Способ обработки изделий из медных сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесних

Республик

«и 933819 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21 . 07. 80 (21) 2967028/22-02 (5 l ) М. Кл. с присоединением заявки Ж

С 25 D 11/34

С 23 F 7/26 тееударстеенный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621 Э 7.8:620.197.2 088.8) II0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 06. 82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07 06 82 (72) Авторы изобретения

К.И.Заблонский, А.A. Клименко и В. Г. Максимов

Одесский ордена Трудового Красного Знамени, политехнический институт (71) Заявитель

Б|ь АйнТ », w (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕДНЫХ

СПЛАВОВ

1О

Изобретение относится к обработке металлических изделий, в частности изделий из медных сплавов (фосфористая бронза1, и может быть использовано для определения мгновенной фактической площадки контакта (МФПК) в зацеплении червячной riaры натурного редуктора с использованием бокового зазора для изучения качества передачи и характера распределения нагрузки вдоль контактных линий.

Червячные цилиндрические передачи имеют пространственное зацепление элементов пар. Поверхность зацепления является сложной. Контактные линии — пространственные кривые, циклические изменяющие свое расположение и длину в процессе работы передачи.

Теоретический анализ геометрии зацепления червячной пары достаточно разработан для идеальных передач, Погрешность изготовления и монтажа, деформации деталей передачи, теплонапряженность, смазка в редукторах сказываются на мгновенный контакт передачи, а следовательно, и на зацепление в целом. В связи с этим возникает потребность в экспериментальных методах оценки расположения мгновенных пятен контакта в различных фазах зацепления. Размеры таких пятен позволяют судить о распределении. нагрузки в зацеплении, ото весьма важно при разработке различных мето" дик расчета на прочность передачи.

Определение фактической площади контакта (ФПК) осуществляют с исполь эованием дополнительной среды (информатора) в виде фольги, проволоки, краски, пудры, угольной пыли или путем непосредственного травления чис" тых металлических поверхностей,, способствующего образованию на поверхности защитных пленок, по цвету отличающихся от основного металла j 13. вестных ) в специальной литературе растворах для оксидирования и хроматирования меди и медных сплавов.

В данном способе используется только одно свойство хроматной плен и — образовывать светложелтую равномерную окраску поверхности.

Необходимость этой операции диктуется образованием на поверхности зуба червячного колеса в эксплуатируемой передаче .зон с различной тональностью.

Режимы оксидирования зависят от типоразмера редуктора.

Проток электролита оксидирования используют для отвода продуктов электролиза от зоны контакта двух поверхностей в целях поддержания процесса оксидирования — процесс оксидирования сопровождается выделением молекулярного кислорода, который скапливается во впадинах зубьев червячнс: го колеса, полностью погруженных в электролит при нижнем расположении червяка, при Этом через непродрлжительное время процесс оксидирования прекращается. Кроме того, проток способствует смене электролита в зоне обработки.

Проток электролита в данном случае осуществляют за счет разности уровней установки ванн с использованием энергии гидростатического перепада давления.

Совокупность проведения двух последовательных операций хроматирования и оксидирования позволяет получать равномерные черные оксидные пленки с высокой степенью контрастности, которая становится решающим фактором в определении размеров МФПК.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Редуктор, находящийся в эксплуатации, промывается органическим растворителем без предварительной разборки. Масло сливается с картера и в редуктор заливается промывочная жидкость, например дизельное топливо марки Дз, Дл, обладающее хорошими противозадирными свойствами.

3 93381

Однако контрастность границ, образующихся пленок низкая, а использование информатора в зацеплении натурного червячного редуктора практически неприемлемо. Это связано с отсутствием доступа к элементам пары в зоне контакта, сложностью получения тонких пленок одинаковой толщины одновременным зацеплением нескольких пар зубьев-виток, необходимостью относительного сдвига элементов пары в случае угольных пленок.

Для создания защитных пленок (оксидных, фосфатных, хроматных) на поверхности изделий из медных сплавов щироко используются различные электролиты с определенным режимом нанесения пленок 21.

Однако указанные пленки на поверхности медных сплавов в основном приме о няются для защитно-декоративных целеи

Кроме того, получение пленок непосредственно на фосфористой бронзе или латуни крайне затруднительно необходимо нанесение медного подслоя). И как уже указывалось .выше такие пленки имеют низкую контрастность границ на поверхности основного металла, а необходимость последующего удаления подслоя меди приводит к растравливанию поверхности зуба червячного колеса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки изделий из медных сплавов (латунь), включаюзз щий электрохимическое оксидирование в щелочном электролите при температуре не ниже 50 С, анодной плотности тока О, 1 - 10 А/дм и напряжении до 2,5 В в течение 10 - 20 мин t 3).

Однако данный способ предназначен для декоративных и отделочных целей.

Цель изобретения - повышение надежности работы натурного. редуктора

45 путем определения мгновенной фактической площади контакта в зацеплении червячной пары.

Указанная цель достигается тем, что согласно спс "обу обработки из50 делий. из медных сплавов, включающему электрохимическое оксидирование, перед электрохимическим оксидированием проводят химическое хроматирование, а электрохимическое оксидирование ведут в протоке электролита.

Как электрохимическое оксидирование, так и химическое хроматирование проводяT в рекомендуемых (изОдновременно, редуктор прокручивается без нагрузки на тихоходном валу 1-2 мин.

Промывочная жидкость сливается с картера и промывается проточной водой. Демонтируется боковая крышка редуктора. Предварительно, зубья

933819 6 червячного колеса, намеченные для электрохимического оксидирования, подвергаются химическому хроматированию. С двух сторон вала червяка заводятся катоды, конструктивно Ъыпол- 5 ненные из двух элементов. На пластине винипласта закреплен катод из листового свинца. Такая конструкция катода, экранированная с нерабочей стороны, увеличивает плотность тока процесса оксидирования без необходимости увеличения мощности выпрямителя. Электрическая цепь проверяется на отсутствие короткого замыкания. В корпус редуктора, через технологический люк заливается раствор для электрохимического оксидирования. Электрическая цепь замыкается через нагруэочные реостаты, включенные последовательно. Процесс 20 электролиза начинают с плотности тока 0,7 — 0,8 A/äì и ступенчато повышают через каждые 10 — 15 мин на 0,5 А/дм При плотности тока

2 R/äì процесс идет не менее 20 мин. 25

Я

Время процесса электролиза определяФ ется опытным путем, и составляет

40 - 45 мин. Предварительно электролит прорабатывают током до получения голубого оттенка. Электролит сли 5в вается из редуктора.

Электрическая цепь отключается и редуктор промывают проточной водой.

Подвергнутые оксидированию зубья выводят иэ зацепления с использованием бокового зазора.

Пример. Серийный редуктор Барышевского завода Ч- 160 с передаточным числом И-32 и модулем 8 мм обезжиривают в органическом растворителе или бензине, промывают водой, пасси вируют поверхность зубьев червячного колеса в 20 -ном растворе соляной кислоты 30 - 40 с, химически хроматируют в растворе, содержащем. г/л:

Хромовый ангидрид 150

Серную кислоту 70 о при температуре 18 — 25 С в течение

2-3 с, промывают водой, нагружают червячное колесо, проводят проточное

50 электрохимическое оксидирование в растворе, содержащем, г/л:

Гидроксид натрия 300

Бихромат калия 40 при температуре 50 — 60 С, напря:..е-, нием 5-6 В и плотности тока 2 А/дм

SS в течение 40 — 45 мин, промывают водой, раскрывают контакты элементов пары с использованием бокового зазо. ра, выводят зубья червячного колеса из зоны зацепления к смотровым окнам.

Контроль качества сборки червячной пары натурных редукторов осуществляется по ФПК вЂ” фактическому пятну контакта зуба червячного колеса с червяком.

ФПК вЂ” это совокупность мгновенных. фактических площадок МФПК, образующих под нагрузкой вдоль контактных линий на активных поверхностях зубьев.

МФПК дает возможность контролировать качество передачи по фазам зацепления, устанавливать характер и величину распределения нагрузки вдоль контактных линий передачи, что в целом дает возможность оценить качество изготовления натурного редуктора, тем самым повысить надежность и долговечность работы натурного редуктора.

Оксидная пленка на поверхности зубьев червячного колеса не оказывает отрицательного влияния на дальнейшую эксплуатацию редуктора в целом, так как она имеет незначительную толщину юдоли микрона) и в случае необходимости легко удаляется смачиванием в 20 -ном растворе соляной кислоты.

Таким образом, способ позволяет определить мгновенную фактическую площадь контакта в зацеплении червячной пары натурного редуктора простой обработкой поверхности червячной пары в стандартных растворах за чет получения черной контрастной оксидной пленки- без дополнительного нане" сения подслоя меди, что позволяет изучить характер распределения нагрузки в зацеплении червячной пары и оценить качество изготовления червячного редуктора, что в целом позволяет значительно снизить брак в производстве редукторов.

Формула изобретения

Способ обработки изделий иэ медных сплавов, преимущественно червячной пары натурного редуктора, включающий электрохимическое оксидирование в щелочном электролите, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы натурного редуктора путем определения

933819

Составитель В. Бобок

Редактор В. Бобков Техред А, Ач Корректор А. Дзятко

Заказ 3873/12 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мгновенной фактической площади контакта в зацеплении червячной пары, перед электрохимическим оксидированием проводят химическое хроматирование, а электрохимическое оксидирование ведут в протоке электролита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Крагельский И. В. и др. Основы расчетов на трение и износ. М., "Нашиностроение", 1977, с. 424-427 °

2., Каданер Л.И.Справочник по гальваностегии. Киев, "Техника", 1976 с. 100, 101, 102.

3. Авторское свидетельство СССР

1 51489, кл. С 25 Р 11/34, 1936.