способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна
Классы МПК: | B24C1/10 для уплотнения поверхностей, например дробеструйным наклепом |
Автор(ы): | Косырев С.П., Разуваев А.В., Сорокина Л.А. |
Патентообладатель(и): | Закрытое акционерное общество "Волжский дизель им. Маминых" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-04-01 публикация патента:
20.12.2003 |
Изобретение может быть использовано в машиностроении. Способ включает фрезерование и специальное финишное шлифование с протягиванием и ручным полированием с поверхностным пластическим деформированием. Поверхностное пластическое деформирование ведут гидродробеструйной обработкой, которой подвергают рабочие поверхности зубьев стыка кривошипной головки шатуна. Изобретение позволяет повысить коррозионную прочность высокофорсированных дизелей. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
Способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, включающий фрезерование и специальное финишное шлифование с протягиванием и ручным полированием с поверхностным пластическим деформированием, отличающийся тем, что поверхностное пластическое деформирование осуществляют гидродробеструйной обработкой, которой подвергают рабочие поверхности зубчатого стыка кривошипной головки шатуна при давлении эжектируемой жидкости (0,7±0,03) МПа, диаметре шариков (1,6±0,01) мм и времени упрочнения 1![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219027/247.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поверхностному пластическому деформированию деталей машин, и может быть использовано в двигателестроении для повышения коррозионной прочности высокофорсированных дизелей. Известны средства упрочняющей технологии деталей машин, осуществляемые: механическими способами (дробеструйной обработкой, обкаткой роликами или шариками, чеканкой, редуцированием, гидрополированием и др.), термическими и химико-термическими способами (закалкой, поверхностной закалкой, цементацией, азотированием и др.). Указанные методы упрочнения отличаются своими специфическими особенностями и, следовательно, области их рационального применения должны быть дифференцированы. Принимая во внимание изложенное, при разработке конструктивных форм обработки деталей используют такие способы поверхностного пластического деформирования, которые способствуют повышению долговечности конструкции. Так, например, с целью повышения контактной прочности зубьев при обработке зубчатых колес поверхностный слой зубьев по всему профилю упрочняют с помощью обкаточных шестерен [1]. Известен шатун серийного дизеля [2], содержащий стержень, поршневую и кривошипную головки. С целью расширения технологических возможностей и повышения надежности остаточных напряжений в поршневой и кривошипной головках и стержне наводятся дифференцированным гидродробеструйным упрочнением в зависимости от геометрических размеров шатуна и предела текучести его материала. Зубчатый стык кривошипной головки шатуна при этом не упрочняется поверхностным пластическим деформированием, а основные параметры технологического гидродробеструйного упрочнения (давление эжектируемой жидкости, диаметр шариков, время упрочнения) не регламентированы. Указанное обстоятельство приводит к тому, что увеличение основных параметров гидродробеструйного упрочнения сверх допустимого приводит к перенаклепу поверхности детали, что снижает усталостную прочность конструкции. Уменьшение же основных параметров поверхностного пластического деформирования ниже допустимого (недонаклеп) значительно снижает эффективность упрочняющего влияния параметра начальных сжимающих напряжений как самостоятельного фактора. Известен способ обработки шлицевого стыка шатуна профильным шлифованием на шлифовальном станке, а также протягиванием с помощью профильной протяжки с ручным полированием [3]. Указанный способ является прототипом заявленному. Недостатком известных способов обработки шлицевого стыка шатуна является его невысокая коррозионная прочность, обусловленная высоким уровнем начальных остаточных растягивающих напряжений как после штамповки и механической обработки (фрезерования, шлифования) кривошипной головки шатуна, так и после стабилизации их различными способами поверхностного пластического деформирования (протягивание, ручное полирование). Наиболее распространенные методы механической обработки шатуна (точение, фрезерование, шлифование, полирование) создают в поверхностном слое зубчатого стыка кривошипной головки начальные растягивающие остаточные напряжения и наклеп. Затянутый зубчатый стык работает в условиях ограниченного доступа смазочного материала. Наличие вибрации при знакопеременном контактном нагружении зубчатого стыка во время работы дизеля приводит к вибрационному проскальзыванию (фреттинг-коррозии фиг. 1) стыковых поверхностей, сопровождаемому образованием усталостных трещин (фиг. 2). Необходимым условием образования таких повреждений является разрыв граничных слоев в зоне контакта зубьев стыка и отсутствие зазора. Многообразие и сложность проявления фреттинг-коррозии зубчатого стыка определяют многоплановость борьбы с последней. Предлагаемым изобретением решается задача повышения коррозионной прочности зубчатого стыка кривошипной головки шатуна высокофорсированного дизеля. Для получения такого технического результата в предлагаемом способе, включающем фрезерование и специальное финишное шлифование с протягиванием и ручным полированием с поверхностным пластическим деформированием, последнее осуществляется гидродробеструйным упрочнением при давлении эжектируемой жидкости Pж = (0,7![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
![способ обработки зубчатого стыка кривошипной головки шатуна, патент № 2219043](/images/patents/249/2219001/177.gif)
1. Юдин Д.Л. Упрочнение поверхности зубьев тяговой передачи наклепом по всему профилю. Сб. : Качество поверхностей деталей машин. 5. М.: Изд-во АН СССР, 1961 г. 2. Авторское свидетельство СССР 1656205, кл. F 16 С 7/00, 1991 г. 3. В.А.Далецкий и др. Увеличение ресурса машин технологическими методами. М.: Машиностроение, 1978 г., с. 66-71.
Класс B24C1/10 для уплотнения поверхностей, например дробеструйным наклепом