Способ восстановления соединения "вал-подшипник качения"

Изобретение относится к способу восстановления соединения «вал - подшипник качения». Способ включает высверливание осевого отверстия вала и компенсацию износа перемещением металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала. Рабочий инструмент устанавливают на оправке, осевое отверстие высверливают на глубину, превышающую длину посадочной поверхности «вал-подшипник качения» на величину нерабочей части оправки. Перед высверливанием отверстия изношенную поверхность протачивают до выведения следов износа, а после высверливания отверстия на подготовленную поверхность устанавливают подшипник качения, базируя его по торцевой поверхности внутреннего кольца. Перемещают рабочий инструмент относительно осевого отверстия вала с одновременным нагревом деформируемого объема металла до ковочных температур и осуществляют подъем металла по ширине посадочной шейки подшипника качения до создания необходимой посадки с натягом. Технический результат заключается в возможности восстановления соединения «вал-подшипник качения» с обеспечением качественной посадки с натягом. 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления соединения «вал - подшипник качения».

Известен способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах [Патент RU №2468880, опубл. 10.12.2012. «Способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах»], высверливание осевого отверстия вала и компенсацию износа перемещением металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала.

Недостатком данного способа является: отсутствие возможности применения его для восстановления посадки «вал - подшипник качения».

Технический результат заявленного изобретения - расширение области применения и использование для восстановления соединения «вал-подшипник качения».

Указанный технический результат достигается тем, что рабочий инструмент устанавливают на оправке, осевое отверстие высверливают на глубину, превышающую длину посадочной поверхности «вал - подшипник качения» на величину нерабочей части оправки, перед высверливанием отверстия изношенную поверхность протачивают до выведения следов износа, а после высверливания отверстия на подготовленную поверхность устанавливают подшипник качения, базируя его по торцевой поверхности внутреннего кольца, перемещают рабочий инструмент относительно осевого отверстия вала с одновременным нагревом деформируемого объема металла до ковочных температур, и осуществляют подъем металла по ширине посадочной шейки подшипника качения до создания необходимой посадки с натягом.

На фиг. 1 представлена оправка с рабочим инструментом, на фиг. 2 - процесс восстановления посадки «вал - подшипник качения».

Способ реализуется устройством, состоящим из рабочего инструмента 1 с тороидальной рабочей поверхностью 2, установленный на оправке 3.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно изношенную посадочную поверхность на валу протачивают до выведения следов износа, затем высверливают осевое отверстие L_отв на глубину, превышающую длину посадочной поверхности «вал - подшипник качения» L_пoc на величину нерабочей части конца оправки 3. После высверливания отверстия на подготовленную посадочную поверхность устанавливают подшипник качения, базируя его по торцевой поверхности внутреннего кольца. Для облегчения процесса пластической деформации, посадочную шейку вала разогревают до ковочных температур за счет подачи электрического тока большой силы и малого напряжения на инструмент и на деталь. Плотность тока составляет j=250…300 А/мм². Металл для компенсации износа посадочной поверхности на валу перемещают из нижележащих слоев передвижением инструмента 1 с тороидальной рабочей поверхностью 2, установленного на оправке 3, относительно отверстия с натягом, величину которого определяют исходя из условного равенства деформируемого объема в осевом отверстии и объема суммарного износа посадочной поверхности, подлежащей восстановлению, а также физико-механических свойств материала вала. Ток на инструмент и на деталь подают одновременно с началом перемещения инструмента относительно отверстия со скоростью v=20…60 мм/мин.

Предлагаемый способ позволяет восстановить соединение «вал - подшипник качения» за счет перемещения металла, для компенсации износа посадочной поверхности на валу, из нижележащих слоев передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала. Рабочий инструмент, контактирующая поверхность которого выполнена тороидальной, устанавливают на оправке, причем внешний диаметр тороидальной поверхности d_mop определяют исходя из условного равенства деформируемого объема осевого отверстия и объема суммарного износа посадочной поверхности на валу.

Способ восстановления соединения «вал-подшипник качения», включающий высверливание осевого отверстия вала и компенсацию износа перемещением металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала, отличающийся тем, что рабочий инструмент устанавливают на оправке, осевое отверстие высверливают на глубину, превышающую длину посадочной поверхности «вал-подшипник качения» на величину нерабочей части оправки, перед высверливанием отверстия изношенную поверхность протачивают до выведения следов износа, а после высверливания отверстия на подготовленную поверхность устанавливают подшипник качения, базируя его по торцевой поверхности внутреннего кольца, перемещают рабочий инструмент относительно осевого отверстия вала с одновременным нагревом деформируемого объема металла до ковочных температур и осуществляют подъем металла по ширине посадочной шейки подшипника качения до создания необходимой посадки с натягом.