Способ восстановления зубчатых колес

 

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для восстановления профиля зубьев зубчатых колес. Цель изобретения - повышение долговечности колес и производительности процесса . После утонения изношенного профиля на величину дефектного слоя на зубчатый венец напрессовывают оболочку из металлической ленты, а внутреннюю поверхность оболочки предварительно покрывают слоем экзотермически реагирующей композиции, например системы алюминий-никель. Толщину слоя выбирают в пределах 0,2- 0,5 толщины оболочки. Сварку осуществляют путем пропускания через нанесенный слой в областях впадин импульсного разрядного тока амплитудой 25-40 кА. Нанесение экзотермической композиции позволяет увеличить температуру в зоне соединения оболочки с шестерней и, как следствие , прочность сварочного соединения. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В,. ЕОЮЗЧ ЙЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4176146/31-27 (22) 05. 01. 87 (46) 23,02.89. Бюл. Р 7. (71) Институт проблем надежности и долговечности машин AH,БССР (72). О.И.Кузьменков Н.К.Кривенко, А.А.Кот и М.Г.Караваев (53) 621.797 (088,8) (56) Патент ФРГ У 20243!9, кл. В 23 P 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР .

Р 683882,. кл, В 23 P 6/00, 1977 °

Авторское свидетельство СССР

У 722646, кл. В 21 Н 5/02, 1977. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС (57) Изобретение относится к технологии машиностроения и мажет быть использовано для восстановления профиля зубьев зубчатых колес. Цель

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для восстановления профиля зубьев зубчатых колес в различных отраслях машиностроении.

Целью изобретения является повышение долговечности восстановленных колес путем увеличения прочностЖ сцепления дополнительного металла с основным и создание эффективного способа восстановления зубчатых колес, обеспечивающего высокую долговечность восстановленных колеС, а . также производительность процесса, Способ осуществляют следующим образом.

„„SU„„1459886 А1 g 4 В 23 P 6/00 изобретения — повышение долговечности колес и производительности процесса. После утонения изношенного профиля .на величину дефектного слоя на зубчатый венец напрессовывают оболочку из металлической ленты, а . внутреннюю поверхность оболочки предварительно покрывают слоем экэотермически реагирующей композиции, например системы алюминий-никель. Толщину слоя выбирают в пределах 0,20,5 толщины оболочки, Сварку осуществляют путем пропускания через нанесенный слой в областях впадин импульсного разрядного тока амплитудой 25-40 кА. Нанесение экзотермической композиции позволяет увеличить температуру в зоне соединения оболочки с шестерней и, как следствие, прочность сварочного соединения, 2

Изношенную шестерню после отжкга

1 и утонения зубьев помещают в полость цилиндрической стальной оболочки. с внутренним диаметром, равным на.ружному диаметру утоненной шестерни. Толщину оболочки выбирают такой, что ее объем равен объему припуска, снятого на изношенной шестерне при утонении профиля. Предварительно внутреннюю поверхность оболочки покрывают слоем экзотермически реагирующей композиции, например Al-Ni.

Цилиндрическую оболочку обжимают по зубчатому профилю в штампе с радиальными пуансонами. Усилие на пуансоны к режимы деформации при

59886

Р 15

Формула изобретения

Способ восстановления зубчатых колес, при котором с поверхности зубьев колеса удаляют дефектный слой, устанавливают со стороны зубчатого венца цилиндрическую оболоч- ку в виде металлической-ленты и. производят одновременное ее обжатие

55 з 14 обжиме оболочки контролируются по размеру длины общей нормали.

При полном обжиме оболочки в мо". мент ее соприкосновения с поверхностью впадин колеса в областях впадин по цепи пуансоны — оболочки - экэо-, термический слой — шестерня пропускают импульсный разрядный ток генератора импульсных токов или высоковольтного емкостного накопителя.

Амплитуда > азрядного тока составляет 25-40 кА.

Основным процессом, определяющим прочность сцепления оболочки. с шесте ней, является реакция взаимодействия компонентов экзотермической композиции (например, Ni и А1), сопровождающаяся существенным тепловыделением. Экзотермическая реакция вза- . имодействия начинается при условии нагрева, например, Ni-A1 до 920970 К. Такая температура реализуется в результате пропускания через подслой импульсного разрядного тока.

Таким образом, предварительное нанесение на внутреннюю поверхность оболочки экзотермически реагирующей композиции, способной при определеном нагреве вступать в реакцию с выделением тепла, обеспечивает существенное повьппение температуры . в зоне соединения оболочки с шестерней и, как следствие, прочность сцепления. При этом создается возможность использовать для зажигания реакции импульсный ток относительно малой амплитуды — менее. 40 кА. В случае использования тока с амплитудой более 40 кА на поверхности оболочки появляются прижоги, кратеры (вследствие выплеска металла), кроме того, .шестерня теряет исходную форму.

Пример. Восстанавливают шес-. терни статера Борисовского з-да АТЭ. .Исходные параметры колеса.:. число зубьев 9, модуль 2,5, наружный диа" метр 29,5 мм, толщина зуба по .хорде делительной окружности 4,42 мм.

Изношенные шестерни отжигают при

800 С, после чего зубчатый профиль утоняют на 0,5. мм до устранения дефектного слоя. Шестерню помещают в полость цилиндрической оболочки, изготовленной иэ стали 45ХН2МФА с вну тренним диаметром ф - 30,3 мм и толщиной 1,2 мм. Предварительно внутреннюю поверхность оболочки покрывают слоем толщиной 0,25-0,30 порошковой композиции Ni-Al. Частицы порошка (20-.30) представляют собой дисперсный алюминий с никелевой оболочкой при соотношении Ni-А1 80:20 (по. объему). Никель наносят на частицы. алюминия методом химического восстановления из водных растворов солей никеля. Толщина слоя. композиции

Ni-Al варьируется в пределах 0,2»

0,7 мм.

Оболочку обжимают по профилю шестерни в штампе с радиальными пуансонами. В момент полного контактирования оболочки с поверхностью колеса в областях впадин его зубьев пропускают импульсный разрядный ток по цепи оболочка-колесо. При этом используют установку МИУ-30/1, Оптимальный ток сварки и толщина промежуточного. слоя определяются как I - =25-40 кА, толщина слоя (0,2-0,5) Ь. Далее производят механическую и термическую обработки облицованной шестерни. Эксплуатаци" онные испытания восстановленных колес показали, что предлагаемый способ позволяет. повысить их долговечность в 1,5-1,8 раэ. Снижение толщины промежуточного слоя вызывает падение прочности сцепления до уровня (40-60) Н/мм . В случае повышения толщины. слоя прочность сцепления не возрастает .и составляет не более

126-130 Н/мм .. Полученные данные еще pas подтверждают необходимость. применения разрядного тока в диапазоне 25-40 кА при толщине промежуточного слоя из экзотермически реагирующей композиции (0,2-.0,5) h, где h — толщина оболочки, Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение долговечности восстановленного колеса, упрощение технологического процесса путем исключения операции теплой калибровки, а также повышение производительности процесса.

Составитель IG.Ìåëüöîâ

Техред М.Дидык Корректор Н.Гунько

Редактор И.Шулла

Заказ 398/14 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1459886 6 по всем, зубьям с последующей свар-. композиции, прн этом толщину слоя кой с металлом. колеса, о т л и ч а ю- выбирают в пределах 0,2-0 5 толщины шийся тем, что, с целью ловы" оболочки, а сварку осуществляют пушения долговечности колес и качест- тем пропускания через нанесенный ва сваРки, внУтРеннюю поверхность слой во впадинах зубчатого венца имоболочки предварительно покрывают пульсного разрядного тока амплитудой слоем экзотермически Реагирующей 25-40 кА.