7.5. Неподвижные соединения

Основной неисправностью этих соединений является ослабление посадки деталей. Причинами его являются нарушение требований монтажа (плохая притирка конусного соединения, недостаточный натяг), ослабление крепления, приложение критических нагрузок. Ослабление посадки деталей определяется визуально (по сдвигу деталей, по натертости, по наличию ржавчины); обстукиванием (на ослабление посадки свидетельствует глухой, дребезжащий звук); по усилию распрессовки (при ослаблении посадки деталь свободно или от небольшого усилия освобождается от сопряжения); с помощью микрометража. Ослабление посадки разрешается устранять одним из следующих способов:

– электроискровым, когда износ не превышает 0,1 мм;

– хромированием или меднением, когда износ не превышает 0,15 мм;

– нанесением пленки клея ГЭН-150В, когда износ не более 0,1 мм;

– цинкованием или металлизацией, когда износ не более 0,3 мм;

– давлением, когда износ не более 0,3 мм;

– осталиванием, наплавкой, постановкой добавочной детали, когда износ превышает 0,3 мм. Наплавка валов, работающих при знакопеременной нагрузке, разрешается только вибродуговым методом.

Другими неисправностями этих соединений могут быть изломы, трещины и задиры рабочей поверхности. Трещины вызываются чрезмерным натягом, а задиры – проворотом деталей и некачественной разборкой. Выявляются визуально и с использованием методов неразрушающего контроля. При наличии изломов и трещин детали подлежат замене.

Процесс сборки неподвижных соединений состоит из нескольких этапов:

– подбора деталей по натягу. Натяг цилиндрических поверхностей определяется микрометражом, конусных поверхностей – по осевому перемещению охватывающей детали (по величине ее просадки)

h =  / 2 tg , (7.1)

где h – осевой натяг, мм;  – диаметральный натяг, мм;  – угол конуса;

– притирки сопряженных деталей, имеющих конусную поверхность. Детали притирают при вертикальном положении вала с применением паст. Качество прилегания проверяют по краске. Площадь прилегания должна составлять не менее 70 %;

– нагрева охватывающей или охлаждения охватываемой детали. Процесс нагрева и охлаждения подробно изложен в лекции № 9.

7.6. Шлицевые и шпоночные соединения

Основной неисправностью данных соединений является износ поверхности сопряженных деталей. Причинами износа являются неправильная пригонка, небрежная разборка и сборка, допускаемые в эксплуатации перегрузки.

С

Рис. 7.13. Схема определения бокового зазора в шлицевом соединении

остояние шпоночного соединения проверяют визуально, по наличию натяга между шпонкой и шпоночным пазом или микрометражом, используя листовые пробки и шаблоны.

Состояние шлицевого соединения можно проверить двумя способами, т. е. когда оно собрано и когда разобрано. В первом случае вилку одевают на вал и устанавливают в центре станка или приспособления. Подводят ножку индикатора к вилке и, поворачивая ее в одну и в другую сторону, по отклонению стрелки определяют боковой зазор (рис. 7.13). Если ножка индикатора установлена в зоне делительной окружности, то показание индикатора определяет истинную величину бокового зазора. Если ножка индикатора смещена, то истинную величину бокового зазора С_Б определяют как

С_Б = R a / L, (7.2)

где R – радиус делительной окружности; L – расстояние от оси до точки касания ножки индикатора; а – показание индикатора.

Детали шпоночного соединения, имеющие смятие и износ пазов, ослабление посадки или деформацию шпонки, взаимное перемещение сочлененных в узле деталей, можно восстановить одним из следующих способов:

– обработкой пазов спариваемых деталей (ручным или механическим способом) до ремонтных размеров с постановкой шпонки ремонтного размера;

– обработкой паза одной из деталей под ремонтный размер с постановкой ступенчатой шпонки;

– электродуговой наплавкой пазов с последующей обработкой под номинальный размер с постановкой шпонки чертежного размера;

– нанесением полимерных композиционных материалов;

– нарезанием нового паза у охватывающей детали (ступицы) с постановкой ступенчатой шпонки или шпонки номинального размера;

– заменой части детали – постановкой втулки в отверстие охватывающей детали, заменой шпоночной части конца вала и изготовлением шпонки номинального размера. При этом металл новых частей должен быть той же марки, что и ремонтируемой детали. Наплавлять шпоночный паз можно только вибродуговым методом.

Детали шлицевого соединения перед разборкой необходимо отметить метками, чтобы сохранить взаимную ориентацию шлицев в рабочем положении. Детали, имеющие отколы или трещины шлицев, заменяют, а имеющие износ – восстанавливают одним из следующих способов:

• наплавкой шлицевой части вибродуговым методом под слоем флюса износостойкой проволокой с последующей обработкой шлицев под номинальный размер. Наплавку ведут вдоль шлица в разбивку в диаметрально противоположном порядке. Например: для вала с шестью шлицами: 1,4,2,5,3,6, а для вала с десятью шлицами: 1,6,9,4,8,3,5,2,7. Перед наплавкой вал следует нагреть до температуры 250÷300 С. Если шлицевое соединение ранее подвергалось закалке, то перед наплавкой производят отжиг, а после наплавки – термообработку. При ширине шлица до 6 мм наплавляется весь паз, а при ширине более 6 мм – только изношенная часть шлица. Обработку шлицев ведут на шлицешлифовальных станках моделей 3451, 5П-451 и др., а шлицев в отверстиях – дорнованием, электрохимическим калиброванным шлифованием и протягиванием;

• заменой части вала – шлицевого конца или постановкой ремонтной втулки внутрь охватывающей детали (шлицевой муфты), при этом новые детали изготовляются из материала той же марки, что и ремонтируемая деталь;

• нанесением полимерных композиционных материалов типа Belzona. В этом случае можно избежать последующей механической обработки.