Шестерни

Основными деталями, вос­становление которых при капитальном ре­монте автомобиля представляет известные трудности, являются шестерни. Шестерни коробки передач автомобилей Урал-4320 изготовляют преимуще­ственно из легированных сталей и термически обрабатываются. В качестве материала для изготовления шестерен применяются стали: 35 X, 40 X, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 25ХГТ, 25ХГМ и для малоответственных деталей угле­родистая сталь 20. Из сталей 35X и 40Х изготовляются шестерни автомобилей Урал-4320.

Шестерни, изготовленные из этих сталей, подвергаются термической обработке: цианированию на глубину примерно 0,6—0.8 мм, закалке в масле и отпуску на твердость зуба HRC 48—53 и шлицев HRC 20—40.

Максимальный износ зубьев шестерен коробок передач допускается до 0,22—0,30 мм по толщине зуба и 15% по его длине. Мелкая раковистая сыпь допускается до 30% рабочей поверхности зубьев.

Восстановление изношенных зубьев шестерен и шлицев является задачей в известной мере трудной, поскольку все шестерни подвергаются довольно сложной термической обработке. Поэтому передовые авторемонтные заводы, оснащенные современными зубодолбежными и зубофрезерными станками, позволившими отказаться от трудоемких и малоэффективных, в качественном отношении, способов восстано­вления шестерен, перешли к их изготовлению. На передовых ремонтных заводах имеется и необходимое оборудование для термической обработки.

Что же касается ремонтных мастерских, то здесь, в силу мелкосерийного характера производства, прибегают к восстановлению шестерен способом постановки дополнительных деталей.

Валы коробки передач изготовляются из тех же легированных сталей, что и шестерни. Ведущий и промежуточный валы коробки передач автомобиля Урал-4320 изготовляются из стали ЗОХГТ, подвергаются цементации на глубину соот­ветственно 0,7—1,0 и 0,5—0,9 мм, закалке и отпуску на твердость HRC 56—62.

Ведомый вал изготовляется из стали 40X и подвергается поверхностной закалке т. в. ч. на глубину 1,5—4,0 мм твердость поверхностно закаленного слоя HRC 50—62 и незакаленной части HR С 28—33.

Дефектами валов коробок передач являются износ опорных шеек под подшипники качения и износ шлицев в первичных и вторичных валах.

Износ опорных шеек под подшипники качения допускается в среднем в пределах 0,02—0,03 мм. В отдельных случаях износ шейки вторичного

вала под роликовый подшипник допускается до 0,04 мм. Износ шлицев допускается в пределах 0,12—0,16 мм.

Восстановление изношенных подшипниковых шеек валов может про­изводиться: электроимпульсной наплавкой, хромированием и железнением. Автоматическая наплавка под слоем флюса здесь менее целесообразна вслед­ствие небольших диаметральных и линейных размеров шеек и величины их износа, в среднем не превышающей 0,05—0,10 мм При столь незначи­тельной величине износа, с целью получении наиболее однородной струк­туры наплавленного металла, шейки перед наплавкой предварительно шлифуют. Предварительное шлифование шеек устраняет следы коррозии металла и различных загрязнений поверхности и тем самым способствует более высокой прочности сцепления наплавки с основным металлом. На­плавка ведется проволокой ОВС или П-1 диаметром 1,6—1,8 мм на толщину 0,6—1,0 мм, в зависимости от величины износа шеек.

Наибольшему износу подвергаются шейка под подшипник маховика в ведущем валу и шейка под роликовый подшипник в ведомом. Режим на­плавки шеек примерно одинаков и может быть принят следующим U = 12-13 в; n_д= 4-6 об/мин; υ_np =1,3 м/мин, шаг наплавки (подача наплавочной головки) s_n= 3 мм/об индуктивность 6 витков РСТЭ-34; расход жидкости 0,5 л/мин.

После наплавки производится шлифование шеек, первоначально грубое, затем чистовое под начальные размеры, с выдерживанием чистоты поверх­ности по чертежу. Незначительная величина износа шеек позво­ляет считать вполне рациональным и восстановление их электролитическими покрытиями, особенно в условиях централизованного восстановления де­талей.

Хромирование и железнение применимы ко всем шейкам валов коробок передач, за исключением шеек, сопряженных с роликоподшипниками.

Восстановление шеек валов коробки передач ранее осуществлялось ручной электродуговой наплавкой электродами типа 03Н-300, У-340пб, а таких шеек, как направляющая ведущего вала под подшипник маховика и под роликоподшипник ведущего вала, — и способом постановки допол­нительных деталей.

При наличии на шлицах заусенцев и забоин производится ручная чистка их карборундовым бруском или на наждачном камне.

Восстановление шлицев при значительном износе производится наплавкой под слоем флюса, а в случае ее отсутствии - ручной электродуговой наплавкой.

В про­цессе наплавки после наложения каждого валика производят удаление шлака.

При наплавке под слоем флюса применяется электродная проволока Св-ЗОХГСА диаметром 1,5—2,0 мм. Флюс — АН348А или ОСЦ45.

Ручная электродуговая наплавка шлицев может применяться, когда на предприятии отсутствует установка для автоматической наплавки под слоем флюса. В этом случае ручную электродуговую наплавку ведут элек­тродами У-340пб, или 03Н-300. Твердость наплавки указанными электро­дами колеблется в пределах НВ 275—325.

Наплавку желательно вести дугой постоянного тока при обратной по­лярности. То к выбирают в зависимости от диаметра электрода.

После наплавки шлицев вал проверяют на биение и при необходимости правят, а затем подвергают механической обработке. Технологический про­цесс механической обработки шлицев зависит от способа центрирования сопряженной смотря по сопряжению. Существуют три способа центрирования: по наружному диаметру, по внутреннему диаметру и по боковым поверхностям шлицев.

При центрировании сопряженной детали по наружному диаметру шли­цев шлицевый валик получает точный размер после чистовой обточки или шлифования на круглошлифовальном станке. Внутренний диаметр шлицев при этом способе центрирования имеет грубый допуск и потому, кроме фрезерования, другой обработки не требует.

При центрировании по внутреннему диаметру размеры 1юследиего и размеры ширины шлицев имеет довольно узкие допуски, и вследствие этого обработка шлицев является более сложной, чем при центрировании по наружному диаметру.

Независимо от способов центрирования после наплавки шлицев произ­водят обточку детали на токарном станке, затем нарезают шлицы.

Наиболее производительным и точным методом нарезания шлицев является нарезание их методом обкатки на зубофрезерных станках при по­мощи червячных фрез. При этом методе фреза по-1 помимо вращательного движения имеет продоль­ное перемещение вдоль оси нарезаемого валика.

При отсутствии зуборезного станка нареза­ние шлицев можно производить по методу де­ления на горизонтально- или универсально-фрезерных станках. Деление детали на требуемое число шлицев осуществляется при помощи де­лительной головки или делительного приспо­собления.

Обработать шлицы по ширине за один про­ход из-за довольно узких пределов допуска обычно не представляется возможным. Поэтому первоначально двумя дисковыми фрезами обра­батывают боковые поверхности начерно, остав­ляя припуск на чистовое фрезерование в преде­лах 0,8—1,2 мм. Чистовое фрезерование внутрен­ней поверхности производят фасонной фрезой или дисковой фрезой, заточенной по шаблону.

Чистовое фрезерование боковых поверхно­стей шлицев производится двумя фрезами, рас­стояние между которыми должно соответствовать ширине шлицев по чертежу. После нарезания шлицы подвергают термиче­ской обработке применительно к марке стали, из которой деталь изготов­лена.

Так, шлицевые валики, изготовленные из стали 40Х, подвергаются за­калке при температуре 830—850° С. С охлаждением в масле и отпуску при 250—300° С. С охлаждением на воздухе. Нагрев под закалку и отпуск жела­тельно вести в соляной ванне.

При нагреве в пламенных печах на деталях получается окалина, поэтому выдержать размер по чертежу не всегда возможно. Осуществить же чистовое фрезерование для получения номинального размера после термообработки нельзя вследствие высокой твердости шлицев. В таком случае необходимо шлифование шлицев. Припуск на шлифование в пределах 0,20- 0,25 мм должен быть учтен при черновом фрезеровании шлицев.

Шлифование по наружному диаметру, в случае центрирования по нему, производится на круглошлифовальных станках с установкой детали обычно в центрах. При других способах центрирования производится шлифование по внутреннему диаметру и по боковым поверхностям шлицев. При наличии специальных станков шлифование может быть произведено гремя кругами

за одну операцию.

Несмотря на высокую производительность, этот способ требует частой правки шлифовальных кругов вследствие неравномерного износа. При шлифовании же шлицевых валиков за две отдельные опе­рации первоначально шлифуется поверхность внутреннего диаметра валика, а затем боковые стороны шлица. После механической обработки произво­дится контроль шлицевых валиков. Наружный диаметр проверяется предельной скобой, а внутренний — микрометром или специальной скобой, а еще лучше — индикаторной ско­бой. Ширина шлица проверяется предельными скобами, а профиль внутреннего диаметра шаблоном. Проверка биения по внутреннему диаметру и на конусность производится индикатором.