результат погрешностей базирования или неправильного построения технологического процесса. Эта погрешность сказывается не столько на работе соединения, сколько на работе входящих в него деталей (появляется радиальное и торцовое биение зубчатого венца шестерни и т. п.).

Шлифовочные трещины могут снизить прочность вала и привести к поломке зубьев тяжелонагруженного соединения, например торсиона подвески транспортной машины.

2.6. Ремонт зубчатых соединений

Во многих случаях пригодность детали к дальнейшей эксплуатации определяется состоянием поверхностей, входящих в соединения, например, зубчатый венец шестерни может быть в хорошем состоянии, а отверстие изношено до максимально допустимых пределов. Такие детали в большинстве случаев можно отремонтировать. При достаточно высоком качестве ремонта можно получить большой экономический эффект.

Ремонтная технология должна удовлетворять следующим требованиям: поверхности восстановленных зубчатых соединений должны иметь макро- и микрогеометрию, заданную чертежом детали. Расположение восстановленных поверхностей относительно поверхностей, не подвергшихся ремонту, должно соответствовать чертежу. Последнее требование наиболее трудновыполнимо, особенно при ремонте валов, когда нужно выдержать расположение зубьев в поперечном и угловом направлениях, иначе говоря, в осевом направлении не должно быть уступов ни на центрирующих, ни на боковых поверхностях.

Таким образом, наибольшие затруднения вызывает механическая обработка поверхностей, наплавленных ремонтным материалом, имеющим к тому же высокую твердость. Сама по себе наплавка не вызывает принципиальных затруднений, процесс должен быть организован так, чтобы обеспечить равномерные припуски для механической обработки. Наиболее подходящими видами механической обработки являются:

для отверстий - протягивание с центрированием протяжки по предварительно расточенному внутреннему диаметру отверстия (лучше на вертикальных станках);

для валов - фрезерование стандартными фрезами на универсальных шлицефрезерных станках, имеющих уст-

4* 99

ройство для осевого перемещения фрезы (тангенциального сдвига).

Для того чтобы выдержать требования чертежа относительно взаимного расположения поверхностей деталей, нужно использовать при механической обработке наплавленных зубьев те же базы, что использовались при изготовлении детали, например центровые отверстия валов. В случае, когда зубчатые поверхности при изготовлении новой детали сами являлись технологической базой, необходимо создавать промежуточные базы или использовать имеющиеся конструктивные базы. Например, при обработке наплавляемых зубьев вала, не имеющего центровых отверстий, в качестве исходной базы следует использовать шейки для подшипников; при обработке наплавленных зубьев отверстия зубчатого колеса нужно предварительно расточить направляющую поверхность для протяжки базируясь на зубчатый венец и т. п. Для восстановленных деталей допуски на взаимное расположение поверхностей могут быть расширены на 10-20 %.

Исследования, проведенные В. П. Соловьевым в ЛСХИ, показали, что наиболее подходящими ремонтными материалами для валов из стали марок 40Х, 45Х и шестерен из стали марок 20ХГНР, 18ХГТ, 25ХГТ являются легированные стали марок 20X13, 50ХФА и подобные им. Наплавка производится под слоем флюса (типа АН-348А). После механической обработки необходима закалка т. в. ч. до твердости HRC 50. Восстановленные по технологии ЛСХИ валы по долговечности не уступают новым или даже превосходят их.

Глава 3

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

И ДЕФОРМАЦИИ В ПЛОСКОМ ЗУБЧАТОМ СОЕДИНЕНИИ

Плоским зубчатым соединением будем называть такое соединение, в котором нагрузка распределяется равномерно по длине зуба. В таком соединении возможны окружная неравномерность распределения нагрузки и неравномерность ее распределения по глубине захода.

Окружная неравномерность распределения нагрузки между отдельными парами зубьев плоского соединения зависит от технологических и конструктивных причин.

Технологические причины вызывают ошибки углового шага деталей соединения и их овальность, следствием чего является разнозазорность.

Конструктивные причины приводят к тому, что соединение кроме крутящего момента передает поперечную силу или на него наложены избыточные связи. В результате нагрузка, приложенная к соединению, является сложной. Наиболее характерным примером первого случая является зубчатое соединение шестерен с валом, второй случай - привод какого-либо агрегата, например масляного насоса, показанный на рис. 1.27, а.

Окружная неравномерность от технологических и конструктивных причин образуется независимо одна от другой; в случае, если они наблюдаются одновременно, можно применить метод наложения

К = Kv (Е) + Ко + Яс + - 3,

где (Е) - коэффициент, учитывающий окружную неравномерность, вызванную поперечной силой или эксцентриситетом (эти два фактора никогда не действуют одновременно); Ко - коэффициент, учитывающий окружную неравномерность, обусловленную разнозазорностью; Ке - коэффициент, учитывающий неравномерность, вызываемую овальностью втулки или вала; /С/, - неравномерность по глубине захода.

Приведенная зависимость справедлива для неприрабо-тавшегося соединения. При стационарной нагрузке такая неравномерность в принципе должна сохраняться на весь срок службы соединения. При циркуляционной нагрузке