2336

стий. Расточить отверстия во втулках под распределительный вал, выдержав размер от оси отверстий до оси коренных подшипников и шероховатость поверхностей.

5.Фрезеровать поверхности под головки цилиндров.

6.Расточить посадочные пояски под гильзы цилиндров. Расточить в гнездах под гильзы цилиндров выточку, выдержав глубину и радиус галтели. Сделать фаски. Выдержать отклонения от перпендикулярности осей гнезд под гильзы цилиндров относительно оси отверстий под коленчатый вал, биение торца выточки относительно оси отверстия под коленчатый вал, биение торца выточки относительно оси цилиндра и шероховатость.

7.Хонинговать гнезда под вкладыши коренных подшипников.

8.Развернуть отверстия под толкатели.

9.Прочистить масляные каналы и промыть блок современным синтетическим биоразлагаемым моющим средством (см. разд. 1). Обдуть сжатым воздухом. Просушить.

10.Зачистить заусенцы и острые кромки. Продуть все отверстия, масляные каналы и плоскости.

После завершения ремонтных работ необходимо провести контроль всех восстановленных поверхностей.

После очистки картера коробки передач, зачистки базовой и боковой плоскостей от прокладок и забоин следует провести восстановление в последовательности, указанной ниже:

1.Выявить и пометить концы трещин.

2.Сверлить отверстия диаметром 3 мм по краям трещины на расстоянии 6...10 мм от видимого ее конца. Картеры с трещинами, проходящими по передним и задним поверхностям, бракуются.

3.Заварить трещины, наплавить отколотые ушки и бобышки.

4.Зачистить сварочные швы и проверить их на герметичность. Зачистить забоины.

5.Высверлить сломанные болты. Рассверлить отверстия с поврежденной резьбовой поверхностью. Зенкеровать фаску. Нарезать резьбу под спиральные вставки.

6.Ввернуть спиральные резьбовые вставки в отверстия. Развернуть технологические отверстия, выдержав расстояние между ними и осью первичного (вторичного) вала. Точность расположения отверстий обеспечить кондукторной плитой.

7.Расточить отверстия под подшипники первичного, вторичного, промежуточного валов и ось шестерен заднего хода для установки втулок. Обработку осуществить относительно плоскости разъема с крышкой и двух установочных отверстий.

8.Запрессовать втулки в расточенные отверстия картера коробки.

9.Расточить отверстия во втулках под исходный размер заводаизготовителя. Растачивание отверстий во втулках под подшипники пер-

231

вичного и вторичного валов, двух отверстий под подшипники вторичного вала, двух отверстий под ось шестерен заднего хода произвести за одну установку в линию, выдержав межцентровое расстояние.

Завершающими операциями ремонта коробки передач являются чистовая проточка, обдув сжатым воздухом, продувка всех отверстий и окончательный контроль поверхностей.

Кроме названных технологических процессов при восстановлении корпусных деталей широко используются обработка изношенных поверхностей под ремонтный размер, восстановление полимерами, гальванопокрытиями, установка дополнительной ремонтной детали.

11.2.Восстановление резьбовых соединений

Влюбой машине свыше 60 % деталей имеют резьбу. В автомобилях применяют резьбовые соединения с размерами резьб М5...М30, чаще всего М6...М16. При эксплуатации машин резьба изнашивается, витки сминаются, деформируются и срываются. Причем изнашиванию и повреждениям подвергаются, прежде всего, резьбовые отверстия. Незначительные повреждения резьбы (смятие, деформации отдельных витков) устраняют калибровкой ее метчиком или плашкой. При срыве более двух витков и других серьезных повреждениях применяют различные методы восстановления резьбы в зависимости от конструкции детали, типа резьбы (наружная или внутренняя) и т.д.

Наружную резьбу (на валах, осях и т.д.) восстанавливают следующими способами:

нарезанием резьбы ремонтного размера;

наплавкой и нарезанием резьбы номинального размера;

электроконтактной приваркой проволоки;

заменой изношенной резьбовой части детали.

Старую резьбу срезают на токарном станке и нарезают новую резьбу меньшего размера, например, вместо M16 нарезают M14. Это простой, доступный и дешевый способ. К недостаткам относят: потребность в замене или ремонте соединенной детали; нарушение взаимозаменяемости деталей соединения и уменьшение его прочности.

Для восстановления резьбы до номинального размера применяют механизированную наплавку, чаще вибродуговую и в среде СО2, реже под флюсом и в среде пара. Перед наплавкой старую резьбу срезают. После наплавки деталь протачивают и нарезают резьбу номинального размера. Припуск на обтачивание должен составлять 2...3 мм на сторону.

При наплавке резьбы возникает нежелательное термическое воздействие на соседние закаленные участки детали (шейку под подшипник, шлицы и др.). Такая наплавка затруднена на валах малых диаметров. Эти не-

232

достатки отсутствуют при восстановлении резьбы электроконтактной приваркой проволоки.

Сущность способа заключается в том, что сварочную проволоку (типа Св-08) диаметром, равным шагу резьбы, укладывают между витками очищенной резьбы, зажимают и приваривают проволоку по винтовой линии. Режимы приварки: плотность тока 300...400 А/мм2; длительность сварочного импульса 0,08...0,12 с; скорость вращения детали (20...25) d мм/мин (d – диаметр детали). Зависимость между силой сварочного тока и усилием сжатия (РСж) роликов выражают уравнением

Для резьбы М14...М20 Iсв = 4,5...5,0 кА. После приварки проволоки деталь обтачивают и нарезают резьбу номинального размера.

Иногда конец детали с изношенной резьбой отрезают, изготовляют новую часть детали, которую свертывают или сваривают с оставшейся частью. Затем нарезают резьбу номинального размера. При большом диаметре резьбы иногда ее не отрезают, а обтачивают, затем напрессовывают кольцо и нарезают резьбу номинального размера. Этот способ трудоемкий, и поэтому его применяют для восстановления резьбы на крупных дорогих валах, когда другие способы нельзя применить (например, изношена резьба ремонтного размера, а наплавить ее нет возможности).

Внутреннюю резьбу восстанавливают чаще всего в корпусных и других базисных деталях, изготовленных из чугуна и алюминиевых сплавов. При этом независимо от материала деталей характер износа резьбовых отверстий одинаков: наибольший износ и срывы имеют первые два-три витка резьбы, остальные витки изнашиваются значительно меньше. Это объясняется различной нагрузкой на витки резьбового соединения: первый виток нагружен в пять-шесть раз больше последнего.

Внутреннюю резьбу восстанавливают следующими способами

(рис. 11.2):

нарезанием резьбы ремонтного размера;

нарезанием резьбы номинального размера на новом месте;

заваркой отверстия и последующим сверлением и нарезанием резьбы номинального размера;

с применением полимерных композиций;

постановкой резьбовой пробки (ввертыша);

установкой резьбовой спиральной вставки.

В случае нарезания резьбы ремонтного размера часто приходится изготавливать ступенчатую шпильку. Нарезание резьбы на новом месте возможно в том случае, если конструкция деталей соединения позволяет изменить расположение резьбового отверстия без нарушения взаимозаменяемости (ступицы, фланцы и др.). При заварке резьбовых отверстий в

233

алюминиевых и чугунных деталях необходимо помнить о трудностях и особенностях сварки этих материалов, которые приводят к резкому снижению прочности резьбы. Перед заваркой обязательно удаляют старую резьбу.

Рис. 11.2. Способы восстановления резьбы:

а – заварка отверстий с последующим нарезанием резьбы номинального размера; б – нарезание резьбы увеличенного размера (ремонтная резьба); в – установка ввертыша; г – стабилизация и стопорение при помощи металлополимерных композиций; д – установка спиральной вставки

В качестве полимерных композиций при восстановлении резьбовых соединений обычно используют составы на основе эпоксидной смолы. При зазоре в резьбовом соединении до 0,3 мм применяют состав (по массе): эпоксидная смола ЭД-16 – 100 частей; дибутилфтолат (ДБФ) – 15; полиэтиленполиамин (ПЭПА) – 8...10 частей.

Если зазор больше 0,3 мм, то в указанный состав добавляют металлические порошки. Часто при восстановлении резьбового соединения с зазором до 0,3 мм, а также для его стопорения в состав вводят не 15, а 45 частей ДБФ, что облегчает последующее отворачивание. Для восстановления малоизношенных резьбовых соединений и стопорения резьбы применяют также анаэробные герметики типов «Анатерм», «Унигерм» и др.

Восстанавливаемые резьбовые поверхности соединения (отверстие и шпильку или болт) зачищают до металлического блеска, дважды обезжиривают ацетоном, сушат и наносят на них полимерный состав. Затем заворачивают шпильку или болт в резьбовое отверстие, удаляют вытесненные излишки состава и отверждают.

При постановке резьбовой пробки изношенное резьбовое отверстие рассверливают или растачивают, нарезают в нем резьбу и ввертывают в

него пробку. Затем в ней сверлят отверстие и нарезают резьбу номинального размера. Часто резьбовые пробки дополнительно закрепляют посредством клеевых композиций или стопорными шпильками, ввернутыми на границе пробки с деталью. Пробки изготавливают из мало- и среднеуглеродистых сталей независимо от материала ремонтируемой детали. Основные типы ввертышей показаны на рис. 11.3.

Восстановление резьбовых отверстий постановкой ввертышей имеет следующие преимущества: позволяет восстанавливать сильно изношенные отверстия корпусных деталей под номинальный размер; не нарушает тер-

234

мообработку деталей, так как не требуется их нагревать; дает хорошее ка-

ставляет собой пружину из ромбической проволоки, наружная поверхность которой образует резьбовое соединение

с корпусом (блоком), внутренняя со шпилькой или болтом.

Проволоку ромбического сечения для резьб с шагом 0,8...3,5 мм получают волочением на стане ВФР-4 (рис. 11.5), оборудованном роликовой

локи. Осевая регулировка калибров осуществляется перемещением роликов в ту или другую сторону при помощи гаек. Подушки с верхним роликом могут перемещаться вертикально нажимными винтами 3 отдельно

235

друг от друга, что обеспечивает возможность параллельной установки роликов по отношению друг к другу.

Под нижними подушками установлены пластинчатые пружины 8, снижающие динамические нагрузки на подшипники от биения прижатых друг к другу роликов при вращении.

Рис. 11.5. Волочильный стан ВФР-4

Рис. 11.6. Роликовая волока

Спиральные вставки можно навивать на токарно-винторезном станке при помощи резьбовой оправки (рис. 11.7 а) и оправки с роликом (рис. 11.7 б), на цилиндрической поверхности которого нарезана кольцевая канавка с профилем, соответствующим профилю метрической резьбы. Оправку с роликом закрепляют в резцедержателе токарного станка (рис. 11.8), а резьбовую оправку – в его патроне. Конец заготовки проволоки вставляют в прорезь на торце оправки и фиксируют прижимом, устанавливаемым

236

в пиноль задней бабки. Затем проволоку прижимают оправкой с роликом и включают подачу станка.

Длина заготовки для навивки спиральной вставки в миллиметрах

где Dср – средний диаметр спиральной вставки в свободном состоянии, мм; п – полное число витков вставки.

Рис. 11.7. Оснастка для навивки спиральных вставок

Для навивки спиральных вставок в промышленных условиях может быть использован автомат АРВ-1, в основу конструкции которого положен

сверлении – 10 м/мин., частота вращения ерша – 80 мин-1, подача – ручная. 2. Продуть резьбовые отверстия сжатым воздухом.

237

3. Установить ремонтируемый объект на монтажный стол или подставку и провести при помощи резьбовых калибров дефектацию всех резьбовых отверстий; пометить отверстия, подлежащие восстановлению.

Рис. 11.9. Комплект приспособлений для ремонта резьбовых отверстий спиральными вставками:

1 – коробка; 2–5 – метчики М14х1,5; 3 – бородок; 4 – сверло 12,5 мм; 6 – ключ; резьбовые спиральные вставки 1000 шт.

4.Установить объект ремонта на стол радиально-сверлильного станка

ирассверлить восстанавливаемые отверстия (табл. 11.2). Снять фаску

1 45°. В глухих отверстиях глубина сверления должна соответствовать глубине отверстия. Скорость резания при сверлении – 30 м/мин.

5.Продуть отверстия сжатым воздухом.

6.Нарезать резьбу в отверстиях (табл. 11.2) и продуть сжатым возду-

хом.

7.Установить блок цилиндров на монтажный стол или подставку резьбовыми отверстиями вверх.

8.Установить спиральную вставку необходимого размера технологическим поводком вниз в монтажный инструмент, входящий в состав комплекта вставок. Ввести стержень инструмента в спиральную вставку так, чтобы ее технологический поводок вошел в паз на нижнем конце стержня,

имедленным вращением за Т-образную рукоятку стержня ввернуть спиральную вставку в резьбовое отверстие так, чтобы последний виток вставки разместился в отверстии на один виток резьбы.

9.Снять стержень инструмента с технологического поводка вставки и удалить его из резьбового отверстия.

10.Установить бородок соответствующего размера заостренным концом на технологический поводок вставки и резким, но не сильным ударом молотка по выпуклой части бородка отделить технологический поводок от вставки.

Для контроля восстановленных резьбовых отверстий в деталях после установки спиральных вставок следует завернуть в деталь с установленной

238

спиральной вставкой резьбовой калибр соответствующего размера и проверить качество восстановленного резьбового отверстия. Контроль восстановленных резьбовых отверстий с установленными спиральными вставками можно проводить новыми болтами соответствующих размеров, изготовленными по 2-му классу точности.

Таблица 1 1 . 2 Размеры отверстий, подготовленных к установке резьбовой вставки

11.3. Восстановление коленчатых, распределительных, гладких валов и осей

При эксплуатации коленчатых валов (рис. 11.10) неизбежным дефектом является износ коренных и шатунных шеек, шпоночной канавки, резьбовых соединений, отверстий под штифты крепления маховика, посадочных мест распределительной шестерни, шкива, наружного кольца шарикоподшипника в заднем торце вала. Кроме износа трущихся поверхностей коленчатые валы могут иметь: изгиб и скручивание, овальность и конусообразность шеек, задиры, риски, вмятины на шейках, биение шейки под шестерню и шкив, торцовое и радиальное биение и нарушение геометрической формы посадочного диаметра фланца маховика, забивание масляных каналов продуктами износа и загрязнениями масла, износ или срыв резьбы и некоторые другие дефекты.

В табл. 11.3 приведены основные дефекты коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130, которые характерны и для других коленчатых валов. Одним из

239

часто встречающихся дефектов являются задиры на шатунных шейках – 44 % коленчатых валов, поступающих в капитальный ремонт. Причиной задиров шатунных шеек могут быть недостаточная подача масла к шейкам вследствие забивания масляных каналов, а также потери натяга вкладыша. Задиры наблюдаются преимущественно по 3-му кривошипу. Шатунные шейки изнашиваются сравнительно равномерно, достигая на некоторых двигателях 0,1 мм. Коренные шейки изнашиваются неравномерно. В табл. 11.4 приведены ремонтные размеры задней шайбы упорного подшипника.

Рис. 11.10. Коленчатый вал двигателя ЯМЗ-240НБ

К дефектам коленчатого вала относятся также превышение на 0,05 мм торцового биения поверхности фланца и радиального биения средних коренных шеек относительно 1-и и 5-й коренных шеек. Непараллельность осей шатунных шеек относительно коренных не должна превышать 0,01 мм на длине каждой шатунной шейки.

Дефекты коленчатых валов устраняются различными способами. Одним из распространенных способов является шлифование их до установленных ремонтных размеров (табл. 11.8). Шейки, вышедшие за пределы ремонтных размеров, восстанавливаются нанесение различных покрытий.

Коленчатый вал перед восстановлением необходимо разобрать: удалить шпонки, извлечь из масляных каналов заглушки и пробки, выпрессовать подшипник первичного вала коробки передач, снять противовесы.

Разобранный коленчатый вал очищают от асфальтосмолистых, масляных и других загрязнений. Очищенные от загрязнений коленчатые валы осматривают визуально и при отсутствии видимых дефектов проверяют на биение (прогиб). Для этого вал укладывают крайними коренными шейками на призмы, установленные на плите, и контролируют прогиб вала по сред-

240