Способ дополнительных ремонтных размеров

Способ дополнительных ремонтных деталей основан на использовании за­ранее изготовленных дополнительных ремонтных деталей, которые устанавлива­ют на изношенные заранее подготовленные поверхности детали или которыми

полностью заменяют изношенную часть детали. Необходимость применения дан­ного способа вызвана тем, что у многих деталей сложной формы изнашиваются или повреждаются отдельные поверхности: гладкие и резьбовые отверстия, шейки валов, места посадки под подшипники качения в корпусных деталях.

Обработка изношенных деталей под дополнительную деталь производится различными способами: расточкой, рассверливанием, развертыванием, шлифова­нием и др.

Выбор материала для дополнительных деталей следует проводить с учетом материала восстанавливаемой детали. Исключение составляет восстанов­ление посадочных поверхностей чугунных деталей, где материалом для втулки является сталь.

Рабочая поверхность дополнительной детали должна удовлетворять всем требованиям (твердость, чистота обработки и др.), предъявляемые к поверхности восстанавливаемой детали. Крепление дополнительных деталей (ДР) чаще всего производиться за счет посадок с натягом, в отдельных случаях приваркой по все­му периметру или в нескольких точках, стопорными винтами, шпильками и дру­гими способами.

Величина натяга может быть определена по формулам:

где δ_m ‒ табличный натяг посадки; R_Z1 и R_Z2 - высота микронеровностей сопрягаемых поверхностей; R_a1 и R_а2 арифметические отклонения профилей мик­ронеровностей на соединяемых поверхностях, мкм; К1 и К2 - коэффициенты, учи­тывающие неровности, остающиеся у вала и отверстия после запрессовки, прини­маются равными 0.6.

Для облегчения запрессовки втулки (без нагрева или охлаждения сопрягае­мых поверхностей) сопрягаемые поверхности необходимо смазать машинным маслом или дисульфидом молибдена. Кроме того, для лучшего центрирования втулки при запрессовке и во избежание задиров кромка ее по наружному диамет­ру должна иметь фаску под углом 45.

При напрессовке и запрессовке втулок (рис. 43.) происходит соответственно увеличение наружных и уменьшение внутренних диаметров. Это должно быть уч­тено при назначении припуска на обработку рабочих поверхностей втулок после их запрессовки или напрессовки.

При запрессовке втулки уменьшение ее внутреннего диаметра определяется по формуле

где σ-напряжение сжатия на контактной поверхности детали, МПа; d -внешний диаметр детали, м; d1- внутренний диаметр детали, м; E1- модуль уп­ругости охватываемой детали, МПа.

Рисунок 43 - Запрессовка втулки на вал

При запрессовке втулки на вал увеличение ее внешнего диаметра определя­ется по формуле:

где Е2 - модуль упругости охватывающий деталь. Толщина втулки при этом определяется по формуле

где [σ] - допустимое напряжение материала втулки, МПа; σ_т- предел теку­чести материала втулки, МПа; d - внешний диаметр втулки, м; Р - усилие запрес­совки, Н.

К расчетной толщине втулки необходимо прибавить еще припуск на меха­ническую обработку втулки после ее запрессовки или запрессовки, который мож­но определить по формуле

где μ - коэффициент Пуассона.

Запрессовку или напрессовку следует производить с нагревом охватываю­щей или охлаждением охватываемой детали. В этом случае прочность посадки увеличивается в 2 ... 3 раза.

Температуру нагрева охватывающей или охлаждения охватываемой детали можно определить по формуле

где α - коэффициент расширения при нагреве или сжатия при охлаждении материала деталей; d - диаметр охватываемой или охватывающей детали, м.

Полученное значение температуры необходимо увеличить, а при охлажде­нии уменьшить на 20 ... 90 % с учетом изменения ее в процессе переноса, уста­новки и запрессовки.

Способ ремонта заменой элемента детали применяется в тех случаях, когда у сложной детали с большим числом рабочих поверхностей имеют чрезмерный износ отдельные из них, а остальные изношенны незначительно. В этом случае изношенный элемент детали удаляют и заменяют вновь изготовленным. Заменяе­мый элемент с основной деталью соединяют резьбой или напрессовкой с после- , дующей приваркой или то и другое вместе.

Недостатками способа дополнительных деталей является то, что примене­ние дополнительных деталей приводит к ослаблению жесткости детали, увеличе­нию ее теплонапряженности, изменению числа звеньев в размерной цепи, куда входит деталь. Поэтому и данный способ не является прогрессивным.

Метод вос­становления начальных (номинальных) размеров деталей.

Наиболее совершенным, но и в то же время дорогим является метод вос­становления начальных (номинальных) размеров деталей. При этом методе за­зор или натяг в сопряжении приводится к номинальной (начальной) величине за счет восстановления номинальных размеров деталей, их геометрической формы и чистоты поверхности.

При этом методе восстановление начальных раз­меров и посадки осуществляется нанесением на специально подготовленную из­ношенную поверхность, как правило, слоя металла или полимерного материала требуемой толщины с учетом последующей механической обработки поверхно­сти.

Нанесение слоя материала может производится различными способами: на­плавкой, гальваническими, химическими покрытиями, электроэррозионными спо­собами, металлизацией напыления, нанесением полимерных материалов и др.

Этот метод лишен тех недостатков, которые имеются при применении ме­тода восстановления посадки путем изменения начальных размеров и поэтому яв­ляется прогрессивным.

Помимо износа посадочных поверхностей в деталях могут быть и другие дефекты - трещины, пробоины, задиры, отколы и т.д., которые могут устранятся другими способами, не входящими в данную классификацию. Для устранения та­ких дефектов применяют газовую и электодуговую сварки, полимерные материа­лы, паяние и др. способы.