для наплавки применяют алюминиевую проволоку. Однако при восстановлении резьбы в алюминии металл в жидком состоянии начинает активно поглощать газы. Образуются поры, а при усадке во время остывания — трещины, которые снижают надежность соединения. Не всегда есть возможность восстановления этим способом без снятия деталей. Например, для ремонта соединений на алюминиевом блоке цилиндров конструкцию придется демонтировать.

При выборе способа восстановления учитывают условия эксплуатации и величину нагрузки. Также принимают во внимание сложность выполнения и цену. Например, покупка спиральной вставки дешевле, чем заказ на вытачивание ввертыша.

Источник

Ремонт деталей резьбовых соединений.

В любой машине свыше 60 % деталей имеют резьбу. При эксплуатации машин резьба изнашивается, витки сминаются, деформируются и срываются. Причем изнашиванию и повреждениям подвергаются прежде всего резьбовые отверстия. Незначительные повреждения резьбы (смятие, деформации отдельных витков) устраняют калибровкой ее метчиком или плашкой. При срыве более двух ниток и других серьезных повреждениях применяют различные методы восстановления резьбы в зависимости от конструкции детали, типа резьбы (наружная или внутренняя) и т.д.

Наружную резьбу (на валах, осях и т.д.) восстанавливают следующими способами:

-нарезанием резьбы ремонтного размера;

-наплавкой и нарезанием резьбы номинального размера;

-электроконтактной приваркой проволоки;

-заменой изношенной резьбовой части детали.

Старую резьбу срезают на токарном станке и нарезают новую резьбу меньшего размера.

Для восстановления резьбы до номинального размера применяют механизированную наплавку, чаще вибродуговую и в среде С0₂, реже под флюсом и в среде пара. Перед наплавкой старую резьбу срезают. После наплавки деталь протачивают и нарезают резьбу номинального размера.

Восстанавливают резьбы также электроконтактной приваркой проволоки. После приварки проволоки деталь обтачивают и нарезают резьбу номинального размера.

Иногда конец детали с изношенной резьбой отрезают, изготовляют новую часть детали, которую свертывают или сваривают с оставшейся частью. Затем нарезают резьбу номинального размера. При большом диаметре резьбы иногда ее не отрезают, а обтачивают, затем напрессовывают кольцо и нарезают резьбу номинального размера.

Внутреннюю резьбу восстанавливают чаще всего в корпусных и других базисных деталях, изготовленных из чугуна и алюминиевых сплавов. При этом независимо от материала деталей характер износа резьбовых отверстий одинаков: наибольший износ и срывы имеют первые два-три витка резьбы, остальные витки изнашиваются значительно меньше. Это объясняется различной нагрузкой на витки резьбового соединения: первый виток нагружен в пять-шесть раз больше последнего.

Внутреннюю резьбу восстанавливают следующими способами:

-нарезанием резьбы ремонтного размера;

-нарезанием резьбы номинального размера на новом месте;

-заваркой отверстия и последующим сверлением и нарезанием резьбы номинального размера;

-с применением полимерных композиций;

-постановкой резьбовой пробки (ввертыша);

-установкой резьбовой спиральной вставки.

В случае нарезания резьбы ремонтного размера часто приходится изготавливать ступенчатую шпильку. Нарезание резьбы на новом месте возможно в том случае, если конструкция деталей соединения позволяет изменить расположение резьбового отверстия без нарушения взаимозаменяемости (ступицы, фланцы и др.). Перед заваркой обязательно удаляют старую резьбу.

В качестве полимерных композиций при восстановлении резьбовых соединений обычно используют составы на основе эпоксидной смолы.

При постановке резьбовой пробки изношенное резьбовое отверстие рассверливают или растачивают, нарезают в нем резьбу и ввертывают в него пробку. Затем в ней сверлят отверстие и нарезают резьбу номинального размера. Часто резьбовые пробки дополнительно закрепляют посредством клеевых композиций или стопорными шпильками, ввернутыми на границе пробки с деталью.

Для ремонта резьбовых отверстий разработали и применяют способ установки резьбовых спиральных вставок. Вставку изготавливают в виде пружинящей спирали из нержавеющей проволоки ромбического сечения с острым углом 60°. Наружная и внутренняя поверхности вставки представляют собой метрическую резьбу разных размеров. На одном конце вставки размещен технологический поводок с насечкой, с помощью которого специальным ключом вставку ввертывают в отверстие. Затем этот поводок удаляют специальным бородком.

Основнымнедостатком наплавки следует считать снижение усталостной прочности детали (от 10 до 30%) и возможность прожога тонкостенных деталей. Резьбовые отверстия имеют следующие основные дефекты:срыв, забитость, смятие и выкрашивание отдельных витков, износ по внутреннему и среднему диаметрам и др. Для их ремонта применяют различные способы .

Основной недостаток заварки отверстий с последующим сверлением и нарезанием резьбы номинального размера — большая зона термического влияния, что приводит к отбелу чугуна, образованию трещин и короблению, изменению структуры материала и снижению прочности резьбы почти в два раза. Нарезание резьбового отверстия на новом месте возможно только в том случае, когда его расположение может быть изменено без нарушения взаимозаменяемости соединения (ступицы барабана и т. п.).

Стабилизацию резьбовых соединений полимерной композицией используют при суммарном износе соединения шпилька — корпус не более 0,3 мм. Установка спиральной вставки при ремонте ответственных деталей и агрегатов получила широкое применение.

Нарезание резьбового отверстия на новом месте возможно только в том случае, когда его расположение может быть изменено без нарушения взаимозаменяемости соединения (ступицы барабана и т. п.), Стабилизацию резьбовых соединений полимерной композицией используют при суммарном износе соединения шпилька — корпус не более 0,3 мм, Установка спиральной вставки при ремонте ответственных деталей и агрегатов получила широкое применение. Вставку изготовляют из нержавеющей проволоки Х18М10Т ромбического сечения. Изношенную резьбу в отверстии деталей восстанавливают постановкой спиральных вставок, используя комплект приспособления ПИМ-5331. Технология состоит из рассверливания отверстия под требуемый размер (М8 на А110, М10 на М12, М12 на М14 и т.д.), нарезания резьбы с тем же шагом; установки спиральной установки необходимого размера технологически поводком вниз в монтажный инструмент

Ремонт зубчатых передач.

В сборочных единицах машин часто применяют открытые передачи, в которых зубчатые колеса и звездочки испытывают большие нагрузки и не защищены от действия влаги и пыли. Это является причиной сравнительно быстрого износа зубчатых колес. Кроме того, используют закрытые зубчатые передачи в виде отдельных сборочных единиц: редукторов, коробок передач и др. При работе передач в подобных условиях возникают в зацеплении дополнительные динамические нагрузки, вызываемые деформациями зубчатых колес и валов, а также опор и корпусов вследствие неизбежных неисправностей изготовления и монтажа. Помимо того, передачи могут работать со значительными знакопеременными кратковременными перегрузками.

Для замены зубчатых колес в закрытых передачах часто требуется демонтаж с полной разборкой сборочной единицы.

Зубчатые колеса относятся к категории дорогостоящих деталей. Поэтому на ремонтных базах, не оснащенных необходимым оборудованием для изготовления колес, возможно восстановление наплавкой изношенных зубьев, напрессовкой зубчатых венцов, вдавливанием и другими способами.
Способ восстановления зубчатых колес выбирают в зависимости от характера неисправности, материала, класса точности и производственных возможностей ремонтного предприятия.

Поступающие в ремонт зубчатые колеса могут иметь следующие неисправности:

изнашивание рабочей поверхности зубьев; выкрошивание и поломка зубьев; образование трещин, задиров, вмятин и раковин; износ посадочных мест зубчатых колес и шпоночных пазов; нарушение правильного положения зубчатых колес и дефекты сборки.

Степень износа зубьев определяют зубомером. Для этого по чертежу находят необходимую глубину замера и на этой глубине — размер зуба с помощью штангензубомера. Сравнивая полученный результат с номинальным размером (размер по чертежу), определяют величину износа.

Зубчатые передачи считаются непригодными для эксплуатации, если величина их износа превысила предельно допустимое значение, которое устанавливается для каждой передачи техническими условиями на ремонт данной машины.

Изношенная зубчатая передача может быть отремонтирована: наплавкой отдельных зубьев, сплошной наплавкой всего обода, методом деформации, методом ремонтных размеров и слесарно-механическими способами.

Зубья шестерен после обычной наварки зачищают и наплавляют тонким слоем твердого сплава сормайт. Размер зубьев после механической обработки перед наплавкой должен быть меньше номинального на величину до 1,5 мм. Наплавка зубьев производится в ванне с водой.

Для наплавки боковых поверхностей зубьев шестерню устанавливают в ванне и наплавку начинают со второго зуба от поверхности воды. Пламенем газовой горелки наплавляемый зуб разогревают, после чего прутком сормайта наносят флюс-буру и наплавляют зуб до требуемого размера. После этого шестерню поворачивают так, чтобы наплавленный зуб не касался поверхности воды, и наплавляют следующий (третий) зуб. После того, как наплавленный второй зуб охладится (до темно-вишневого цвета), его погружают в воду для закалки.

Таким же способом производится наплавка зубьев мартенситовым чугуном. Отремонтированные зубья после этого обрабатывают абразивным кругом с зернистостью 36…46. Профиль обработанных зубьев проверяется специальными шаблонами.

Износ и выкрошивание торцов зубьев шестерни из сталей марок 40Х и 45Х устраняют, наплавляя газовой горелкой в нейтральном пламени проволоку из стали марки 40Х. Наплавку можно производить также электродуговой сваркой, используя проволоку клапанной пружины со специальными обмазками.
Наварку сталинитом сильно изношенных зубьев необходимо вести методом комбинированного слоя. Слой шихты сталинита при этом насыпают в месте наварки и расплавляют металлическим электродом или же применяют металлические стержни с обмазкой сталинита.

При сборке зубчатых колес следует исходить из предусмотренных стандартами норм точности: кинематической, контакта зубьев и гарантированного зазора.

Для нормальной работы зубчатых колес должны быть соблюдены два основных условия: линия касания зубьев должна находиться на начальной окружности обоих колес; переход от одного зуба к другому должен быть плавным, без толчков и рывков. Зазор между зубьями имеет большое значение для правильной работы зубчатых колес. При сборке цилиндрических шестерен величину бокового зазора между зубьями измеряют щупом или прокаткой свинцовой пластинки, пропускаемой между зубьями, которая после этого измеряется. Замер величины бокового зазора производят между тремя парами сопряженных зубьев в трех местах под углом 120° и принимают наибольший зазор.

Нормальный боковой зазор между зубьями шестеренчатых передач выбирается по техническим условиям на сборку. Для строительных машин боковой зазор находится в пределах 0,06.. .0,1 модуля. Радиальный зазор должен быть не менее 0,16…0,20 модуля.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник