Нарезка шлицов на валах, полуосях, болтах, в отверстиях

Сборка резьбовых соединений

В резьбовых соединениях с гайками болт обычно вставляют снизу, а затем навинчивают гайку. Гайки затягивают только тогда, когда поставлены все болты и гайки. Затягивают гайки постепенно. Сначала все гайки завертывают до соприкосновения с шайбами или с поверхностью детали, затем слегка затягивают и только в третий pаз затягивают окончательно.

Затягивают гайки не подряд одну за другой, так как при этом затяжка может оказаться неравномерной и повлечь за собой перегрузку отдельных гаек, смятие резьбы и даже oбpыв болта.

Гайки, расположенные по кругу, например на фланцах, крышках цилиндров и т.д., затягивают крест-накрест также в три приема. На длинных крышках, например на крышках редукторов, гайки затягивают от середины к краям. Затягивание гаек от краев к середине приводит к искривлению крышек. Эти рекомендации относятся также к резьбовым соединениям без гаек. Контроль усилия затяжки резьбового соединения осуществляется либо выбором соответствующей длины рукоятки ключа, либо применением предельных и динамометрических ключей. Следует учитывать, что применение ключей нестандартной длины может привести к разрыву стержня болта, срыву ниток резьбы и травмам.

Сборка болтового соединения заканчивается стопорением гаек. Соединения посредством шпилек в станкостроении применяются редко.

При установке шпилек необходимо выполнять следующие основные правила:

1. шпилька должна иметь плотную посадку в корпусе;
2. ось шпильки должна быть перпендикулярна к поверхности детали.

Категорически запрещается подгибать шпильки, если они не попадают в отверстия детали, так как они при этом деформируются у корня и могут лопнуть во время работы. Перекос шпилек можно исправлять только нарезанием новой резьбы в отверстии. Для ввинчивания шпилек в корпус существует несколько конструкций ключей. Наибольшее распространение получили эксцентриковые ключи.

Важным условием нормальной работы резьбового соединения является отсутствие изгибающих напряжений в теле болта или шпильки. В связи с этим неплотное прилегание гайки к торцу детали недопустимо. Гайки должны навертываться от руки до места посадки. При большом числе гаек рекомендуется завертывать их в определенном порядке. Общий принцип затяжки – сначала затягивают гайки, находящиеся в середине детали, затем попеременно по паре с каждой стороны. Гайки целесообразно затягивать постепенно, т.е. сначала затянуть все гайки на одну треть затяжки, затем на две трети и, наконец, на полную затяжку. Гайки, расположенные по кругу, следует затягивать крест-накрест и также постепенно.

Следует особо тщательно выбирать крепежные детали для крепления фланцев и крышек, прижимающих прецизионные подшипники шпиндельных узлов. Перекосы резьбы или торцов винтов и зенковок под головки винтов приводят к деформации фланцев и крышек и, как следствие, к перекосу самого подшипника. Большое значение в этих случаях приобретает также равномерность затяжки.

Концы винтов и шпилек должны выступать над гайкой не более чем на 0,5 диаметра, если они могут травмировать рабочего (оператора) или обслуживающий персонал и если ухудшают внешний вид станка.

Ремонт посадочных поверхностей валов и отверстий в деталях

Сопрягаемые
поверхности валов и отверстий в деталях
под лежат
ремонту, если разность диаметров
сопрягаемых деталей (зазор) превышает
величину, установленную эксплуатационной
или
ремонтной документацией. Измерение
диаметров проводится в
двух взаимно перпендикулярных плоскостях
d1
и d2
в
нескольких
сечениях. За величину диаметра принимают

=, где п — число сечений, в которых производилось измерение.

Ремонт
посадочных поверхностей осуществляют
следующими способами:

— растачивают
(рассверливают или развертывают)
отверстие на минимальную величину,
обеспечивающую устранение овальности.
Подбирают или изготавливают новый вал
по размеру, обеспечивающему
устранение овальности. Подбирают или
изготавливают
новый вал по размеру, обеспечивающему
требуемый зазор.

—
развертывают отверстие до ближайшего
диаметра по государственному
стандарту, снимая минимальный слой
металла. Наплавляют
изношенный вал до требуемого размера
плюс допуск на обработку.
Чистовую обработку вала проводят
отделочным резцом, а шлифование — с
помощью жимков 17, 35. Выемки жимков
обтягивают кожей, пропитанной пастой
ГОИ, разведенной машинным маслом, или
вставляют в них мелкозернистую
шлифовальную шкурку,
смазанную веретенным маслом.

—
рассверливают отверстие и запрессовывают
в него втулку с
внутренним диаметром требуемого размера.
Втулку перед за прессовкой целесообразно
охладить, запрессовку производить уда
рами молотка или кувалды по специальной
оправке так, чтобы избежать
перекоса. После запрессовки проверить,
нет ли шаткости,
просверлить отверстие для смазки,
проверить сопряжение с
валом и при необходимости провести
пригонку.

Признаки и виды неисправностей

Чтобы устранить проблему, ее прежде всего необходимо выявить. Шлицевое соединение служит вполне солидный срок (в среднем 30-50 тысяч километров), долго не вызывая беспокойств, но ни одна деталь не вечна, и следует провести диагностику, если:

• во время движения слышатся лишние шумы, стуки, неприятные звуки;
• присутствуют рывки, вибрации в кардане;
• при включенном полном приводе присутствует биение руля;
• увеличился люфт рулевого колеса.

Изношенные шлицы раньше или позже полностью выведут из строя карданную передачу, что может привести к неблагоприятным последствиям и даже аварии. Чтобы избежать этого, необходимо вовремя получить качественный ремонт шлицевой кардана.

Проблемы со шлицевыми соединениями могут возникнуть следующие:

• износ шлицев

  на валах;

• смятие запчастей;
• возникновение острых краев, наличие иных дефектов: забоин, заусеницев;
• износ шлицев во втулке;
• поломка отдельных зубьев.

ВНИМАНИЕ! Износ ускоряется действием сверхдопустимых крутящих моментов, динамических нагрузок, контакта ступицы с валом. После того как были обнаружены неполадки, затягивать с их устранением не стоит и доверить эту процедуру лучше опытным мастерам

Подвижные конические соединения.

Этот вид соединения используют у пробковых конических запорных кранов, клапанов двигателей, клапанов топливных насосов и т. п. Соосность направляющих втулок и гнезд клапанов имеет большое значение для нормальной работы клапана. При несоосности и перекосе возможен изгиб стержня клапана. От изгиба происходит разрушение стержня и прогар посадочного места у тарелки. Клапаны притирают к гнезду при помощи притирочной пасты, поворачивая и одновременно прихлопывая клапан к седлу. Притирку делают вручную или при помощи станков. Контроль за качеством притирки осуществляют керосином, а также приборами и приспособлениями для измерения компрессии.

Примеры наших работ

Джип Чероки # Передний карданный вал

Изготовитель карданного вала – компания Спайсер (ставится на конвейере Джип).

Состояние вала, обнаруженное после разборки (что зачастую является не самым простым делом из-за множественных остатков разбитого пластика) выглядит удручающим, однако вал вполне подлежит восстановлению.

На шейке вала хорошо заметны забоины от шлица втулки при работе «на излом». Конструктивно это провоцируется малой длиной шлицевой части.

При реставрации длина шлицов была увеличена на 18 мм, что придало конструкции дополнительную надежность.

Киа Мохав # Рулевой карданчик

Машина в идеальном состоянии. Хозяин – очень аккуратный и требовательный человек. Стук в рулевом управлении вызывал дискомфорт и желание улучшить ситуацию.

Причина стука – износ полиамида, нанесенного на заводе-производителе на вал шлицевого соединения рулевого карданчика, и, как следствие, люфт в соединении.

Машина не самая распространенная, поэтому для исполнения заказа изготовили специальную оснастку, что удлинило срок исполнения на 3 дня. В остальном все было как обычно: удаление старого покрытия, нанесение полиуретана. Люфт исчез. Стук в рулевом, естественно, тоже.

Тойота Тундра # Задний карданный вал

Очередное изделие компании Спайсер. Материал вала сплав алюминия. Покрытие – полиамид.

На глаз износа покрытия практически не заметно. Однако, большая нагруженность узла тяжелого автомобиля предъявляет высокие требования к люфтам. И даже появление минимальной слабины проявляется сильной вибрацией при движении автомобиля.

При стоимости нового вала более 100 000 рублей, восстановление шлицевого соединения кажется весьма оправданным шагом.

После замены покрытия на полиуретан посадка вала стала плотной, что исключило минимальный люфт, и, как следствие, вибрацию.

Ниссан Навара # Передний карданный вал

Отметим, что шлицевое соединение абсолютно идентично валу Ниссана Пасфайндер. Со всеми плюсами и минусами.

Покрытие Рильсана (в этом случае – коричневого цвета) отслоено практически по всей поверхности. После этого начинается лавинообразный рост вибрации и сильный износ уже металлических поверхностей шлицов втулки

Поэтому для владельца автомобиля важно не упустить этот момент. Иначе восстановление шлицевой пары будет проблематичным, и придется потратить минимум 15 000 рублей на контрактный кардан (или около 30 000 на новый) вместо 5-6 тысяч за восстановление

В данном случае восстановить шлицевую пару вполне удалось, хотя пришлось изготовить дополнительную оснастку с учетом повышенного износа втулки.

Уаз Патриот (2012 г.в.) # Рулевой карданчик

Износ шлицевой в этом узле достаточно распространенная проблема, которую многие автоумельцы решают по-своему: обжимая втулку ударами кувалды, фиксируя вал вкрученным болтом и т.п. Временный результат это, безусловно дает. Однако полностью теряется элемент безопасности, которую обеспечивает оригинальное соединение. В случае лобового удара рулевая колонка должна сложиться, а не …

Необъяснимо высокая цена за новый карданчик (6-10 тысяч рублей) делает его реставрацию абсолютно обоснованной. При этом, удлиненная шлицевая часть будет более надежной, чем оригинал.

Шлицевое соединение позволяет валу во время вращения перемещаться по оси, и очевидно, что при неисправности шлицевой части от автомобиля не стоит ждать комфортной и безопасной работы. Рассмотрим, какие бывают неполадки, как их выявить и что представляет собой ремонт шлицевой части кардана.

Шлицевые соединения разделяют на подвижные и неподвижные. Подвижные испытывают значительные нагрузки, что ведёт к износу. Если при этом недостаточно хорошо следить за автомобилем, забывать о регулярной профилактике – смазке, проверке герметичности сальника, то можно столкнуться и со слишком быстрым изнашиванием шлицев.

Какие неисправности устраняются быстро

Преимущество нашего предложения – ремонт без сварочных
работ или наплавки, изменяющих структуру металла из-за нагрева. Это сохраняет
прочность узлов. Восстановление валов проводится быстрее, т.к. не нужна
проточка после сварки. За счет предлагаемой технологии соединение сразу
получает более 90% сопряжения поверхностей, чего не достичь другими
способами.  Это дает значительное
увеличение усилия на  «сдвиг», «срыв»  и такая посадка превосходит
горяче-прессовую посадку.

Восстанавливаем следующие типы узлов:

• шпоночные соединения (призматические, конические,
  сегментные шпонки, канавки под их установку);
• скользящие, нескользящие шлицевые (зубчатые)
  соединения;
• цилиндрические шпиндели, гнезда подшипников, конусные
  посадки;
• шпиндели шлифовальных, других типов станков;
• узлы после проворачивания подшипников;
• изношенные детали со стягивающим или зажимным
  соединением;
• ролики, подверженные химическому, абразивному износу.

Вам не придется разбирать станок и отвозить детали в
мастерскую. Технология позволяет работать на месте, максимум с частичной
разборкой оборудования. За счет этого простои из-за ремонта валов сводятся к
минимуму. Качество гарантируем, т.к. наши мастера прошли обучение в Германии,
где и были разработаны применяемые композитные материалы.

Примеры наших работ

Джип Чероки # Передний карданный вал

Изготовитель карданного вала – компания Спайсер (ставится на конвейере Джип).

Состояние вала, обнаруженное после разборки (что зачастую является не самым простым делом из-за множественных остатков разбитого пластика) выглядит удручающим, однако вал вполне подлежит восстановлению.

На шейке вала хорошо заметны забоины от шлица втулки при работе «на излом». Конструктивно это провоцируется малой длиной шлицевой части.

При реставрации длина шлицов была увеличена на 18 мм, что придало конструкции дополнительную надежность.

Киа Мохав # Рулевой карданчик

Машина в идеальном состоянии. Хозяин – очень аккуратный и требовательный человек. Стук в рулевом управлении вызывал дискомфорт и желание улучшить ситуацию.

Причина стука – износ полиамида, нанесенного на заводе-производителе на вал шлицевого соединения рулевого карданчика, и, как следствие, люфт в соединении.

Машина не самая распространенная, поэтому для исполнения заказа изготовили специальную оснастку, что удлинило срок исполнения на 3 дня. В остальном все было как обычно: удаление старого покрытия, нанесение полиуретана. Люфт исчез. Стук в рулевом, естественно, тоже.

Тойота Тундра # Задний карданный вал

Очередное изделие компании Спайсер. Материал вала сплав алюминия. Покрытие – полиамид.

На глаз износа покрытия практически не заметно. Однако, большая нагруженность узла тяжелого автомобиля предъявляет высокие требования к люфтам. И даже появление минимальной слабины проявляется сильной вибрацией при движении автомобиля.

При стоимости нового вала более 100 000 рублей, восстановление шлицевого соединения кажется весьма оправданным шагом.

После замены покрытия на полиуретан посадка вала стала плотной, что исключило минимальный люфт, и, как следствие, вибрацию.

Ниссан Навара # Передний карданный вал

Отметим, что шлицевое соединение абсолютно идентично валу Ниссана Пасфайндер. Со всеми плюсами и минусами.

Покрытие Рильсана (в этом случае – коричневого цвета) отслоено практически по всей поверхности. После этого начинается лавинообразный рост вибрации и сильный износ уже металлических поверхностей шлицов втулки

Поэтому для владельца автомобиля важно не упустить этот момент. Иначе восстановление шлицевой пары будет проблематичным, и придется потратить минимум 15 000 рублей на контрактный кардан (или около 30 000 на новый) вместо 5-6 тысяч за восстановление

В данном случае восстановить шлицевую пару вполне удалось, хотя пришлось изготовить дополнительную оснастку с учетом повышенного износа втулки.

Уаз Патриот (2012 г.в.) # Рулевой карданчик

Износ шлицевой в этом узле достаточно распространенная проблема, которую многие автоумельцы решают по-своему: обжимая втулку ударами кувалды, фиксируя вал вкрученным болтом и т.п. Временный результат это, безусловно дает. Однако полностью теряется элемент безопасности, которую обеспечивает оригинальное соединение. В случае лобового удара рулевая колонка должна сложиться, а не …

Необъяснимо высокая цена за новый карданчик (6-10 тысяч рублей) делает его реставрацию абсолютно обоснованной. При этом, удлиненная шлицевая часть будет более надежной, чем оригинал.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Прогрессивные методы ремонта

Публикация:

   Восстановление шлицевых валов и отверстий

Читать далее:

   Восстановление картеров коробок передач

Восстановление шлицевых валов и отверстий

Шлицевые детали изнашиваются по боковым поверхностям, впадинам, вершинам или торцам шлиц.

В зависимости от вида износа различают следующие способы восстановления шлицевых валов: наплавкой впадин или вершин, наплавкой боковых поверхностей, наплавкой торцов шлип. Круговой наплавкой шлицевых поверхностей восстанавливают детали с мелкими и средними шлицами.

Наплавку шлиц автомобильных полуосей (ЗИЛ-130 и др.) производят пружинной проволокой II кл. под флюсом АН-348А продольными валиками. Круговой вибродуговой наплавкой восстанавливают шлицевые поверхности вилки кардана ГАЭ-53А. При наплавке оставляют 3…5 мм ненаплавленной поверхности с целью ориентирования червячной фрезы при нарезании шлиц. После механической обработки шлицы закаливают ТВЧ.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Разработан способ восстановления шлицевых валов с крупными шлицами электроконтактной приваркой к вершинам шлиц электродного материала. В процессе наплавки металл шлиц разогревается и деформируется, что обеспечивает компенсацию износа по боковым поверхностям шлицев. После наплавки производится шлице-шлифование или фрезерование твердосплавными фрезами. Используется способ восстановления шлицевых валов пластическим деформированием впадин или вершин шлицев. Разработаны многороликовые шлиценакатные головки для восстановления изношенных шлицевых валов. Перед накатыванием термически обработанные валы подвергают нормализации с нагрева ТВЧ. Накатывание шлиц осуществляют на 40-тонных гидравлических прессах. Ролики изготавливают из стали ШХ15. Шлицевые отверстия в тонкостенных втулках восстанавливают пластическим деформированием на шлицевой оправке. После обжатия шлицевое отверстие калибруется методом протягивания.

Шлицевые отверстия во втулках вилки кардана ГАЭ-53А восстанавливают по совмещенной технологии — одновременно с восстановлением шейки под опорный подшипник. Изношенную шейку с целью восстановления подвергают наплавке с интенсивным тепловыделением — наплавка ведется с увеличенной силой тока, замедленным охлаждением, толщина наплавленного слоя 4…5 мм. Это обеспечивает при охлаждении детали усадку изношенного отверстия на величину, достаточную для компенсации износа. Последующая обработка — протягивание шлиц и шлифование шейки под подшипник.

Многие зубчатые колеса имеют внутренние шлицы, изнашивающиеся по торцам шлицев. Так изнашиваются, например, шлицы шестерни первой передачи и заднего хода коробки передач автомобилей ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66. Нами разработан процесс восстановления шлицев сплошной круговой наплавкой. Наплавку осуществляют вибродуговым способом или в среде защитных газов последовательным наложением кольцевых валиков, что в сочетании с проволокой Нп-ЗОХГСА предотвращает образование трещин в наплавленном металле. При использовании электродной проволоки диаметром 2 мм получают наплавленный слой толщиной до 10 мм по длине шлицев, что обеспечивает восстановление износа.

После отжига и токарной обработки нарезают методом протягивания шлицы, причем протяжка направляется по неизносившимся поверхностям шлицевого отверстия. Для лучшего ориентирования инструмента наплавленная часть протачивается до диаметра на 0,05…0,08 мм большего, чем неизносившееся отверстие. После этого выполняется закругление шлиц и проводится термическая обработка.

Рекламные предложения:

Читать далее: Восстановление картеров коробок передач

Категория: —
Прогрессивные методы ремонта

Ремонт шпоночных соединений

Разрушенные и изношенные шпонки не ремонтируют, а заменяют новыми.

Смятые стенки шпоночной канавки в детали и на валу при небольшой разработке распиливают или обрабатывают на станке до получения канавки правильной формы; по размерам увеличенной таким образом канавки изготовляют новую шпонку. При этом увеличение ширины шпоночной канавки не должно превышать 15% первоначального размера.

Так как износ шпоночной канавки может быть несимметричным, то при исправлении канавки установка инструмента для ее обработки на станке должна производиться не по боковым поверхностям канавки, а по поверхности основания шпоночной канавки.

При обработке шпоночной канавки до ремонтного размера в качестве такового обычно принимается ближайший больший размер шпонки по стандарту, но в отдельных случаях при незначительных износах крупных шпонок можно допустить обработку до размера, не предусмотренного стандартом.

Увеличение ширины шпоночной канавки при ремонте следует делать в обеих соединяемых деталях. Установка фасонных (ступенчатых) шпонок может допускаться лишь в исключительных случаях при текущем ремонте. При этом ступени шпонки должны располагаться строго симметрично.

Сильно разработанные шпоночные пазы не обрабатывают, а заваривают и в другом месте вала прорезают новый паз под углом 90, 135 или 180°. Если заварка старого паза является нежелательной, из-за возможности поводки вала, то допустимо оставлять его незаваренным. В таком случае в старый шпоночный паз следует запрессовать, припаять или закрепить на винтах предварительно пригнанный к пазу стальной вкладыш. Допускается также изготовление шпоночного паза на новом месте без заделки старого паза (не более одного).

Наплавление рабочих поверхностей шпоночной канавки с последующей механической обработкой производят, когда смятие рабочих поверхностей канавки сопровождается выкрашиванием отдельных участков, так как в этом случае обработка до ремонтного размера требует значительного увеличения ширины канавки. Наплавление производят электросваркой.

Этот способ следует применять возможно реже, как не обеспечивающий восстановления детали на длительный срок и связанный с заметными деформациями вала при наплавке.

Сборка шпоночных соединений

Призматические шпонки подлежат замене при:

• смятии боковых граней;
• ослаблении посадки;
• смятии шпоночной канавки.

Разборку шпоночного соединения можно вести различными способами, в зависимости от конструкции соединения. Для разборки в средней части шпонки выполняют резьбовое отверстие и ввёртывают в него винт. При подгонке и сборке призматических шпонок рекомендуется выполнить скос на поверхности шпонки со стороны вала, на длину не более высоты шпонки, с обратной стороны сделать пометку. Непременное условие процесса разборки шпоночного соединения – сохранение чистоты и точности посадочных мест.

При небольшой выработке стенки канавки необходимо выровнять стенки шпоночной канавки до получения правильной формы и изготовить новую шпонку, с увеличенным сечением. Расширение шпоночной канавки допускается на величину, не превышающую 10-15% от первоначального размера. При изготовлении новой шпонки и ремонте шпоночной канавки обработку следует вести соответствующим инструментом. Засверливание шпоночных канавок должно проводиться фрезой.

Перед сборкой детали очищают и проверяют посадочные размеры, наличие на сопрягаемых поверхностях забоин, заусенцев и других дефектов. Измерение глубины пазов, высоты и правильности установки шпонок проводится с использованием щупов, шаблонов, индикаторов перемещения часового типа и специальных подставок.

Посадку шпонки в паз вала проводят лёгкими ударами медного молотка (или молотка из мягкого металла), под прессом или с помощью струбцин. Перекос шпонки и врезание в тело паза не допускаются. Отсутствие бокового зазора между шпонкой и пазом проверяют щупом, затем насаживают охватывающую деталь (колесо, шкив) и проверяют наличие радиального зазора.

При сборке клиновых шпонок необходимо следить за тем, чтобы шпонка плотно прилегала к дну паза вала и втулки и имела зазоры по своим боковым стенкам. Верхняя грань клиновых шпонок должна быть выполнена с уклоном по длине 1:100. Уклоны на рабочей поверхности шпонки и в пазе втулки должны совпадать, иначе деталь будет сидеть на валу с перекосом. Точность посадки шпонки проверяется щупом с обеих сторон втулки. При сборке пазы вала или поверхности шпонки припиливают или пришабривают для исключения перекоса и смещения. В собранном соединении головка клиновой шпонки не должна доходить до торца ступицы на величину, равную высоте шпонки. Во избежание выпадения клиновых и тангециальных шпонок (при их ослаблении) у головок устанавливают упоры на винтах. Следует отметить неопределённость возникающих усилий при запрессовке клиновых шпонок. Это может привести к повреждению ступиц охватываемых деталей.

Шпонки размером сечения более 28×16 мм необходимо проверять на краску по посадочным местам до получения пяти и более отпечатков на квадратный сантиметр поверхности. Перед установкой шпонки необходимо зачистить и смазать маслом шпонку и шпоночную канавку. Не допускается во всех видах шпоночных соединений устанавливать какие-либо подкладки для достижения плотной посадки шпонок.

Сегментные шпонки в меньшей мере подвержены перекосу и не требуют ручной пригонки (так как шпоночный паз получают фрезой, соответствующей размеру шпонки); паз под сегментную шпонку более глубокий, что ослабляет сечение вала.

В собранном соединении между верхней гранью призматической шпонки и основанием паза ступицы () радиальный зазор должен соответствовать приведенным в данным. В соединениях с клиновой шпонкой () боковой зазор между пазом и шпонкой не должен превышать величин, указанных в .

Рисунок 4.1 – Зазор при установке призматических шпонок

Диаметр вала, мм	Радиальный зазор, мм
от 25 до 90	0,3
от 90 до 170	0,4
свыше 170	0,5

Рисунок 4.2 – Зазоры при установке клиновых шпонок

Таблица 4.2 – Значения бокового зазора для клиновых шпонок в зависимости от размера шпонок

Нормальные размеры шпонок, мм	Боковой зазор, мм
b = 12…18; h = 5…11	0,35
b = 20…28; h = 8…16	0,4
b = 32…50; h = 11…28	0,5
b = 60…100; h = 32…50	0,6

Направляющие призматические шпонки устанавливают с дополнительным креплением в пазу винтами, в пазу перемещаемых деталей делают более свободную посадку.