Способ восстановления посадок подшипников

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к восстановлению посадок подшипников при ремонте деталей машин. Цель изобретения - повьшгение долговечности за счет увеличения стабильности формы посадочных поверхностей гнезд подшипников . Это достигается введением обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) посадочных поверхностей гнезд подшипниковых узлов на соответствующих режимах. Обработка посадочных поверхностей методом Ш1Д осуществляется на режимах, обеспечивающих глубину упрочнения, соответствующую наибольшей глубине наклепа деталей в процессе эксплуатации. Степень пластической деформации при ППД превышает наибольшее значение степени пластической деформации, имеющей место при контактном взаимодействии деталей. В процессе эксплуатации овальность посадочной поверхности достигает значений 15-28 мкм. Таким образом, при правильном выборе режима обработки обеспечивается предотвращение накопления отклонений формы. 3 табл. (Л .со 4 4 сл 05 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

F а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3840151/40-2 / (22) 10. 01. 85 (46) 15. 10 ° 87. Бюл. N 38 (71) Московский институт инженеров гражданской авиации (72) С.В.Очагов, С.К.Груздков и Г.И.Харитонов (53) 621.923.77(088.8) (56) Ремонт авиационной техники./Под ред. Г.А.Кручинского, Кн. IV. М.:

Машиностроение, 1981. с. 135. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСАДОК

ПОДШИПНИКОВ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к восстановлению посадок подшипников при ремонте деталей машин. Цель изобретения — повьппение долговечности за счет увеличения стабильности формы посадочных поверхностей гнезд подшип„„SU„„1344563 A 1 (51)4 В 23 P 6/00. В 24 В 39/00 ников. Это достигается введением обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) посадочных поверхностей гнезд подшипниковых узлов на соответствующих режимах. Обработка посадочных поверхностей методом

ППД осуществляется на режимах, обеспечивающих глубину упрочнения, соответствующую наибольшей глубине наклепа деталей в процессе эксплуатации.

Степень пластической деформации при

ППД превышает наибольшее значение степени пластической деформации, имеющей место при контактном взаимодействии деталей. В процессе эксплуатации овальность посадочной поверхности достигает значений 15-28 мкм. Таким образом, при правильном выборе режима обработки обеспечивается предотвращение накопления отклонений формы.

3 табл.

1 13445

Изобретение относится к технологии восстановления деталей машин и может быть использовано преимущественно при восстановлении формы посадочных поверхностей гнезд подшипни5 ковых узлов корпусных деталей, изготовленных из легких„ например магниевых сплавов.

Целью изобретения является повьш е- 10 ние долговечности деталей за счет увеличения стабильности формы посадочных поверхностей гнезд подшипников.

Способ осуществляют следующим

15 образом.

Удаляют дефектные (ональные) гильзы, растачивают отверстия корпусной детали пад гильзы следующих ремонтных ступеней, затем осуществляют об- 20 работку ППД посадочных поверхностей, устанавливают новые гильзы и растачивают их до обеспечения заданной посадки подшипников, после чего обрабатывают ППД посадочные поверхности гильз в сборе с корпусной деталью.

Обработку ППД каждой поверхности произнодят на режиме, обеспечивающем глубину наклепа а „н, соответствующую наибольшей глубине распространения эксплуатационных контактных формаций а: рПР

При этам.не допуская перенаклепа, степень пластической деформации при обработке Ер н задают превышающей степень пластической деформации, имеющей место при контактном нзаимадейс40 тнии деталей н процессе эксплуатации где — критическая степень пластической деформации по

45 оценке |i7 =0 14 0,20.

Обработка ППД на режимах, выбранных в соответствии с указанными условиями, придает деталям запас прочности, необходимый для предотвращения их неупругих контактных деформаций.

Последовательность выбора параметров режима обработки ППД состоит в следующем. Определяют значения а и Г .

Глубину наклепа а определяют известными способами, например путем измерения микратвердасти материала на различном расстоянии ат поверхности.

63 2

Степень деформации определяют аналитически. В большинстве практических случаен можно носпользонаться зависимостью. формулам

t ) If l E ) 1

60DI„11 (+2 )

2а,. Dш рпн п

ТК cos ь

rlnD D с и

4 S 1рг . Ость где Dш

R диаметр шарика упрочнителя; радиус упрочнителя; угол саударения шарика с обрабатываемой поверхностью; константа пластичности а о материала детали; показатель степени змпирическага закона Майера; масса шарика; число шариков н упрочниМ

Z теле;

И р — необходимое число проходов (N„= 5 — 10)i

П вЂ” диаметр обрабатываемого отверстия.

При обработке ППД указанным способом припуск практически не нужен, так как изменение диаметра после упа

E-1,5D где D — приведенный диаметр, методика определения которого описана ниже.

Для упрочнения поверхностей гнезд подшипников целесообразно применить ценграбежна-ударный способ ППД, к основ: ым параметрам режима которого относятся: скорость вращения упрочнителя вокруг собственной оси вращения п, аб/мин; скорость вращения упрочнителя. вокруг оси обрабатываемой поверхности и, аб/мин; натяг 1, мм ш У (сближение упрачнителя с обрабатываемой понерхностью); подача упрочнителя вдоль образующей обрабатываемой поверхности 5„, мм/об.

Для обеспечения высокой частоты поверхности (R „ -1,5 — 2,5 мм) подачу упрочнителя выбирают не более

0,2 — 0,3 мм на оборот упрочнителя вокруг оси обрабатываемого отверстия.

Натяг 1 выбирают главным образом исходя из конструктивных особенностей упрочнителя.

Зна е я пш определяют по

1344563 рочнения находится в пределах от

+0,002 до — 0,004 мм.

Машинное время обработки 3-5 мин.

Последовательность выбора режимов

5 обработки ППД посадочных поверхностей представлена в табл. 1.

П р.и м е р. Экспериментальная проверка проводилась в отношении подшипникового узла, имеющего следующие характеристики: используемый подшипник марки 2А208Б1; скорость вращения вала 4500 об/мин; материал гильз

ОХГСА; материал корпуса Д16; зазор установки подшипника в гильзе 0,0090,045 мм.

Для подшипникового узла данного типа допустимой является овальность посадочной поверхности не более 10 мкм.

После испытаний она находилась в пре- 20 делах 15 — 28 мкм.

В процессе исследований установлено, что наибольшая глубина эксплуатационного наклепа материала гильз составляет а=0,79 мм при степени 25 пластической деформации Е =-0,052.

Результаты определения режимов обработки гильз упрочнителями двух типов представлены в табл.2.

Данные по испытаниям на накопление Эд овальности гильзами представлены в табл.3. Для сравнения была проведена обработка ППД, обеспечивающая пониженную по сравнению с расчетной глубину наклепа (а =0 20 — 0 29 мм). пппб Ф

Как следует из данных табл.3, приращение овальности после такой обработки ППД существенны.

Таким образом предлагаемый способ по сравнению с прототипом при правиль. ном выборе режима обработки ППД обеспечивает предотвращение накопления отклонений формы, обусловленных неупругими контактными деформациями, что способствует повьппению долговечности деталей.

Ф о р м у л а и э обретения

Способ восстановления посадок подшипников в корпусных деталях, изготовленных из легких сплавов, включающий удаление гильзы, растачивание отверстия корпуса, установку новой гильзы, растачивание ее, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения долговечности деталей за счет увеличения стабильности их формы, посадочную поверхность отверстия корпуса и гильзы после растачивания подвергают обработке ППД, причем режим обработки каждой детали назначают с обеспечением степени пластической деформации поверхностного слоя не меньше ее наибольшего эксплуатационного значения, а глубину упрочненного слоя выбирают равной наибольшей глубине распространения пластических деформаций при контактном взаимодействии деталей в процессе эксплуатации.

1344563

Таблица 1

Расчетная формула

Режим обработки

Определение глубины распространения пластических деформаций

Определение требуемой глубины наклепа

Определение эксплуатационной степени пластической деформации

Определение степени пластической деформации при обработке ППД

Проверка значения

Расчет параметров режима

П р и м е ч а н и е. В зависимости от геометрии взаимодействующих деталей. В зависимости от геометрии обрабатываемой поверхности и диаметра шариков упрочнителя. В случае невыполнения условия() выбирают упрочнитель с другим диаметром шариков.

Т а б л и ц а 2

Режим обработки

Шариковый упвочнитель

Однорядный

Многорядный

Диаметр шариков, D мм ш

Наружный диаметр упрочнителя, мм

Число шариков Z

50

12,5 (на витке) Степень пластической деформации, обеспечивающая глубину наклепа а о„в " 0,69 мм

О, 105

0,075

Скорость вращения упрочнителя, n „, об/мин

4100

11300

Натяг, 1 мм

Подача упрочнителя, S, мм/об

C 3

0,3

0,1

Скорость вращения упрочнителя вокруг оси детали пш об/мин

1

1

1

I л о ф

1ч

v р х

1 о а о

I (4

1 а ! о

СЧ

I

1 О

1 сО а

С Ъ ф а Ч . N

Ю О а (:> а а о

<»4

А г

3 о а л л

N е о л л а о

1 1

A a фх о

1» Ю о 2 о х а х

Д ! о а о

СЧ (4 х о

1 а, ! !Х 1

I 1 — — 4

1

1

I

I 1 о

СЧ ВО

° а и х

М о

Ю ф а

Ю о х > х х

f» х

О В.

Ю О

C f а о ю а о х а ое

- л

«о о ь

В В

1:! Ci с с ! а tu ф\ о а о л х

Э

В о ф

С4

В

R с

Ю ф ф О

41 И

1 СО о а о о

5 х

1344563

I — — 4

1

1 ! о л а

1—

1

1 1

I O

I < а

1

1 — — — — 4

I

1 1

1 О ! О 1

1 N о

Ф 1 ° ! о

an а СО о

1

I !

1 I

Д 1 хф о

v 3 о х

1 1

А 1 о хфо

f» Ý 1 л g Л и

1

1 I

Д х фо

Л 1-В .л ох

1

»О» фх о !. е

° v 2 о х

Ц г о

Л 1- Э

° v 2 а о х

»Ф I

0l

f» аГ а о у и д ф cd

cN

Q ф а D