По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 332.14 DOI:10.33920/pro-2-2107-03

Ремонт и восстановление валов, муфт, шлицевых и шпоночных соединений

Козлов В.Б. главный механик, ООО «Паритет», 190045, Санкт-Петербург, ВО, строение 23, e-mail: kozlov346@paritet.pro
Истомин А.Б., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, е-mail: aistomin46@yandex.ru
Гемба И.Н., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

В статье представлен обзор методов восстановления и ремонта различных деталей оборудования: валов, муфт, шлицевых и шпоночных соединений. Даны рекомендации по выбору методов, оборудования и инструмента. При износе шпоночный паз ремонтируют наваркой грани с последующим фрезерованием. При этом выдерживают размер паза, установленный стандартом. Возможен и такой ремонт: паз расширяют и углубляют, полностью устраняя следы износа, затем к нему изготовляют ступенчатую шпонку. Но при таком ремонте не обеспечивается высококачественное соединение, и поэтому его применяют в исключительных случаях (при осмотрах и текущих ремонтах). При ремонте шпоночных соединений изношенные шпонки не ремонтируют, а изготовляют новые, подгонкой добиваясь их плотного сопряжения с боковыми поверхностями пазов соединяемых деталей. Исключение составляют клиновые шпонки: их загоняют в паз ударом молотка так, чтобы они заклинились по высоте. Клиновую шпонку следует, кроме того, забивать таким образом, чтобы при ослаблении ее можно было осаживать. Между головкой шпонки и торцом детали должно оставаться расстояние, равное высоте шпонки. Соединение с помощью шлицов применяют для закрепления на валах шестеренок, зубчатых колес, втулок. Оно обладает целым рядом преимуществ по сравнению с другими типами соединений. Составляющие детали этого соединения легче центрируются. Это значительно уменьшает механические деформации на границе втулки. В процессе эксплуатации под воздействием различных нагрузок шлицевое соединение теряет свои свойства. В этом случае производят восстановление шлицов или канавок, в которых они размещаются. Шлицы небольших валиков обычно не ремонтируют, детали с изношенными шлицами большей частью заменяют новыми. Подобные работы производят в специализированных мастерских. В некоторых случаях ремонт и восстановление таких изделий осуществляют в небольшой мастерской, но оборудованной необходимыми станками.

Литература:

1. Ремонт и восстановление оборудования. Эл. ресурс. URL: http://chiefengineer.ru (дата обращения 26.003.2021).

2. Васильев, А.С. Направленное формирование эксплуатационных свойств деталей в технологических средах // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Машиностроение. — 2017. — Т. 17, №1. — С. 33–40 DOI: 10.14529/engin170104

3. Васильев, А.С. Технологическая наследственность в машиностроении // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева 2017. — №1. — С. 198–202.

4. Fedorova, L., Fedorov, S., Sadovnikov, A . , Ivanova , Y. , Voronina, M. Abrasive wear of Hilong BoTN hardfacings. VII International conference on mechanical engineering and applied composite materials (MEACM2017) Hong Kong, China, November 23–24, 2017.

5. Горленко О.А., Суслов А.Г., Харченков В.С. Перспективные технологии, обеспечивающие повышение качества машин. Перспективные технологии, машины и аппараты в машиностроении: матер. выездного заседания головного совета «Машиностроение». — Орёл, 1995. — С. 89–92.

6. Морозов, А.В. Повышение нагрузочной способности соединений с натягом типа «втулка — корпус» объемным электромеханическим дорновани-ем / А.В. Морозов, Г.Д. Федотов, А.Е. Абрамов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2014. — №3. — С. 125–133.

7. Морозов, А. В. Разработка классификации процессов электромеха-нической обработки отверстий движущимся высокотемпературным полосовым источником / А.В. Морозов, Г.Д. Федотов // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2015. —№3. — С. 44–50.

8. Морозов, А.В. Электромеханическая закалка рабочих поверхностей шлицевых втулок техники сельскохозяйственного назначения / А.В. Морозов, Л.В. Федорова, Г.Д. Федотов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2015. — №2. — С. 169–175.

9. Элькин, С.Ю. Совершенствование технологий восстановления упругих элементов сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой / Автореф. дисс. на соиск. учен. степени д. т.н. — Саратов, 2003, — 42 с.

10. Гаркунов, Д.Н., Бурумкулов, Ф.Х. Финишная антифрикционная обработка при восстановлении цилиндров двигателей.// Металловедение и термическая обработка металлов. — 1982. — №3. — С. 57–58.

11. Исупов, М.Г. Повышение эксплуатационных свойств прецизионных пар трения струйно-абразивной обработкой / М.Г. Исупов, Л.Т. Крекнин // Вестник машиностроения. — 2001. — №7. — С. 68–69.

1. Remont i vosstanovleniye oborudovaniya. El. resurs. URL: http:// chiefengineer.ru (data obrashcheniya 26.003.2021).

2. Vasilyev, A.S. Napravlennoye formirovaniye ekspluatatsionnykh svoystv detaley v tekhnologicheskikh sredakh // Vestnik Yuzhno-Uralskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Mashinostroyeniye. — 2017. — T. 17. — №1. — S. 33–40 DOI: 10.14529/engin170104

3. Vasilyev, A.S. Tekhnologicheskaya nasledstvennost v mashinostroyenii // Vestnik Rybinskoy gosudarstvennoy aviatsionnoy tekhnologicheskoy akademii im. P.A. Solovyeva 2017. — №1. —S. 198–202.

4. Fedorova, L., Fedorov, S., Sadovnikov, A., Ivanova, Y,. Voronina, M. Abrasive wear of Hilong BoTN hardfacings. VII International conference on mechanical engineering and applied composite materials (MEACM2017) Hong Kong. China. November 23–24. 2017.

5. Gorlenko, O.A.. Suslov, A.G.. Kharchenkov, V.S. Perspektivnyye tekhnologii. obespechivayushchiye povysheniye kachestva mashin. Perspektivnyye tekhnologii. mashiny i apparaty v mashinostroyenii: mater. vyyezdnogo zasedaniya golovnogo soveta «Mashinostroyeniye». Orel. 1995. — S. 89–92.

6. Morozov, A.V. Povysheniye nagruzochnoy sposobnosti soyedineniy s natyagom tipa «vtulka — korpus» obyemnym elektromekhanicheskim dornovani-em / A.V. Morozov. G.D. Fedotov. A.E. Abramov // Vestnik Ulianovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. — 2014. — №3. — S. 125–133.

7. Morozov, A.V. Razrabotka klassifikatsii protsessov elektromekha-nicheskoy obrabotki otverstiy dvizhushchimsya vysokotemperaturnym polosovym istochnikom / A.V. Morozov. G.D. Fedotov // Uprochnyayushchiye tekhnologii i pokrytiya. –2015. -№3. -S. 44–50.

8. Morozov, A.V. Elektromekhanicheskaya zakalka rabochikh poverkhnostey shlitsevykh vtulok tekhniki selskokhozyaystvennogo naznacheniya / A. V. Morozov. L. V. Fedorova. G.D. Fedotov // Vestnik Ulianovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. — 2015. — №2. — S. 169–175.

9. Elkin, S.Yu. Sovershenstvovaniye tekhnologiy vosstanovleniya uprugikh elementov selskokhozyaystvennoy tekhniki elektromekhanicheskoy obrabotkoy / Avtoref. diss. na soisk. uchen. stepeni d. t. n.. — Saratov. 2003–42 s.

10. Garkunov, D.N.. Burumkulov, F.Kh. Finishnaya antifriktsionnaya obrabotka pri vosstanovlenii tsilindrov dvigateley.// Metallovedeniye i termicheskaya obrabotka metallov. 1982. №3. s. 57–58.

11. Isupov, M.G. Povysheniye ekspluatatsionnykh svoystv pretsizionnykh par treniya struyno-abrazivnoy obrabotkoy/ M.G. Isupov. L.T. Kreknin // Vestnik mashinostroyeniya. — 2001 — №7 — S. 68–69.

Ремонт валов. В процессе эксплуатации у валов изнашиваются посадочные шейки, шпоночные канавки и шлицы, повреждаются резьба и центровые отверстия, вал получает изгиб. Способ ремонта изношенного цилиндрического вала выбирают после того, как соответствующей проверкой установят характер и степень износа. Шейки вала, имеющие износ (царапины и риски, нецилиндричность до 0,1мм), ремонтируют шлифованием. Но сначала проверяют, исправны ли центровые отверстия вала, при наличии забоин и вмятин в первую очередь протачиванием восстанавливают центровые отверстия. Затем правят валы [1–4].

Шейки валов со значительным износом обтачивают и шлифуют под ремонтный размер. При этом допускается уменьшение диаметра шеек на 5–10% в зависимости от характера воспринимаемых валом нагрузок, в частности от того, испытывает ли вал ударные нагрузки. В тех случаях, когда необходимо восстановить первоначальные размеры шеек, на них после их обточки напрессовывают или устанавливают на клее ремонтные втулки, которые затем обрабатывают точением или шлифованием. Изношенные поверхности валов можно ремонтировать также наращиванием металла вибродуговой наплавкой, металлизацией, хромированием или другими методами.

Погнутые валы выправляют холодным или горячим способом. Горячей правке подвергают валы, диаметр которых больше 60 мм. Холодная правка валов может выполняться вручную при помощи винтовых скоб, рычагов, но лучше правку производить под прессом. Сущность правки заключается в том, что приложенное усилие вызывает остаточные деформации, деталь восстанавливается, приобретая первоначальные свойства.

При холодной правке прессом или скобой вал располагают на двух опорах выгнутой стороной к нагружающему устройству (винту, ползуну) и нагружают так, чтобы вал изогнулся в противоположную сторону на величину, почти равную первоначальному прогибу, и лишь затем восстанавливают первоначальную точность по прямолинейности.

Изогнутые валы диаметром до 30мм можно править наклепом. Суть такой правки состоит в том, что вал кладут прогибом вниз на плиту (рис. 1) и легким молотком наносят частые удары, пока вал не выпрямится. Удары наносят также с обеих сторон прогиба, ограниченного углом 120 град. [4–8].

Для Цитирования:
Козлов, Истомин, Гемба, Ремонт и восстановление валов, муфт, шлицевых и шпоночных соединений. Главный механик. 2021;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: