Методы восстановления сопряжений

Ремонт машин и их составных частей часто сводится к восстановлению работоспособности сопряжений. В первую очередь восстанавливают посадки (зазоры и натяги) в сопряжениях путем восстановления геометрической формы и физико-механических свойств поверхностей деталей.

Первоначальную посадку в сопряжении можно восстановить различными методами (рис. 5.1):

· без изменения размеров деталей;

· с изменением их начальных размеров;

· восстановлением начальных размеров деталей.

Метод восстановления посадки без изменения размеров деталей сопряжения может быть осуществлен регулировкой зазора (натяга), заменой изношенных деталей или перестановкой изношенных деталей в другую рабочую позицию.

Регулировку зазора (натяга) обычно применяют для легкодоступных сопряжений. Она сводится к перемещению одной или нескольких деталей с помощью специальных устройств, в результате чего сопряжение становится работоспособным, но при этом сохраняется искаженная геометрическая форма деталей.

В зависимости от конструкции сопряжения регулировку зазора (натяга) выполняют путем перемещения деталей при резьбовых соединениях, удалением или постановкой прокладок, автоматической регулировкой.

Замена изношенных деталей или перестановка ее в другую рабочую позицию в сопряжении, как и регулировка, не полностью восстанавливают работоспособность сопряжения, так как новая деталь или изношенная поверхность старой детали в этом случае работают в сопряжении с изношенной деталью. Такое (частичное) восстановление посадки целесообразно в том случае, если ресурс восстановленного сопряжения достаточен для его работы до очередного ремонта.

Посадки с изменением начальных размеров восстанавливают путем увеличения размеров посадочных мест сопряженных деталей или путем их уменьшения.

В первом случае исправляют геометрическую форму и шероховатость поверхности изношенного отверстия (растачиванием, шлифованием), что приводит к увеличению диаметра, а посадочное место вала наращивают и обрабатывают под размер отверстия или устанавливают новый вал увеличенного ремонтного размера. Например, изношенную поверхность цилиндра двигателя растачивают, хонингуют и устанавливают поршень ремонтного размера. При этом уменьшаются удельные давления в сопряжении, приводящие в процессе работы к уменьшению износа. Однако прочность охватываемой детали снижается.

Во втором случае исправляют геометрическую форму и шероховатость поверхности вала (обтачиванием, шлифованием), а сопрягаемое отверстие наращивают и обрабатывают под размер вала или деталь заменяют новой с уменьшенным отверстием. Например, шейки коленчатого вала шлифуют и устанавливают вкладыши ремонтного размера. Это увеличивает удельные давления в сопряжении, приводящие в работе к его ускоренному износу.

Вопрос о том, какую из сопряженных деталей восстанавливать, а какую деталь подогнать по ней или заменить, решают с учетом экономической целесообразности. Как правило, восстанавливают наиболее сложную и дорогую деталь. Этот метод восстановления посадок в сопряжениях не обеспечивает взаимозаменяемости деталей, поэтому получил название восстановления под индивидуальный размер. Он находит применение в условиях единичного производства.

Восстановление детали под ремонтный размер – наиболее прогрессивный и широко применяемый метод восстановления посадок в сопряжении. Сущность его заключается в том, что основную наиболее сложную деталь обрабатывают до заранее установленного размера. Сопрягаемую с ней деталь изготавливают под этот же размер с сохранением допусков новой детали. В связи с тем, что ремонтные размеры заранее установлены и известны, вторую деталь можно изготовить независимо от первой и даже на другом предприятии. В этом случае на ремонтных чертежах деталей указывают категории ремонтных размеров.

Посадка с изменением начальных размеров деталей может восстанавливаться также с применением дополнительных деталей. Сущность этого метода состоит в том, что изношенные или поврежденные части деталей удаляют, а на их место устанавливают вновь изготовленные и обрабатывают деталь под ремонтный размер. Этот метод осуществляют с применением специфических приемов: отверстия и валы восстанавливают постановкой втулок, гильз или колец, например, изношенные отверстия под коренные подшипники блоков двигателей растачивают и устанавливают в них пластины; детали сложной конфигурации ремонтируют удалением дефектного и установкой нового элемента детали (зубчатого венца, шлицевой втулки, шлицевого конца вала и др.); плоские поверхности восстанавливают постановкой планок или накладок.

Восстановление посадок с восстановлением начальных размеров состоит в том, что размеры отверстия и вала восстанавливают наращиванием металла или другим методом с последующей обработкой их под номинальный размер. При этом восстанавливаются физико-механические свойства и шероховатость поверхности. Изношенная поверхность детали может наращиваться наплавкой, пластическим деформированием, гальваническими и химическими покрытиями, напылением, нанесением синтетических материалов. Этот метод не требует запаса деталей ремонтных размеров, упрощает организацию ремонтного производства, но восстановление размеров обеих сопряженных деталей экономически не всегда выгодно.