Ремонт шпоночных и шлицевых соединений

Износу в шпоночных соединениях подвергаются как шпонки, так и шпоночные пазы, в результате ослабляется посадка дета­ли на валу. Возможные причины износа (помимо нормального изнашивания деталей под влиянием длительной работы) — небрежная подгонка шпонки по месту или применение непра­вильной посадки.

Шпонки обычно не ремонтируют, а изготовляют вновь. За­тем их пригоняют опиливанием, строганием, фрезерованием или шлифованием по шпоночным пазам на валу и сопрягаемой с ним детали. Шпоночные пазы ремонтируют. Способ ремонта опре­деляется условиями эксплуатации механизма.

Возьмем изношенные пазы в валах: их ремонтируют навар­кой грани (рис. 121, а) с последующим фрезерованием. При этом выдерживают размер паза, установленный стандартом. Возможен и такой ремонт: паз расширяют и углубляют, пол­ностью устраняя следы износа, затем к нему изготовляют сту­пенчатую шпонку (рис. 121, б).

У деталей, сопрягаемых с валом, изношенные шпоночные па­зы обрабатывают на долбежных станках.

Существует и такой способ восстановления шпоночных па­зов: прорезают новый паз на другом месте вала или ступицы колеса. Его выфрезеровывают параллельно старому пазу в ди­аметральной плоскости, расположенной относительно этого паза под углом 90°. Старый паз обычно заваривают.

При ремонте шпоночных соединений необходимо путем подгонки добиться плотного сопряжения шпонок с боковыми по­верхностями пазов соединяемых деталей. Исключение составля­ют клиновые шпонки: их загоняют в паз ударами молотка так, чтобы они заклинились по высоте. Однако в точных соединениях клиновые шпонки не применяются, поскольку всегда есть опас­ность, что ось детали, в паз которой посажена шпонка, несколь­ко сместится относительно оси вала.

Рис. 121. Ремонт шпоночных, соединений: а — наваркой шпоночного паза, б — установкой ступенчатой шпонки, в — призматическая шпонка со скосом

Призматические шпонки можно вынимать при ремонте из пазов без повреждения; для этого специально устраивают в их средней части резьбовое отверстие и в него ввинчивают винт. Когда винт своим концом упрется в вал, его продолжают вра­щать, и тогда шпонка приподнимается.

Шпонку можно вынуть из паза и при помощи молотка с вы­колоткой, используя имеющийся у нее скос (рис. 121, в). Вы­колотку упирают в конец шпонки со стороны скоса и слегка ударяют по ней молотком. С этой стороны конец шпонки при­жимается к основанию паза, а с противоположной приподни­мается.

Шлицевые пазы обычно не ремонтируют; де­тали с изношенными шлицевыми пазами большей частью заме­няют новыми. Однако у деталей, трудоемких в изготовлении, шлицевые пазы часто подвергают ремонту. Его производят пу­тем наварки металла с последующей механической обработкой в точном соответствии с размерами и расположением шлице­вых выступов на соединяемой детали.

Восстановление неподвижных посадок

При длительной работе механизмов постепенно ослабляется неподвижная посадка на валах маховиков, шкивов, зубчатых колес и других деталей. Это — результат износа посадочных поверхностей деталей. Одним из эффективных способов восстанов­ления посадки является электромеханический, разра­ботанный канд. техн. наук Б. М. Аскинази.

При данном способе изношенную деталь устанавливают на токарном станке (рис. 122), сообщают ей вращение и подводят к ней резец с твердосплавной пластинкой, имеющей особую за­точку. Через место контакта резца 2 с посадочной поверхностью детали 1 пропускают ток большой силы (300—600 а) и малого напряжения (1—5 в). В зоне контакта на детали появляется красное пятно, температура в этой зоне достигает 850—900°. Под влиянием высокотемпературного нагрева и под действием ра­диального усилия, возникающего при работе инструмента 2, по­верхность вращающейся детали в месте контакта деформирует­ся, и на ней образуются винтовая канавка и винтовой выступ; иначе говоря, происходит высадка металла.

Вслед за инструментом 2 движется, как показано на рис. 123, инструмент 3, закрепленный в том же резцедержателе, сглажи­вающий деформированную поверхность детали до необходимого размера (диаметра).

Рис. 122. Схема установки для высадки и сглаживания металла:

1 — деталь, 2 — инструмент, 3 — трансформатор

Высадка производится твердосплавной пластинкой, ширина контакта к которой с восстанавливаемой поверхностью меньше подачи s примерно в три раза, а сглаживание — твердосплав­ной пластинкой, ширина контакта которой значительно превы­шает величину подачи.

Сглаживающая пластинка должна иметь достаточно чистую рабочую поверхность. Ее доводят карбидом бора на чугунном диске.

Для того чтобы в процессе обработки с поверхности детали не срезался металл, употребляют твердосплавные пластинки толщиной 6—8 мм, имеющие заоваленные края. Их устанавливают так, чтобы серединная плоскость пластинки совпала с осью центров станка.

Рис. 123. Схема высадки и сглаживания металла:

1 — деталь, 2 — высаживающая пластинка, 3 — сглаживающая плас­тинка; D₁ — начальный диаметр, D₂ — диаметр после высадки, D₀ — диаметр после сглаживания