Способ восстановления разъёмных корпусов подшипников

Номер патента: 1180

Опубликовано: 15.09.1994

Авторы: Ерошкин Виктор Григорьевич, Дагис Зигфрид Станиславович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к механосборочному производству, к ремонту разъемных корпусов подшипников машин, в частности, к восстановлению изношенных разъемных корпусов подшипников скольжения. Цель изобретения - увеличение надежности подшипниковых узлов, упрощение процесса восстановления и повторной замены ремонтных вкладышей. Способ восстановления разъемных корпусов подшипников включает обработку изношенных поверхностей под ремонтные тонкостенные вкладыши, выполнение упоров для ремонтных вкладышей, возвышающихся над обработанной поверхностью, установку и фиксацию ремонтных вкладышей, их обработку на заданный размер. Упоры для ремонтных вкладышей выполняют в виде четырех выступов, расположенных на участках корпуса и крышки, прилегающих к плоскости разъема, с радиальной высотой меньше радиальной толщины ремонтных вкладышей, изготовленных в виде неполных полуколец. Фиксацию ремонтных вкладышей в выступах корпусов и крышек осуществляют пластическим деформированием ремонтных вкладышей, а замену изношенных и поврежденных ремонтных вкладышей при повторном восстановлении - выпрессовкой и запрессовкой.

Текст

Смотреть все

Развертывание отверстия со снятием неодинаковой толщины слоя металла с противоположных сторон технически трудно осуществимо. Требуется применение сложной технологической оснастки. Восстановленное посадочное гнездо имеет смещенную ось относительно плоскости разъема и начального положения.Требуется изготовление и комплектовка ремонтных вкладышей с учетом размеров по высоте крышки и корпуса, При разборке и сборке корпусов может происходить выпадание ремонтных вкладышей и их Обезличивание.Посадочный натяг в тонкостенных нежестких ремонтных вкладышахв зоне стыков может создавать против во внутрь корпуса подшипников(Орлов П.И. Основы конструирования, книга 2 М., Машиностроение 1977, стр.391 рис.379),поэтому зазор между шейкой вала и вкладышем подшипников в зоне стыков уменьшается. Произойдет защемление шейки стыками вкладь 1 шей подшипников, нарушение решима смазки,увеличение износа, уменьшение надежности подшипниковых узлов и изделия в целом.Известны другие способы фиксации вкладь 1 шей подшипников скольжения в разъемных корпусах. (П.И.Орлов Основы конструирования, стр. 392 и стр. 395, рис.382, 383 и 386).Вкладыши подшипников в разъемных корпусах фиксируют цилиндрическими поясками на болтах,стягивающих половины корпуса. Этот способ нетехнологичен, так как необходима совместная обработка отверстий под болты в корпусах в сборе с вкладышами. Способ не применим для фиксации тонкостенных вкладышей. Фиксируют вкладыши в окружном и осевом направлениях с помощью штифтов или маслоподводящих штуцеров, расположенных в средней части корпусов и крышек. Эти способы фиксации также нетехнологичны, необходима страховка от выпадания фиксаторов, которое может привести к аварии подшипников. Наиболее часто применяют фиксацию тонкостенных вкладь 1 шей подшипников с помощью высечек у их сть 1 ковых поверхностей, которые заводят в наклонные выемки постелей. Высечки затрудняют прогиб стыков внутрь корпуса, но происходит выпадение вкладышей из крышек и корпусов при разборке и сборке.Следовательно, все указанные способы фиксации вкладышей допускают их выпадение из крышек и корпусов при разборке и их обезличивание. В результате происходит усложнение процесса восстановления, увеличивается возможность загрязнения посадочных поверхностей, ухудшение точности и надежности подшипниковых узлов.Известен способ фиксации напыленных покрытий в осевом направлении на шейках валов припомощи двух кольцевых упорных буртов, образующихся при обработке рабочей части шеек под покрытие на меньший диаметр (В.А.Шадричев Ремонт автомобилей, М. - Л., Машгиз, 1955, стр.145).Однако применение кольцевых буртов для фиксации тонкостенных нежестких ремонтных вкладышей в разъемных корпусах подшипников не обеспечивает их фиксацию в окружном направлении, не предотвращает выпадание полуколец из крышек и корпусов при выполнении разборочносборочных операций и не исключает прогиб полуколец в зоне стыков во внутрь корпусов при установке их с натягом .Известен также способ восстановления разъемных корпусов подшипников блоков цилиндров двигателей, который по своей технической сущности наиболее близок предлагаемому и является его прототипом. (авторское свидетельство СССР Не 1189634, кл.В 23 Р, 6/00, 1984).Согласно способу-прототипу корпус разъемного подшипника восстанавливают следующим образом.Соединяют крышки с корпусами и изношенные гнезда растачивают без смещения осей под тонкостенные ремонтные вкладыши, которые изготавливают из пластичной калиброванной металлической ленты или листа в виде полуколец. Разбирают разъемный корпус подшипника. На одной из кромок поверхностей корпуса и противоположной поверхности крышки в плоскости разъема изготавливают фиксирующие фаски, которые по глубине меньше толщины ремонтного вкладыша. Соответственно по фаске изгибают ремонтные вкладыши в зоне стыков. Очищают, обезжиривают и наносят слой клея на расточенную посадочную поверхность и на наружную поверхность ремонтного вкладыша. Ремонтные вкладыши устанавливают в растолченное отверстие, соединяют крышку с корпусом.Отверстие в ремонтных вкладышах обрабатывают на номинальный размер калибрующей раскаткой и высушивают клей.Этот способ имеет следующие недостатки. Слой клея, находящийся между ремонтными вкладышами и корпусами подшипников обладает недостаточной прочностью и в процессе эксплуатации,под действием циклических нагрузок, разрушается. Поэтому после разборки изношенных двигателей и разъемных корпусов возникает необходимость зачистки поверхностей и повторной приклейки или замены ремонтных вкладышей, а также возникает проблема необезличивания их с корпусами. Это существенно усложняет разборочносборочные работы и ремонт машин. Кроме того,клей имеет малую теплопроводность по сравнению с металлом, что приводит к повышению температуры подшипников.Таким образом, приклейка премонтных тонкостенных нежестких вкладышей не обеспечивает необходимую надежность соединения их с крь 1 ш 5 ками и корпусами подшипников, повышает температуру подшипников и не исключает возможность под действием натяга прогиба стыков ремонтных вкладышей и тонкостенных нежестких вкладышей подшипников во внутрь корпуса подшипников.Целью изобретения является увеличение надежности подшипниковых узлов и упрощение процесса посстановления и повторной замены ремонтных вкладышей.Поставленная Цель достигается тем, ЧТО в способе восстановления разъемных корпусов подшипников, включающем обработку изношенных поверхностей под ремонтные тонкостенные вкладыши, выполнение упоров для ремонтных вкладь 1 шей, возвышающихся над обработанной поверхностью, установку и фиксацию ремонтных вкладышей, их обработку на заданный размер, упоры для ремонтных вкладышей, возвышающиеся над обработанной поверхностью,выполняют в виде четырех выступов, расположенных на участках корпуса и крышки,прилегаюЩих к плоскости разъема, с радиальной высотой меньше радиальной толщины ремонтных вкладышей, которые изготавливают в виде неполных полуколец. Фиксацию ремонтных вкладышей в выступах корпусов и крь 1 шек осуществляют пластическим деформированием ремонтных вкладышей, а замену изношенных и поврежденных ремонтных вкладышей при повторном восстановлении осуществляют выпрессовкой и запрессовкой.Изобретение поясняют следующие описание и приложенные к нему чертежиНа фиг.1 для пояснения способа изображена разъемная нижняя головка шатуна кривошипношатунного механизма поршневого двигателя.На фиг.2 показаны конструктивные элементы плоскости разъема корпуса подшипника и ремонтного вкладыша.На чертежах и в тексте приняты следующие обозначения1. Корпус подшипника (нижняя головка шатуна). 2. Крышка разъемного подшипника (крышка нижней головки шатуна). 3. Ремонтный вкладыш корпуса. 4. Ремонтный вкладыш крышки 5 и 6 Упоры ремонтных вкладышей. 7. Плоскость разъема. 8. Упорная поверхность упора ремонтного вкладыша 4 крышки 2. 9. Упорная поверхность упора ремонтного вкладыша 3 разъемного корпуса 1. т - Толщина ремонтного вкладыша ту - Высота выступов-упоров радиальная Ь - Высота выступа-упора ремонтного вкладыша окружная 13 - Номинальный диаметр посадочного гнезда разъемного корпуса подшипниковПр - Диаметр гнезда разъемного корпуса под шипников после обработки под ремонтные полу 1180Способ включает следующие операции и условия их выполнения.Определяют размеры и форму конструктивных элементов, разъемных корпусов и ремонтных вкладышей, которые необходимы для восстановления. Расчетные величины конструктивных элементов определяют следующим образом.По рабочим чертежам заводов-изготовителей определяют номинальный размер изношенного посадочного гнезда разъемного корпуса подшипников и точность изготовления, т.е. допуск на размер. Путем замеров или по справочному пособию Методические указания по определению предельных и допустимых износов деталей и их соединений., М., ГОСНИТИ, 1988, 85 с. находят ориентировочные величины предельных износов.Ориентировочную радиальную толщину ремонтного вкладыша выбирают, руководствуясь следующим эмпирическим соотношениемНаименьшая толщина ремонтного вкладыша ограничена возможностью его обработки отделочно-калибрующим раскатником, а наибольшая определяется запасом прочности разъемного корпуса.Наибольшую радиальную высоту ту выступовупоров ремонтныхвкладышеи вычисляют с учетом предельного износа посадочного гнезда по следующей формулетут-2 Ш ,мм (2) где 2 и - предельный износ посадочного гнезда разъемного корпуса, мм.Наименьшую радиальную высоту вь 1 ступов-упоров выбирают с учетом возможности обеспечения надежной фиксации ремонтных вкладышей в корпусах и крышках по следующей формулеТаким образом, радиальную высоту вь 1 ступовупоров выбирают в пределах следующего соотношенияСоотношение 2 и 4 показывает, что радиальная высота упоров ремонтных вкладышей меньше их номинальной толщины.Согласно изобретению выступы для ремонтных вкладышей расположены в зоне плоскостей разъемов корпусов, что создает условия, при которых под действием натяга нежесткие вкладыши подшипников в зоне стыков не будут изгибаться во внутрь корпуса, так как имеется радиальный зазор,создающий возможность для прогиба вкладышей подшипников в зоне стыков по направлению к телу разъемного корпуса подшипников.Окружную высоту выступов-упоров для ремонтных полуколец выбирают в зависимости от толщины вкладышей подшипников, устанавливае 7 мь 1 х в разъемный корпус по следующему опытному соотношению Ь ( 20 5) т , мм (5)где т - толщина вкладышей подшипников скольжения, мм.Диаметр поверхности, отработанный под ремонтные вкладыши Пр, определяют с учетом толщины ремонтного вкладыша по формулеВысоту ремонтного вкладыша К определяют с учетом окружной высоты выступов-упоров 11 и диаметра поверхности гнезда, подготовленного для установки ремонтных вкладь 1 шейП р, по следующему соотношениюТолщину ленты или листового материала, для изготовления заготовок г ш ремонтных вкладышей находят с учетом припусков на обработку их в корпусах подшипников и номинальной толщины г ремонтных полуколец восстанавливаемого корпуса по формуле тшгт 2 об , мм (8),где 2 об - односторонний общий припуск на обработку внутренней поверхности ремонтных полуколец.Длину заготовки 1 ремонтных вкладышей вычисляют с учетом среднего диаметра ремонтного вкладыша, окружной высоты выступов и припуска на обработку стыков, по формулеП П оыфу) - 2 п 22 ММ д) где 2 - припуск на обработку одного торца вкладыша по высоте .Ширину заготовок ремонтных вкладышей вь 1 бирают с учетом ширины (глубины) посадочного гнезда разъемного корпуса и припуска на обработку.Ширину ремонтного вкладыша ориентировочно выбирают равной ширине поверхности посадочного гнезда разъемного корпуса.Для того, чтобы исключить прогиб стыков нежестких ремонтных вкладышей во внутрь посадочного гнезда под действием натяга при отделочно-калибрующем деформировании упорные поверхности 8 и 9 выступов-упоров 5 и 6 (фиг.2 и 1) изготавливают в плоскости, параллельной плоскости разъема 7 корпуса подшипника. Расположение упорных поверхностей 8 и 9 в плоскости параллельной плоскости, разъема 7 корпуса подшипников, обеспечивает не только надежное зацепление концов ремонтных полуколец вь 1 ступамиупорами и предотвращает прогиб стыков во внутрь корпуса, но и при обработке торцов ремонтных вкладышей по высоте в плоскости параллельной диаметральной, например фрезерованием, придаст их стыкам форму совпадающую с формой упорных поверхностей упоров.8 Следовательно, упрощен процесс формообразования торцов ремонтных вкладышей.Способ включает следующие операции.Собирают разъемный корпус подшипника 1 с крышкой 2 (фиг.1). Обрабатывают изношенные посадочные поверхности корпуса подшипников под ремонтные вкладыши 3 и 4. Для обработки посадочных поверхностей согласно изобретению предусмотрено применение двух вариантов технологических процессов.Согласно первому (наиболее предпочтительному) варианту обработки изношенных поверхностей корпусов и крышек под ремонтные вкладыши выполняют способами, обеспечивающими одновременно обработку поверхностей под ремонтные вкладыши и формирование упоров. Для этой цели применяют протяжки, прошивки, электроискровую прошивку И др. способы.При этом получают выступы-упоры в виде параллельных валиков, расположенных параллельно образующим на внутренних цилиндрических поверхностях посадочных гнезд в зоне плоскости разъема на всю ширину их (см.фиг.1 и 2).По второму варианту посадочные гнезда обрабатывают по всей поверхности без формирования выступов - упоров, например расточкой, а затем в зоне плоскостей разъемов (как это показано на фиг.1 и 2) на обработанной поверхности крепят отдельно изготовленные выступы-упоры, например, электроконтактной приваркой, пайкой или другим известным способом.Второй вариант более трудоемок, но он допустим, когда отсутствует возможность обработки поверхностей по первому варианту.Запрессовь 1 вают ремонтные вкладыши в крь 1 шку и корпус. Производят их отделочно-калибрующую раскатку на заданный размер. При этом одновременно происходит увеличение длины ремонтных вкладышей и создается натяг между ремонтными вкладышами и вь 1 ступами-упорами. После выполнения этой операции разъемный корпус считается восстановленным и в нем могут быть установлены вкладыши подшипникового узла.Изношенные и поврежденные ремонтные вкладыши удаляют из крышек и корпусов выпрессовкой.Пример. Требуется восстановить посадочное гнездо разъемной нижней головки шатуна тракторного дизельного двигателя ЯМ 3-238 НБ.Шатун изготовлен из стали 4 ОХ ГОСТ 4543-71. Номинальный диаметр посадочного гнезда нижней головки шатуна П 930,021 мм. Ширина нижней головки шатуна 40 мм. Плоскость разъема головки шатуна расположена под углом к оси шатуна и снабжена шлицами. Шатунные вкладыши имеют толщину г 2,5 мм.Определим конструктивные элементы разъемной головки шатуна, необходимые для восстановления посадочного гнезда и изготовления ре монтных вкладышей.Нижние головки шатунов не имеют заметного излишнего запаса прочности. При эксплуатации наблюдается не только износ посадочных мест, но и в Некоторых случаях деформация головок.Поэтому радиальная толщина ремонтных полуколец должна быть минимальной.Выбираем из соотношения (1) минимальнуюрадиальную толщину и определяем ее по формулет 0,1 0,1 0,45 мм По справочному пособию (см. Методические указания по определению предельных и допустимых износов деталей и их соединений,М.,ГОСНИТИ, 1988, стр. 45, табл. 111.4) находим,что допустимый износ для нижней головки шатунаНаибольшую радиальную высоту выступов-упора ремонтноговкладыша согласно изобретению определим по формуле (2)Наименьшую радиальную высоту упора ремонтного вкладыша согласно изобретению определим по формуле (3)ту шт 0,6 т 0,6 - 0,45 0,27 мм Нижняя головка шатуна испытывает значительные динамические нагрузки. Поэтому принимаем радиальную высоту упоров ремонтных вкладышей ближе к наибольшему расчетному значению, а именно ту 0,4 мм. Определим окружную высоту упоров для ремонтных вкладышей по соотношению (5). Плоскость разъема шатунов снабжена шлицами. Поэтому окружную высоту упоров выбираем ближе к средней величине из соотношения (5) 11 2,5 - т п 2,5 - 2,5 6,25 мм Определим диаметр посадочного гнезда, обработанного под ремонтные вкладыши по формуле(6) ВрВ 2 т 932 - 0,45 93,9 мм Определим расчетную высоту ремонтных вкладышей по формуле ( 7 ) 1 0,5 В р -11 0,5 - 93,9 -6,25 40,70 мм Определим толщину стальной ленты или листа, из которого должны быть изготовлены заготовки ремонтных вкладышей по формуле (8). Отделочно-калибрующую обработку ремонтных вкладышей производят калибрующей раскаткой. Односторонний припуск на операции раскатки равен 2 об 0,05 ммОпределим длину заготовки ремонтного вкладыша с учетом, что общий припуск на обработку вкладышей по высоте фрезерованием равен2 1,0 мм по формуле (9)При восстановлении нижних разъемных головок шатунов их посадочное гнездо обрабатывают протяжками, профиль режущей части и размеры которого обеспечивает возможность получения обработанных поверхностей под ремонтные вкладыши выступов-упоров за один проход с расчитаннь 1 ми размерами.Согласно способу, обработку нижней головки шатуна производят следующим образом.Присоединяют к корпусу 1 (фиг.1) крышку 2 шатуна, устанавливают и закрепляют шатун в сборе в горизонтально-протяжном станке. Вводят протяжку в шатун и закрепляют ее. Включают станок и обрабатывают нижнюю головку шатуна протяжкой за один проход.Изготавливают из пластичной калиброванной стальной ленты или листа толщиной 0,50 мы ремонтные вкладыши 3 и 4 в виде неполных полуколец.Устанавливают ремонтные вкладыши в вь 1 ступы-упоры крышки и корпуса. После сборки при помощи раскатника пластически деформируют ремонтные вкладыши в сборе с шатунами до получения номинального диаметра. При раскатке происходит пластическое течение материала ремонтных вкладышей, увеличивается их длина и ширина. Образуется плотная с натягом посадка ремонтных вкладышей, в корпусах и крышках, а заданная форма упорных поверхностей упоров исключает возможность прогиба стыков ремонтных вкладышей во внутрь корпуса под действием натяга.Предложенный способ позволяет многократную замену ремонтных вкладышей.Изношенные и поврежденные ремонтные вкладыши выпрессовывают из разъемных корпусов,без дополнительной обработки посадочных гнезд устанавливают новые ремонтные вкладыши и производят отделочно-калибруюшую раскатку.В общем случае для фиксации ремонтных вкладышей в выступах-упорах крышек и корпусов может быть применено несколько способов, пластическая деформация только ремонтного вкладь 1 ша, пластическая деформация только вь 1 ступовупоров, совместная пластическая деформация ремонтных вкладышей и выступов-упоров, пайка,электроконтактная приварка выступов-упоров и т.д.Из всех указанных способов наиболее рациональным является применение для фиксации ремонтных вкладышей в выступах-упорах -пластическая деформация отделочно-калибрующим раскатником ремонтных вкладышей.Этот метод одновременно обеспечивает как надежную фиксацию ремонтных вкладышей в вь 1 ступах-упорах, так и упрочение посадочного гнезда и создание необходимых размеров и цилиндрической формы гнезд с высокой точностью.Для удаления изношенных и поврежденных

МПК / Метки

МПК: B23P 6/00

Метки: корпусов, восстановления, разъёмных, способ, подшипников

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/8-1180-sposob-vosstanovleniya-razyomnyh-korpusov-podshipnikov.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ восстановления разъёмных корпусов подшипников</a>

Похожие патенты