Упрочнение коленчатых валов

Упрочнению коленчатых валов повсеместно уделяется большое внимание, так как без упрочнения валы работают сравнительно небольшой срок и их бракуют по усталостным трещинам при капитальном ремонте. Возникающие при упрочнении деформации устраняют правкой путем чеканки щек. Для этой цели используют пневматические молотки последовательность чеканки и места нанесения ударов зависят от величины и направления деформации и отрабатываются опытным путем (рис. 53). [c.113]

Технология и конструкция установок для упрочнения коленчатых валов. [c.580]

Для упрочнения коленчатых валов широкое применение нашли два метода поверхностная закалка ТВЧ коренных и шатунных шеек и химико-термическая обработка (азотирование, низкотемпературная нитроцементация). [c.580]

Процесс упрочнения коленчатых валов методом накатки галтелей и коренных и шатунных шеек в течение 1969-1970 гг. будет внедрен на всех заводах отрасли компрессорного и холодильного машиностроения. [c.54]

Эффективным средством упрочнения коленчатых валов является применение перекрытия между шатунными и коренными шейками, т. е. увеличение их диаметра при заданном радиусе [c.185]

Для повышения усталостной прочности сильно нагруженных коленчатых валов применяют их поверхностное упрочнение. [c.386]

Упрочнению подвергают поверхности, в которых наблюдается концентрация возникающих напряжений. В стальных коленчатых валах такими местами являются галтели шеек. [c.386]

Назначение — после улучшения — коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ — детали средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса). [c.65]

Для повышения износостойкости трущихся поверхностей новых деталей наряду с гальваническими покрытиями широко применяют их термическую обработку поверхностную закалку с нагревом газовым пламенем (для поверхностного упрочнения стальных зубчатых колес, червяков, шеек коленчатых валов и пр.), высокочастотную закалку (кулачковые валы, шестерни, шейки валов, гильзы цилиндров, станины станков и др.). С этой же целью применяют обработку поверхностным пластическим деформированием, в процессе которого повышается твердость поверхностных слоев и достигается нужный класс шероховатости поверхности (обкатывание и раскатывание цилиндрических и плоских поверхностей, прошивание, калибрование и др.). [c.247]

Одной ИЗ важных проблем в металлообработке является повышение износостойкости деталей типа распределительных коленчатых валов. При использовании для этого лазерного упрочнения взамен индукционной термообработки устраняется искажение профиля и исключается необходимость в последующей механической обработке и рихтовальных операциях. На рис. 91, а показан распределительный вал двигателя внутреннего сгорания, упрочненный излучением СОа-лазера. [c.115]

Рис. 65. Нераспространяющиеся усталостные трещины в неупрочненной (а)> и упрочненной ППД (б) галтелях коленчатого вала при кручении (увеличение на рис. 65, б вдвое больше, чем на рис. 65, а)

Поверхностное пластическое деформирование (обкатку роликом, наклеп дробью) можно применять для повышения усталостной прочности деталей из ковкого и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Серые чугуны не восприимчивы к такому упрочнению из-за почти полного отсутствия пластических свойств. Обкатка роликом при нагрузке 100—120 кгс, числе оборотов 600 в минуту и подаче 0,2 мм/об с последующим нанесением надреза повысила выносливость на 43% ферритного и на 50—60% ферритно-перлитного чугунов. На основе этих данных отливки из ферритно-перлитного чугуна можно рекомендовать подвергать дробеструйной обработке с целью очистки и упрочнения, а отверстия под подшипники в отливках обкатывать роликами [119]. Высокой эффективностью характеризуется накатка галтелей коленчатых валов дизелей, изготовляемых из высокопрочного чугуна и проходящих азотирование в газовой среде при температуре 560—580° С в течение 96 ч. Глубина азотированного слоя при этом составляет 0,7—0,9 мм. Само азотирование повышает усталостную прочность на 25—30%. Двойная накатка (до и после азотирования) позволяет увеличить усталостную прочность на 60— 70%. Остаточные напряжения, полученные при первой накатке, снимаются нагревом при азотировании накатка обеспечивает получение более правильной формы галтели, заглаживает неровности и риски после механической обработки и повышает эффективность последующего азотирования и повторной накатки [120]. [c.100]

В подшипниках скольжения некоторых быстроходных двигателей цилиндрическую форму отверстия вкладышей (втулок) заменили гиперболической. Головка главного шатуна двигателя и ось шатунной шейки показаны на рис. 42. Головка обладает большой жесткостью, и деформация стальной втулки, залитой свинцовистой бронзой, весьма мала. Деформация шейки приводит к концентрации нагрузки в переходах от фасок к цилиндрической части втулки. Шейка средней твердости приработалась бы к втулке в соответствии с формой прогиба, но упрочненная термической обработкой шейка усиленно (до выкрашивания) изнашивает свинцовистую бронзу втулки в местах с высокими нагрузками. Для повышения срока службы подшипника требуется придать его рабочей поверхности форму поверхности вращения с образующей, имеющей очертание линии изгиба коленчатого вала. Этим требованиям удовлетворяет поверхность гиперболоида вращения (рис. 42, б). В двигателе с большой частотой вращения в связи с формированием режимов работы появились случаи выхода из строя втулок вследствие выкрашивания свинцовистой бронзы. Применение коренных вкладышей с гиперболической формой отверстия позволило увеличить допуск на несоосность в 3 раза и обеспечило взаимозаменяемость вкладышей, так как для вкладышей с цилиндрическим отверстием вследствие меньшего допуска на несоосность и условий прочности необходимо производить окончательную расточку в картере. [c.183]

Для повышения надежности коленчатых валов и других аналогичных деталей применяется упрочнение накатыванием роликами всех концентраторов напряжений [115]. В случае использования высокопрочных и легированных сталей для изго- [c.292]

Для упрочнения зон обрыва закаленного слоя целесообразно применять метод комбинированной обработки (поверхностная закалка и последующий поверхностный наклеп ослабленных зон). Этот метод позволяет восстановить предел выносливости ослабленных мест. Практически такой способ целесообразно применять, в частности, для шеек коленчатых валов (где закаленный слой обрывается в опасной зоне у перехода шейки к галтелям), ступенчатых валов и других деталей. [c.312]

Упрочнение чеканкой в виду простоты процесса, приспособлений, оборудования и большой эффективности применяют при изготовлении валов, шестерен, сварочных швов и особенно для снижения влияния на усталостную прочность конструктивных концентраторов напряжений. Упрочнение чеканкой галтелей первых коренных и шатунных шеек, закаленных в их цилиндрической части с индукционным нагревом, позволило Московскому автомобильному заводу им. Лихачева значительно повысить долговечность коленчатых валов. [c.168]

При обработке тел вращения, как, например, валков прокатных станов для холодной и горячей прокатки металла, шеек коленчатых валов, шпинделей станков и различных валиков, процесс упрочнения можно механизировать, использовав токарный станок (вибратор закрепляется на суппорте станка, а деталь устанавливается в центрах или патроне станка). [c.105]

Зоны поверхностно-закаленных деталей, где обрывается закаленный слой, являются ослабленными. Их усталостная прочность значительно снижена (до 33%) по сравнению с незакаленными. Это объясняется наличием неблагоприятных остаточных напряжений (растяжения) в зоне обрыва слоя, а также возможным изменением структуры металла в результате местного отпуска. Для упрочнения зон обрыва закаленного слоя целесообразно применение комбинированной обработки (поверхностная закалка и последующий поверхностный наклеп ослабленных зон). Этот способ дает возможность восстановить усталостную прочность ослабленных мест. Практически такой способ целесообразно применять для шеек коленчатых валов (где закаленный слой обрывается в опасной зоне у перехода шейки к галтелям), для шестерен, ступенчатых валов и других деталей. [c.270]

Твердое никелирование можно применять для упрочнения и восстановления деталей типа коленчатых валов, шпинделей металлорежущих станков, поршневых пальцев, гильз цилиндров, поршней гидравлических машин, направляющих втулок и т. п., а также при ремонте неподвижных посадок и деталей приборов. При восстановлении шпинделей металлорежущих станков, шеек коленчатых валов, гильз цилиндров осаждается слой твердого никеля толщиной 0,75—1,25 мм. [c.294]

Заслуживают широкого внедрения и методы химико-термического упрочнения. Азотирование коленчатых валов, внедренное на заводе Русский дизель позволило более чем в 2 раза повысить их усталостную прочность. [c.241]

На Ленинградском заводе Русский дизель и на Харьковском заводе Серп и Молот [7] в технологии изготовления коленчатых валов используется метод упрочнения галтелей, разработанный ЦНИИТМАШ. [c.285]

В американской тракторной промышленности [8] упрочнение галтелей коленчатых валов двигателей производят путем их накатки конусообразными роликами (рис. 16) на специальном станке для обкатки галтелей. [c.286]

Упрочнение коленчатых валов некоторых двигателей производят виброгидравлической чеканкой. Валы изготовлены из стали 45, шейки закалены после нагрева т. в. ч. на глубину 2,5—4,5 мм до твердости HR 52—54. Статическая нагрузка при виброгидравлической чеканке сочетается с ударной глубина наклепа при Р = 2000 кгс достигает 4,5—5 мм, т. е. составляет 0,1/ шейки d = 88 мм). Наклеп при такой большой его глубине можно проводить до окончательного шлифования, тогда небольшое коробление, которое возникает при чеканке, устраняется шлифованием 185]. [c.119]

Процесс обкатки галтелей клиновидным роликом впервые был применен на тракторном заводе Форда для упрочнения коленчатых валов дизелей на специальном станке фирмы Шренер , обкатывающем одновременно галтели семи коренных и шатунных шеек [79]. [c.168]

В отечественном компрессоростроении до 1968 г, упрочнение коленчатых валов методом накатки шеек не применялось. В настоящее время этот процесс освоен на Черкесском заводе холодильного машиностроения и Московском заводе холодильного оборудования Компрессор. [c.54]

Упрочнение коленчатого вала для повышения его усталостной прочности достигается конструктивными мероприятиями и технологическими методами, предусматривающими поверхностное упрочнение с помощью специальной механической, а также терлгп-ческой и химико-термической обработки. [c.480]

Обработка центробежно-ударным инструментом может успехшю применяться для упрочнения коленчатых валов, щестерен, гильз цилиндров, вкладьппей подшипников, направляющих станин станков, рабочих поверхностей колец подщипников качения, осей, валов и т.д. Например, упрочнение торсионного вала (сталь ЗОХГСА) мотоцикла взамен полирования в 7 раз повысило производительность и в 2,0—2,5 раза сопротивление усталости. [c.405]

Коленчатые валы дизелей типа ДЮО, работающие во вкладышах подшипников с мягкой баббитовой заливкой, упрочняются только накаткой галтелей роликами. Коленчатые валы дизелей типов 11Д45, 14Д40, Д49, работающие во вкладышах подшипников со свинцовобронзовой заливкой, азотируются для повышения твердости, а для повышения усталостной прочности производится накатка галтелей роликами. При этом слой азотирования перед накаткой снимается. Одним из возможных вариантов упрочнения коленчатых валов, отлитых из легированного высокопрочного чугуна повышенной твердости, является накатка не только галтелей, но и всей поверхности шеек с последующим суперфинишированием. Твердость шеек при этом повышается на НВ — 40-ь60, что позволяет использовать такие валы в сочетании с вкладышами подшипников, имеющих заливку свинцовистой бронзой. [c.157]

Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий. Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию легированные стали, термическую и хпмико-термическуго обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на гюверх-ность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или обработки роликами и т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2.. . 4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3.. . 5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в [c.13]

Лазерное упрочнение с высокой эффективностью применяется также для обработки шеек и галтелей коленчатых валов двигателей (рис. 91, б). Кроме того, с помощью лазерного излучения можно производить упрочнение зубьев и торцевых поверхностей косозубых зубчатых колес. На рис. 92 представлена схема обработки торцевой поверхности зубчатого колеса [80]. Отличительной чертой такого способа упрочнения зубчатых колес является то, что при использовании его можно получать хорошую однородность упрочненного слоя, труднодостижимую при других методах обработки. Глубина упрочнения зависит от материала и режимов обработки и может достигать 2 мм. Производительность упрочнения при мощности 15 кВт довольно высока (для углеродистой стали составляет 600 мм7б при глубине упрочненного слоя до 1 мм) [67]. [c.115]

Были проведены специальные исследования возникновения и развития усталостных трещин в галтелях коленчатых валов из стали 20Г, которые испытывали на усталость при кручении. Диаметр шеек вала составлял 50 мм, а радиус галтели, которую упрочняли ППД путем обкатки роликом, был равен 2 мм. Предел выносливости этих валов без упрочнения, определенный при испытаниях по методу вверх — вниз , составил 110 МПа. Упрочнение галтелей повысило предел выносливости по разрушению этих валов примерно до 160 МПа. Анализ усталостных трещин, возникших в галтелях исследованных валов, прошедших базу испытаний 5-10 циклов нагружения при напряжениях, близких к пределам выносливости по разрушению, показал следующее. Для неупрочиенного вала характерно возникновение большого количества нераспространяющихся усталостных тре-шин, максимальная глубина которых составляет 7 мм. Типичное строение таких трещин в радиальном сечении, расположенном вблизи галтельного перехода неупрочиенного коленчатого вала, показано на рис. 65, а. После ППД уменьшается число и максимальная глубина нераспространяющихся усталостных трещин, возникающих в галтелях вала, типичное строение которых показано на рис. 65, б. Полученные результаты подтверждают вывод о том, что и при кручении эффект ППД проявляется в основном в торможении развития усталостных трещин. [c.157]

На рис. 52 приведена схема накатного устройства для упрочнения галтелей коленчатых валов тепловозных дизелей, изготовляемых из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Накатывание производится последовательно, причем одновременно накатываются галтели одной коренной и одной шатунной шеек. Усилие накатывания (2000—2300 кгс) создается пневмогидроусилителем 1, оно прикладывается не сразу, а плавно — от нуля доводится до полной величины за /4 оборота вала. [c.113]

Основными процессами поверхностного упрочнения деталей машин на машиностроительных заводах являются процессы химико-термической обработки, основой которых является изменение химического состава в поверхностных слоях путем диффузионного насыщения различными элементами при высоких температурах. В довоенный период на машиностроительных заводах превалирующими процессами химико-термической обработки были цементация твердым карбюризатором, жидкостное цианирование и азотирование. Цементации твердым карбюризатором подвергались детали машин и инструменты в печах периодического действия (камерных) и в печах непрерывного действия (толкательных с мазутным обогревом) на автомобильных, тракторных и самолетостроительных заводах применялся преимущественно древесноугольный твердый карбюризатор (ГОСТ 2407-51). Жидкое цианирование было наиболее распространено на Горьковском автозаводе, где в качестве цианизатора использовались соли с цианидом натрия или калия [81] на других заводах применялись соли с цианидом кальция. Азотированию подвергались преимущественно детали авиационных двигателей коленчатые валы из стали 18ХНВА, гильзы цилиндров из стали 38ХМЮА и др. [c.149]

На Харьковском моторостроительном заводе Серп и молот упрочнение наклепом применяется для повышения предела выносливости коленчатых валов двигателей СМД [78]. Валы изготовляют из стали 45, шейки подвергают закалке т. в. ч. до HR 52—62 на глубину 2,5—4,5 мм. Упрочнение переходных поверхностей шеек производят на станке модели ВГУКВ-1 [c.293]

Х2Н4В(М.)А Наиболее ответственные KpynHora6apinHbje шестерни, коленчатые валы с поверхностно упрочненными шейками, шатуны, шестеренчатые валы и другие детали уникального оборудования [c.307]

Применение чугуна с шаровидным графитом для изготовления деталей, работающих в условиях переменных нагрузок. Основными требованиями, предъявляемыми к материалу деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, являются эысокие циклическая вязкость и усталостная прочность. По показателям цикличе ской вязкости чугун с шаровидным графитом значительно превосходит углеродистую сталь, а по показателям усталостной прочности не уступает стали. Кроме того, чугун с шаровидным графитом лучше, чем сталь, воспринимает поверхностное упрочнение, вследствие чего усталостная прочность его значительно возрастает. Сочетание высоких показателей по циклической вязкости и усталостной прочности с хорошей износостойкостью и высоким модулем упругости делают чугун с шаровидным графитом хорошим материалом для изготовления коленчатых валов, валов генераторов, кулачковых валов и многих других деталей, подвергающихся циклическим напряжениям и износу. [c.165]

Упрочнение дробеструйным наклепом позволяет увеличить от 3 до 10 раз срок службы сварных швов, коленчатых валов двигателей, спиральных пружин, рессор, крупномодульиых зубчатых колес и других деталей машин. [c.159]

Примером упрочнения обкатыванием подступичных частей большого размера может служить обработка шеек составного коленчатого вала реверсивной паровой машины мощностью 7360 кет (10 000 . с.). Коленчатые валы такого типа несколько раз выходили из строя на одном уральском металлургическом заводе после сравнительно непродолжительного периода работы (от 1,5 до 5 лет). Авария начиналась с ослабления посадок сопряжений коренных и мотылевых шеек со щеками. Затем разрушались стопорные штифты и шейки проворачивались в отверстиях щек. Кроме того, образовывались трещины усталостного характера в местах посадок и в галтелях. [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...