Ремонт зубчатых передач

К деталям со сложной конфигурацией рабочих поверхностей отно­сятся шлицевые валы, шлицевые втулки, зубчатые венцы колес и шестерен и т. п. Особенностью этих деталей при поступлении в ремонт является то, что рабочие поверхности их имеют односторонний износ, который объяс­няется тем, что рабочая поверхность шлицев валов, зубьев шестерен и ко­лес подвержена большому износу, как наиболее нагруженная.

Подвергаются износу в основном только подвижные шлицевые со­единения. Неподвижные шлицевые соединения с натягом (прессовые по-садки) практически могут изнашиваться только в том случае, если их по­садка выполнена с нарушением установленных технических требований.

Изношенные по ширине шлицы ремонтируют наплавкой как ручной, так и автоматической (под флюсом, в углекислом газе, вибродуговой) с последующей механической обработкой. При ручной электродуговой на­плавке применяют электроды ОЗН-300, ОЗН-350 и др. При восстановлении валов диаметром 45-50 мм со шлицами шириной до 5-6 мм чаще всего применяют сплошную наплавку шлицев. Валы, имеющие ширину шлицев больше 8 мм и диаметр больше 50 мм, наплавляют на изношенной стороне шлица. После наплавки деталь медленно охлаждают в песке или термоста­те, чтобы не допускать коробления. Валики накладывают поочередно с диаметрально противоположных сторон (рис. 24.1). Валик начинают на­плавлять в точке а, отступив от конца на 10-15 мм, и заканчивают в точке Ъ. Наложение валиков в три-четыре слоя предупреждает образование за­калочной зоны на границе с расплавленным металлом.

После наплавки шлицы обрабатывают на станках, при этом деталь устанавливают так, чтобы снимать только наплавленный металл. Ремонт шлицев раздачей производится при небольшой величине износа по шири­не, но большого распространения на ремонтных заводах этот способ не получил.

Среди агрегатов лесозаготовительных машин распространены зубча­тые соединения (коробок передач, заднего моста и др.). Основными неис­правностями и износами зубчатых соединений являются: естественный из­нос зубьев по толщине и длине, реже поломка зубьев шестерен, постепен­ное усталостное разрушение от контактных перенапряжений и появление на поверхности зубьев раковин (питтинга), заусениц и мелкой раковистой сыпи, выкрашивание (при включении передач).

Ремонт зубчатых шестерен, звездочек производится следующими основными способами: наплавкой, когда зубья изношены или частично поломаны, заменой венцов, пластической деформацией (давлением), пово­ротом шестерен, звездочек на валу. Наплавка зубьев шестерен, звездочек производится электродуговым способом, но чаще ацетиленокислородным пламенем. В качестве присадочного материала рекомендуется выбирать прутки или электроды того же химического состава, что материал шестер­ни или звездочки. При наплавке малоуглеродистой сталью шестерню под­вергают цементации, а после закаливают. Износостойкую наплавку зубьев шестерен следует производить железохромистыми прутками типа сормайт № 2 или электродами ЦС-2. При этом термическая обработка зубьев не производится, так как наплавленный слой имеет достаточную твердость.

Наплавленные сормайтом или закаленные зубья обрабатывать мож­но только абразивными корундовыми кругами с зернистостью 34-46 или электроэрозионными способами (анодно-механическим или электроискро­вым). Размеры и правильность обработки зубьев контролируют шаблоном.

Средний износ зубьев шестерен, наплавленных сормайтом, после пробега автомобиля 15000 км колеблется в пределах 0,05-0,07 мм.

Замену венцов и части детали проводят в случаях, когда конструкци­ей предусмотрены сменные венцы и когда (в блоках шестерен) из-за изно­са зубьев на одном венце нецелесообразно выбраковывать весь дорого­стоящий блок.

Технологический маршрут замены венца подвижных шестерен (ка­реток) состоит из следующих операций: изношенную шестерню блока сре­зают, протачивают посадочное место, изготовляют новый зубчатый венец, затем напрессовывают на блок шестерен и дополнительно крепят (сварка, штифтовка и др.). При напрессовке венцов осуществляется предваритель­ный нагрев в масляных ваннах для создания требуемого натяга (рис. 24.2).

Если конструкцией предусмотрены сменные венцы в отдельных блоках шестерен, то применяют клепку венцов к ступицам; лучше ее про­водить в холодном состоянии, при этом отношение длины стержня такой заклепки к ее диаметру должно быть не более 1:4. Несоблюдение этого ус­ловия приводит к продольному изгибу стержня заклепки, что создает ра­диальный нажим на венец и может вызвать его деформацию. Механиче­ская и термическая обработка целиком наплавленных зубчатых венцов и шлицев ступиц, а также шлицев валов не отличается от изготовления этих элементов в новых деталях. Технология изготовления деталей подробно изучается в курсе «Технология машиностроения».