Галтели коленчатых валов

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]

Галтели и канавки обрабатывают роликом, показанным на рис. 46, в. Накатывание цилиндрических поверхностей, переходных радиусов и прилегающих торцов можно производить комбинированным роликом (рис. 46, г). Иногда упрочняющая накатка галтелей коленчатого вала автомобиля (радиус 3 мм) производится на специальных станках с клиновидным роликом (рис. 46, д), Поверхность контакта ролика с галтелью изменяется во время вращения вала. Галтели всех семи шеек накатываются одновременно, для каждой шейки имеется отдельная головка с двумя держателями роликов. Накатка производится при сравнительно небольшой силе (70 кгс на ролик), при этом твердость повышается с НВ 285—321 до HR 34—35. Время накатки вала составляет всего 26 с. Комплект роликов меняют после накатки тысячи валов. [c.109]

Для подачи сигнала о зарождении трещин применяется устройство, аналогичное устройству, представленному на рис. 122. На рис. 133 показана трещина сфотографированная с экрана волоконного световода, появившаяся на галтеле коленчатого вала во время испытания его при знакопеременном изгибе в одной плоскости с частотой 25 гц. Длительная работа волоконных световодов в условиях вибраций свидетельствует об их достаточной надежности. [c.194]

Значения (k )jj для галтели у щеки коленчатого вала при изгибе представлены на фиг. 49, значения для галтели коленчатого вала при кручении шейки — на фиг. 50. [c.507]

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]

Рис. 16. Конусообразный ролик для накатки галтелей коленчатого вала.

Рис. 17. Схема изменения величины контакта ролика и галтели коленчатого вала

Л е й к II н А. С. Концентрация напряжений в галтелях коленчатых валов. Вестник машиностроения , 1960, М 5. [c.264]

Фиг. 33. График для определения коэффициентов концентрации напряжений в галтели коленчатого вала с нулевым перекрытие шеек и оптимальной удаленностью облегчающего отверстия в смешной щеке при изгибе в плоскости кривошип -

Радиус галтелей коленчатого вала во избежание возникновения больших концентраций напряжений не должен быть менее 2—3 мм, в практике расчетов его принимают в пределах 0,035—О 080 соответственно от диаметра коренной или шатунной шейки. Наибольшие концентрации напряжений возникают при расположении галтелей коренных и шатунных шеек в одной плоскости. [c.248]

Пластическую деформацию (наклеп) применяют в авторемонтном производстве для восстановления износостойкости и усталостной прочности различных деталей (галтели коленчатого вала, гильзы цилиндров, отверстия в головках шатунов и др.) В этих же целях используют обработку рабочих поверхностей деталей роликами и шариками, чеканку, наклеп ротационным упрочнителем и др. [c.112]

Наплавляемая поверхность Наружные поверхности валов, шлицы Коренные и шатунные шейки с галтелями коленчатых валов Наружные и внутренние цилиндрические, конические, плоские поверхности и др. Наружные цилиндрические, конические поверхности, шлицы [c.162]

Коленчатые валы автотракторных двигателей изготовляют из углеродистых и легированных сталей или из высокопрочных чугунов, модифицированных магнием, из никелемолибденовых чугунов и др. Литые валы обычно полые, имеют несколько увеличенные диаметры коренных и шатунных шеек, большую толщину щек и радиусы галтелей. Литые валы имеют меньшую прочность при изгибе, чем кованые. Внутренние полости литых валов обычно бочкообразные, благодаря чему уменьшается неравномерность толщины тела в разных сечениях вала и повышается плотность отливки. [c.376]

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

Для обработки стального коленчатого вала добавляются только две единицы оборудования и в отличие от чугунного вала вводится упрочняющее накатывание галтелей. [c.398]

Оси и валы испытывают на плоский изгиб при коэффициенте асимметрии J =0,il. Для перехода от пределов выносливости ffo.i при i =0,l к пределам выносливости а ] при Я=—1 используют соотношение результатами испытаний идентичных объектов при J =0,1 и —1. На рис. 120, а, б показаны испытания вагонных осей для оценки усталостной прочности по галтели шейки и по средней части оси. На универсальных машинах испытывают также цилиндрические валы, цапфы, валы тяговых моторов, а также отсеки коленчатых валов тепловозных дизелей (рис. 120, в). [c.225]

Шлифование коренных и шатунных шеек коленчатых валов проводят на шлифовальных станках-автоматах. На шлифовальных станках с несколькими кругами предварительно и окончательно шлифуют коренные шейки, если конструкция коленчатого вала это позволяет (галтели вала не закалены шероховатость торцов заплечиков J z = 40 мкм на галтелях допускаются радиусные переходы как следы профиля круга при шлифовании на разных этапах или галтели имеют поднутрение). Скорость шлифования (V = 45 м/с) регулируется по мере изнашивания круга. Правка осуществляется алмазным роликом по копирной линейке. При этом съем абразива — 0,06 мм. Диаметральные размеры и конусообразность контролируются с помощью приборов активного контроля. [c.78]

Вся система автоматических линий, кроме печей 22 и 45 высокотемпературного отпуска, работающих в течение суток непрерывно, работает в две смены. Поэтому перед печью и после нее с помощью промышленного робота 20 и системы магазинов 21 создаются емкости, обеспечивающие работу печей в третью смену. Высокотемпературный отпуск вала проводят при 500 °С в течение 4,4 ч. На стенде 23 выборочно контролируют дисбаланс предварительно обработанного коленчатого вала. На автоматической линии 24, состоящей из агрегатных станков, с двух сторон рассверливают, зенкеруют и растачивают центровые отверстия, а также обтачивают передний (демпферный) конец коленчатого вала. На позиции 25 контролируют расположение центровых отверстий обработанные в пределах допуска валы с помощью специализированного промышленного робота 26 с электромеханическим приводом транспортируют па АЛ чистового фрезерования. На восьми станках 28 проводят чистовое фрезерование цилиндрических поверхностей первой, второй, четвертой и пятой коренных шеек первой, второй, третьей и четвертой шатунных шеек, а также щек противовесов, заплечиков и галтелей. Допуск при чистовом фрезеровании коренных и шатунных шеек —0,2 мм щек противовесов 0,1 мм заплечиков —1 мм. Схема обработки такая же, как на станках КУ-436 при предварительном фрезеровании. [c.89]

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]

При расчёте коленчатого вала должно быть учтено влияние на прочность состояния поверхности, т. е. будет ли поверхность шейки или щеки гладкая или иметь следы инструмента размера сечения поперечных для циркуляции масла отверстий концентрации напряжений в местах сопряжений щёк с шейками галтелей и ряда других факторов (термообработки, напрессованных на вал деталей и пр.) . [c.502]

Опасными местами коленчатого вала при расчёте на усталость являются те, где при значительных номинальных напряжениях возникает концентрация напряжений, т. е. места у галтелей, смазочных отверстий и т. д. Для коленчатого вала, изображённого на фиг. 51, такими местами являются а) места у смазочных отверстий — точки 3 и 6 б) во входящем угле, в местах перехода щеки в шейку — точки 1, 2, 4 и в) у галтелей — точки 7, 8, 9 и 10. В валах с толстыми щеками (большой [c.527]

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]

Галтели коленчатых валов упрочняют бойками с радиусом сферы меньше радиуса галтели за два или три прохода, т. е. с образованием двух или трех канавок. Такая чеканка не менее эффективна, чем однопроходная. Шероховатость поверхности после чеканки может быть улучшена последующей подшлифовкой или полировкой, а также дополнительным проходом бойком большего диаметра. [c.118]

Рис. 58. Головка для виброгидравли-ческой чеканки галтелей коленчатых валов

Рис. 58. Головка для виброгидравли-ческой <a href="/info/81509">чеканки галтелей</a> коленчатых валов

Рис. 15. Изменение твердостУ1 упрочняемой галтели коленчатого вала двигателя и распределение напряжений

Галтели коленчатых валов упрочняют обкатыванием профильными подпружиненными роликами, изготовленными из твердого сплава Т15К6 и касаюшимися при работе галтельных переходов детали под действием приложенной силы. [c.403]

Существенно увеличивает прочность вала при изгибе перекрытие шеек, особенно при тонких и узких щеках (рис. 4, г). При степени перекрытия Аа =+0,2 (рис. 4, 5) снижение напряжения может составить 20—30%. В двигателях с малым ходом поршня, особенно при положительном перекрытии, канал в шатунных шейках приходится делать наклонным (рис. 4, е) или эксцентричным (рис. 4, ж). Эксцентричное сверление предпочтительнее, так как дает возможность еще снизить напряжение в галтели перехода к щеке снижение это может составлять при изгибе около 5%, при кручении около 10%, оптимальная величина относительного эксцентриситета e/d составляет около 0,05. Для снижения концентрации напря->йений в зонах галтелей коленчатых валов могут быть использованы те же приемы, что и для, прямых валов. В ответственных случаях галтель описывают двумя радиусами, применяют также эллиптическую (рис, 4, з) или параболическую (рис. 4, и) галтели. Так как в этих случаях сильно умень-ша гтся рабочая длина шейки, то целесообразно выполнять галтель с поднутрением в щеку или шейку (рис. 4, к). При малой толщине щеки поднутрение обычна не применяют из-за ослабления щеки. Поднутрение в шейку может дать снижение напряжений в местах перехода на 20—40%, однако уменьшает опорную поверхность шейки. Масло для смазки шатунных подшипников обычно подается под давлением от коренных подшипников через сверления в щеках. В этом случае шейки оказываются ослабленными поперечными отверстиями, вызывающими [c.316]

Меньшие значения относятся к случаю концентрации напряжений у поперечного отверстия. при условии закалки по всей зоне концентрации напряжения н при сохранении пластичной сердцевины. Обкатка подступичной части валов с напрессованными деталями, галтели прямых ступенчатых валов, обжатие пуансоном края отверстия в валу с поперечным отверстием и т. п. Обкатка галтели коленчатого вала. При нагреве и в условиях длительной службы влияние упрочнения от наклёпа ослабевает. Цифры, заключённые в скобки, нуждаются в дополнителыюй проверке [c.525]

Фирма Хегенштанд (ФРГ) производит станки (рис. 18) для накатки шеек и галтелей коленчатых валов и гарантирует чистоту поверхности. Пр данным этой фирмы прочность детали после накатки увеличивается на 40%. [c.53]

По данным, опубликованным в журнале Машинери (США), в результате накатки галтелей коленчатых валов усталостная прочность повышается на 60%. Накат- [c.53]

Фиг. 36. Влияние удаленности облегчающего отверстия в смежной щеке на концентрацию рапряжений в галтели коленчатого вала при изгибе в плоскости кривошипа.

Накатка роликом повышает предел усталости деталей из конструкционной стали на 10—40%, а в местах концентрации напряженпй еш е выше (табл. 43). Предварительная обкатка места прессовой посадки деталей на вал является, в частности, средством ликвидации опасного понижения предела выносливости, вызываемого тугими насадками (п. 33). Аналогичное влияние оказывает обкатка роликом незакаленных галтелей коленчатых валов, подвергнутых поверхностной закалке т. в. ч. по длине цилиндрической части (без галтели). По данным НАТИ [57], относящимся к коленчатым валам тракторного двигателя Д 54, обкатка роликами незакаленной галтели увеличивает циклическую прочность вала на 50%. Неподвергавшиеся закалке т. в. ч. ступенчатые валы углеродистой стали, галтели которых были обкатаны роликом, обладают, но данным И. В. Кудрявцева [c.199]

Обкатывание галтелей и сферических беговых дорожек производят однороликовым (фиг. 5, а), одношариковым (ф 1Г. 5, б) и м н о г о ш а р и-к о в ы м (фнг. 5, в) обкатииками, а упрочнение галтелей коленчатых валов радиусом менее 1 мм—одношариковым обкатником (фиг. 5, г). [c.976]

В производственной практике находят широкое применение различные комбинированные способы упрочнения (что уже отмечалось ранее) ППД в сочетании с поверхностной закалкой, химико-термической или термической обработкой. Поверхностное пластическое деформирование весьма эффективно для деталей в зонах обрыва закалённого слоя. Так, обкатывание галтелей коленчатых валов из высокопрочного ферритного чугуна с поверхностно закалёнными шейками повысило предел выносливости по сравнению с поверхностно закалёнными необкатанными на 210 % и по сравнению с незакалёнными - на 190 %. Комбинированное упрочнение наиболее эффективно, однако оно и более трудоёмко, и его целесообразно использовать, где это возможно, для ответственных деталей и в случаях, когда традиционная технология не обеспечивает требуемых эк-сплутационных свойств. [c.39]

П1>ипуски на шлифование шеек, щек и галтелей заготовок коленчатых валов длиной 600—800 мм с диаметром шеек 65—80 мм даются в пределах 0,3—0,5 мм на сторону до термической обработки и немного меныпе после термической обработки. [c.383]

Рис. 52. Устройство для накатывания галтелей на шейках коленчатых валов тепловозных дизелей t — пневмогидроуснлнтель 5 — подвижная тележка 3 — кулиса 4—разъемная скоба 5 — накатной ролик (3 шт.) 6 — силовой гидроцилиндр 7 — противовес S — манометр

Рис. 52. Устройство для накатывания галтелей на шейках <a href="/info/211703">коленчатых валов</a> <a href="/info/454673">тепловозных дизелей</a> t — пневмогидроуснлнтель 5 — подвижная тележка 3 — кулиса 4—разъемная скоба 5 — <a href="/info/97590">накатной ролик</a> (3 шт.) 6 — <a href="/info/29351">силовой гидроцилиндр</a> 7 — противовес S — манометр

На контрольном автомате 43 контролируют биение третьей коренной шейки. Конвейер с кареткой и промышленный робот 40 передают вал на автоматическую линию 44 из четырнадцати агрегатных станков. На ней сверлят (ступенчато) наклонные отверстия, фрезеруют выемки на корпусах противовесов, зенкеруют наклонные отверстия, протачивают канавки в наклонных отверстиях, обрабатывают грязесборники, включая поверхности под заглушки. Вал передают в печь 45 высокотемпературного отпуска со своей системой промышленных роботов и магазинов на входе и выходе. Коленчатый вал, прошедший операцию высокотемпературного отпуска, с помощью промышленного робота 46 с электромеханическим приводом передается на автоматическую линию 47 из семи агрегатных станков. На линии зенкеруют и растачивают конические поверхности центровых отверстий переднего и заднего конца вала, растачивают отверстие под подшипник в переднем конце вала и прорезают канавки, обрабатывают выточку в заднем конце вала, сверлят, зенкеруют и развертывают поводковое отверстие в заднем конце вала. Проверив биение третьей коренной шейки на позиции 48, вал передают на АЛ, состоящую из десяти станков 49 для предварительного шлифования заплечиков, галтелей и коренных шеек. Загрузку и разгрузку станков проводят промышленные роботы 50, а распределение валов-заготовок и сбор обработанных валов — конвейеры 51 и 52. Последовательно шлифуют третью, пятую, четвертую, вторую и первую коренные шейки. [c.90]

Отбалансированный коленчатый вал транспортируется на участок слесарной обработки. На слесарных столах 83 снимаются заусенцы в балансировочных отверстиях, заусенцы но периметру шпоночных пазов в местах выхода грязесборников, притупляются острые кромки заплечиков коренных и шатунных шеек и т. д. Затем коленчатый вал транспортируется в моечносушильную машину 85, в которой его промывают, прокачивают торцовые отверстия и масляные каналы, сушаг и охлаждают до температуры 20° 5 °С. Далее трехпозиционный промышленный робот 89 транспортирует валы на конвейеры, питающие два параллельно работающих двухпозиционных суперфинишных автомата 88. На первой позиции автомата осуществляют суперфинишную обработку галтелей коренных и шатунных шеек, на второй позиции — коренных и шатунных шеек, а также поверхность на заднем конце вала. Суперфиниширование проводят доводочными брусками с числом двойных ходов осцилляции 835 в минуту. Трехпозиционный промышленный робот 57 передает валы на полирование, которое проводится на двухпозиционном полировальном [c.91]

Рис. 32. Уменьшение концеитрации напряжений в коленчатом валу при введении внутренних галтелей

Рис. 32. Уменьшение концеитрации напряжений в <a href="/info/211703">коленчатом валу</a> при введении внутренних галтелей

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...