Способ упрочнения галтелей коленчатых валов поверхностным пластическим деформированием

 

Использование, обработка металлов давлением, поверхностное упрочнение обрабатываемых поверхностей Сущность изобретения: при упрочнении галтелей коленчатых валов усилия деформирования прикладывают к ггл гелей коленчатых РЗЛОВ усилия деформирования прикладывают к галтелям на полозмне дуги окружности шэтуннух шеек со стороны противовесов, а коренных - со стороны шатунных шеек. Затэм измеряют биения каждой коренной шейки и определяют шейку, имеющую максимальное биение, выходящее за пределы попуска. Дополнительное усилие деформироззния прикллдыьаюг галтол.1 указанной выше коренной шейки, имеющей мэкси- .эльное биение, на половине дуги ее окружности со стороны прилегающей шатунной , в плоскости 1оюрои измерено макс мзльнсе биение. 3 ил., 1 габл.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 24 В 3c""3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Vi ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ И "ОБР!:=,7: —. - Èß

К АВТОРСКОМУ СБИДЕТЕ,гi:Ь,:СТБУ

)с ф .Ql

1() (21) 4827297/27 (22) 21.05.90 (46) 15.09.92. Бюл. N. 34 (71) Северо-Кавказский горно-металлургический институт (72) В.О,Агуза ров (56) Долецкий В.А., Бунтов В.Н. и др. Увеличение ресурса машин технологическими методами,- M.: Машиностроение, 1978, с.44. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ГАЛТЕЛЕЙ КОЛЕНЧАГЫХ ВАЛОВ (57) Использование: обработка металлов давлением, поверхностное упрочнение обрабатываемых поверхностей. Сущность изобретения: при упрочнении галтелей коИзобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к коленчатым валам двигателей внутреннего сгорания, которые испытывают большие нагрузки.

Известен способ упрочнения галтелей валов, в котором с целью повышения усталостной прочности вала и обеспечения правильной геометрической формы, производят поверхностно» пластическое деформирование постоянным усилием на участке вогнутости вала (авт. св. СССР N 494413).

Однако этот способ не приемлем в таком виде для упрочнения галтелей коленчатых валов. Например, пятиопорный восьмицилиндровый двигатель ГАЗ-53 имеет пять коренных и четыре шатунных шейки, „, I31„„1761450A1

":eEI÷àòûx валов усилия деформирования прикладывают к гал гелей коленчатых валов

yr:илия деформирования прикладывают к галтелям на половине дуги окружности EUBтуннь х шеек со стороны противовесов, а коренных — со стороны шатунных шеек, Затем измеряют биения каждой коренной шейки и определяют шейку, имеющую максимальное биение, выходящее за пределы допуска. Допогнительное усилие деформиI3oBBIiI1 прикладывают к гялтели указанной выше коренной шейки, имеющей макси.::Зльное биение, на половине дуги ее окружности со стороны прилегающей шатунной шейl;II, в плоскости . .оторой измерено макс:.1мальное биение. 3 ил., 1 габл, а эта 18 двигателей. Шатуннь е шейки расположены под угло1 9ii и<

Известен способ упрочнения галтелей коленчатых валов методом пластического деформировЯн!1Я путем обкатки (а "I:елей роликами. Одновреме.- о за один оборот вала обкатываются все галте и шатунных и коренных шеек (Долецкий Б.А.. Бунтов Б.Н, и др. Увеличение ресурса машин технологическими методами. М",шиностроение I4., 1978, с.44).

Однако при известном citîñîáå вместе с увеличением усталостной прочности вала, увеличиваются уде;ьн. е на:рузки на опорные поверхности шаек. и соо-:я. ственно на вкладыши, так как iàëii3i ьны» зонE! и Igfcii меньший диаметр че. -t са."1з шейка, находятся ниже поверхности в.еек. занимая около

20;4 их поверхности, »:е в: c tEtttíltìäloò

1761450

25 нагрузки от давления газов, ч-< î -ребует увеличения длины шеек для уменьшения удельных нагрузок.

Увеличение длины шеек .едет: увели-чению размеров и веса двигателя на 10—

15%, Повышение удельных кагрузаг, если ке удлинять шейки, приводит к усталастным разрушениям вкладышей. Кроме того, после обкатки галтелей биение коренных шеек доходит да 0,2 мм, что требует дополнительно операции шлифовки коренных шеек.

Цель изобретения — повышение качества обработки за счет увеличения ус злостной прочности и Te÷касти формы обрабатываемого вала и:-;ижение зксплуатационных удельных нагрузок на подшипники за счет сохранения гла цадей опорных поверхностей.

Поставленная цель достигается тсм, что в способе упрочнения галтелей коленчатых валов поверхностным пластическим дефармированием путем приложения усилий деформирования к галтелям коренных и шатукных шеек, согласно изобретению усилия деформирования прикладывают к галтелям на половине дуги окру>кности шатунных шеек со стороны противовесов, а коренных — со стороны шатунных шеек, затем измеряют биение каждой коренной шейки, определя.от шейку, имеющую максимальное биение, выходящее за пределы допуска, и прикладывают дополнительное усилие деформирования к галтели коренной шейки, имеющей максимальное биение. Нэ половике дуги ее окружности со стороны прилегающей шатункой шейки, в плос:<ости которой измерено максимальное биение, При упрочнении по предлагаемому c;,îсобу деформация односторонняя и Направленаа в стОрану, и ративопалажну а деформации Оси вала От упрочнения шатунных шеек, Биение вала уменьшается в два раза. При необходимости, если биение вала выше допустимого, в тех же зонах прикладывается дополнительная деформация к галтели. имеющей максимальное биение, Таким образом можно довести биение вала до требований чертежа, исключив необходимость дальнейшей шлифовки вала для устранения биения.

На фиг. 1 показан схематично общий вид колекчатого. вала и зона прила>кения деформации к галтели шатунной шей <и по дуге 90 до 270 ; на фиг, 2 — разрез Р-А на фиг. 1 и зона приложения деформации к галтели шатунной шейки по дуге от 90 до

270; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 2 и зока приложения деформации к галтели коренной шейки по дуге ат 270 до 90, На чертежах приняты следующие обозначения: 1 — коренные шейки коленчатого вэлэ, 2 — ралики, 3 — шэт - ккыв шсйки, 43 ны галтели шатунной шейки, 5 — зоны галтелей коренных шеек, 6 — индикатор часового типа, 7 — противовесы, 8 — ась вала.

Способ осуществляется следующим Образам

Упрочкекие гал-елей каланчато,а вала двигателя ЯМЗ. выполненного из стали 50Г и прашлифован нога да 2 реманткпга размера и имеющего биение 0,01 мм, осуществлялось На такарко-винторезком станке 1К62 г:ри частоте BpBU, eíèÿ 10 об/мин.

Гзлтели 4 и 5 обкатывал;сь твердосплавным роликам 2 радиусом 6 мм на половике д,;и окружности шатунных шеек 4 са стороны противовесов 7, а коренных 5 со стороны шатуккых шеек. Обкатку производят одной ran-;ели — одним роликом усилием

350-400 кгс нг глубину 1- l,5 мм. Затем измеряют биение каждой коренной шейки с помощью индикатора 6. Определя от шейку с максимальным биением. Это 3-я коренная шейка в пгоскости 2-ой шатунной шейки— биение составляет 0,09 мм. Это максимальное биение, выходящее за пределы допуска.

Дополнительное усилие деформиравания прикладьгвают к 3-ей коренной шейке На половине дуги ее окружности со стороны прилега,ощей шатукной шейки 2, в пгаскости !<Отарой измерено максимальнОе биение. Допалнигелькым усилием доводим биение этой шейки да 0,03 мм с помощью показаний индикатора 6, которнй кгнтролирует биение в процессе деформации.

Пг>а водились сра внител ьнне исп ыта.кия упро:-,кения галтелей калекчатых валов по предлагаемому и извес -íoму способам (прототипу, Результаты сведены в таблицу.

Из 1аблицы видна, TÎ ycTanocTHaÿ пасчкасть коленчатых валов, ranTeли которых упрачнекы по предлагаемому спссобу, увеличилась Hà 13%.

Опорная поверхность шеек больше на

20%, что снижает удельные .Hагрузки и уменьшает усталостные разрушения вкладышей.

Биение валов по предлагаемому спосаоу на порядок меньше, чем по известному. исключаетсч шлифовка.

Скижается непараллельность осей шатункых шеек относительно оси коренных в

2 раза, чта уменьшает перекос поршн: — в цилиндре на 0,05 — 0,08 мм, Формула изобретения

Способ упрачкения гагтелей коленча1нх eaлов пава >,НО iным пластическим д ;>ормир.>ванием гутег", приложения усилий

1761450 противовесов, а коренных — cQ стороны ша-,:IIII.lõ шаек, затем измеряют биение каждой «Оренной шейки, определяют шейку, l с ь1 I!, у ю м а v с и м !!1 1л (: е б 1 е н 11 е, в ь х О .; Я

5 ше-.- зз пределы,лппускз, и рикладьlEB о"

-1ог1олнитель -Ое усилие !,t:ôàðì; рсвания к т;- ГIiQ;"::1 КО РЕ1 гп О Й Ш Е и Ю1, И М Е 1О (.ДЕ Й Ма К С Имальное биение, на половине дуги ее окру кн Ости со сторон ь! и рил 1 а ю щей шату r! H!";

l0 шей«и, в плоскости которой измерено к .аксимал1-.наа биение.

N¹

« парная по-;,,уга окружнозхность, =4 сти,град . талостн ооч н ест кг/мм*

Предлагаемый способ

3

4r

90-270

90-270

90-270

110-25

120-23

100

8,9

8,8

8,7

8,3

Известный способ (йпооттоо

80 360

80 360 0.30

80 360 ) 0,20

16,0

16,1

16,1 деформирования к галтелям коренных и шатуннь1х шеек, оiл ич а ющийс ятем, что, с цель1о г,озыше;-;,1я качества Обработки за счет увеличения усталостной прочности и -,очн сти формы обоабатываемо1о вала и снижения эксплуатационных удельных нагрузок HB подшипники за счет с0хранения площадей опорных поверхностей, усилия деформирования прикладывают к галтелям на половине Ijyru окружности шатунных шеек со стороны

НепараллельНОСТЬ ОСИ

Биение, мм шатунной отнQ

1 761450

Составитель В.дгузэров

Редактор f3,щаброва Техред M.Моргентал Корректор А,Ворович

Заказ 3218 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патен:", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101