Галтель что это такое в машиностроении: Галтели (скругления) — Энциклопедия по машиностроению XXL

Содержание

Галтели (скругления) — Энциклопедия по машиностроению XXL

Галтели — скругления внешних и внутренних углов на деталях машин — широко применяют для облегчения изготовления деталей литьем, штамповкой, ковкой (рис. 7.8, а, б), повышения прочностных свойств валов, осей и других деталей в местах перехода от одного диаметра к другому. На рис. 7.9 буквой А отмечено место концентрации напряжений, могущей вызвать трещину или излом детали. Применение галтели устраняет, эту опасность.  [c.165]

Галтели (скругления) — Влияние на концентрацию напряжений 385—387, 581  [c.975]


На ступенчатых валах в местах перехода от одной ступени вала к другой его ступени (от меньшего диаметра к большему) обычно выполняется галтель (скругление), которая необходима для повышения прочности вала (рис. 364, б). Когда галтель располагается внутри отверстия, то размер фаски, выполняемой на отверстии, выбирается так, чтобы поверхность галтели не касалась поверхности фаски.  [c.372]

Подрезание торцевых поверхностей, вытачивание галтелей (скругленных переходов между ступенями разных диаметров), канавок и разрезка заготовки происходят с поперечной подачей).  

[c.440]

На ступенчатых валах и осях в месте перехода от одной ступени вала (с меньшим диаметром) к другой его ступени (с большим диаметром) обычно вьшолняется галтель (скругление), которая повышает прочность вала (рис. 484, б). Если галтель располагается внутри отверстия, то фаска в отверстии вьшолняется так, чтобы поверхность галтели не касалась поверхности фаски.  [c.288]

При эскизировании и составлении рабочих чертежей деталей встречаются элементы деталей, выполняемые по определенным, устанавливаемым стандартами, размерам. Так, в местах перехода цилиндрических или конических поверхностей деталей от одного диаметра к другому выполняются для увеличения ее прочности скругления-галтели (рис. 225, д). Размеры радиусов галтелей и фасок выбирают по ГОСТ 10948-64.  

[c.175]

Например, фаски и галтели (рис. 442, я), а также скругления, проточки, рифление, насечку, мелкие выступы и впадины не показывают.  [c.253]

П4.6. Радиусомеры (рис. 231, а) применяются для измерения радиуса кривизны, скруглений, галтелей и т. п. Радиусомер имеет набор пластинок с закруглениями различного радиуса с одного конца — для измерения выступов, а с другого — впадин.  [c.267]

Радиусы скругления, размер которых в масштабе чертежа 1 мм и меньше, не изображают и размеры их наносят, как показано на рис. 7.10. На рис. 7.11 показан неправильный, а на рис. 7.12 правильный выбор размеров фаски и галтели.  [c.166]

Контуры сечений по возможности должны иметь круглые формы (а, б), плавные скругления (галтели), уклоны и конусности (я, г, д, е, ж). Радиусы г галтелей рекомендуется принимать равными 1, 6…1, 3 среднеарифметической толщины соединяемых стенок из следующего ряда 1 2 3 5 8 10 15 20 25 30 40 мм.  

[c.75]

Переходные участки (рис. 3.138) между двумя ступенями вала и оси делают для снижения концентрации напряжений, а следовательно, для повышения сопротивления усталости вала. Их выполняют с канавкой со скруглением (а) для выхода шлифовального круга с галтелью постоянного радиуса (б) с галтелью переменного радиуса (в) и т. п.  [c.401]

Переходные участки (рис. 14.5) между двумя ступенями вала и оси делают для снижения концентрации напряжений, а следовательно, для повышения сопротивления усталости вала. Их выполняют с канавкой со скруглением (а) для выхода шлифовального круга с галтелью постоянного радиуса б) с галтелью переменного радиуса (в) и т. п. Радиус галтели должен быть несколько меньше, чем радиус, которым очерчивается соответствующий участок укрепляемой детали, в противном случае следует применять промежуточное кольцо (г).  [c.283]


На рис. 6.15 представлены некоторые часто встречающиеся концентраторы. На рис. 6.15, а показан уже знакомый нам уступ, или резкий переход сечения. Отличие от рис. 6.14 здесь состоит в том, что внутренний угол скруглен. Такое скругление у цилиндрического стержня называют галтелью. Значение коэффициента концентрации для рассматриваемого концентратора зависит не только от разности диаметров 6] — о. но также и от радиуса г галтели и вообще от профиля переходной поверхности (кривая профиля может быть и не окружностью). Разумеется, все сказанное относительно этого концентратора относится к стержню с любой формой поперечного сечения, если только изменение его поперечных размеров происходит уступом (не плавно).  
[c.165]

Вероятность появления трещин около отверстий в барабанах в процессе эксплуатации может быть значительно снижена при скруглении острых кромок с образованием плавных галтелей. Для снижения напряжений около отверстий полезно укрепление их толстостенными штуцерами.  [c.345]

Рекомендуемые высоты уступов и радиусы скруглений (галтелей) в местах посадки подшипников на валы и в корпуса приведены в табл. 77 и 78.  [c.423]

Для обработки галтелей и канавок радиусом й>20 мм режущую часть резцов выполняют с радиусом скругления, равным (1,5…2)Л. При этом используют как продольное, так и поперечное перемещение суппорта.  [c.167]

Так, с увеличением катета и выпуклости углового шва со стороны корпуса повреждаемость сварных тройников возрастает от 10 до 80 % (рис. 2.20) уменьшение выпуклости углового шва с обеспечением радиуса скругления Л = 45. .. 50 мм на галтель с плавным переходом к основному металлу трубных элементов улучшает работоспособность сварных тройников. Оптимальный радиус скругления для угловых швов определяется из уравнения R = (d [42,44].  [c.130]

В деталях цилиндрической формы в местах перехода от одного цилиндра к другому необходимо иметь скругления — галтели. Если переход предназначен для неподвижного соединения двух деталей, например зубчатого колеса и вала, то вал должен иметь скругление, а зубчатое колесо — скос под утлом 45°.  

[c.84]

Максимальные меридиональные напряжения Отах в галтельных сопряжениях осесимметричных оболочек или пластин разной толщины могут быть определены по известным растягивающим и изгибающим усилиям с применением приближенных формул (3) — (5) и рис. 3. Для глубоких галтелей при t/h 0,b напряжения Отах, определяемые по формулам (3), (4), могут превышать действительные максимальные меридиональные напряжения. Для мелких галтелей t/h [c.81]

Скругления (галтели), канавки (проточки) и фаски на валах  [c.306]

Втулки — Скругления (галтели) 306  [c.776]

Фаски целесообразно делать с углом наклона 45°, скругление и галтели острых кромок заменять фасками, а размеры по длине задавать от одной базы.  [c.48]

ФАСКИ, ГАЛТЕЛИ И РАДИУСЫ СКРУГЛЕНИИ  [c.102]

Величина коэффициента концентрации напряжений у галтели замка тина ласточкин хвост (рис. 8.15) зависит не только от радиуса скругления Я, но и от высоты паза к и угла клина 6. В пределах /г=18- 30 и 6=45 70° коэффициент концентрации напряжений ак=1,6- 3,0[20].  [c.269]

Исходя из этих соображений и подбирается оптимальная ширина круга, при которой не наблюдается заметного искажения формы кривизны и обеспечивается сравнительно высокая производительность. При установке величины угла качания стола полуавтомата наладчик должен дать выход шлифовальному кругу для того, чтобы избежать образования выступов при переходе шлифуемой поверхности дорожки в галтель вследствие (фиг. 178) скругления кромки круга, которое неизбежно получается при этом виде шлифования в связи с большей удельной работой кромок по сравнению с остальной частью круга.  [c.274]

Если криволинейный контур имеет очертание по дуге окружности, а также если у детали есть скругленные углы или галтели, величину радиусов скруглений находят при помощи радиусомера. Радиусомер представляет собой комплект пластинчатых шаблонов, соединенных между собой и с обоймой шарниром. Прикладывая к месту скругления детали тот или иной скругленный конец пластинки, просматривают просвет в месте их контакта. При отсутствии просвета (зазора) величина радиуса скругления равна числу, указанному на пластинке радиусомера (рис. 189, а, б).  

[c.123]

Положение оласного (наиболее нагруженного) сечения в зоне галтели также зависит от радиуса скругления. При R = 0,05d это сечение удалено на 20 от начала содряження гладкой части стержня с головкой. С увеличением радиуса R это сечение приближается к гладкой части стержня, и при R = 0,25d оно удалено на 10° от начала сопряжения.  [c.160]


Автором совместно с М.М.Мацейко [211] и Г.Н,Филимоновым, проведен комплекс экспериментальных исследований по выяснению взаимосвязей между размерами образца, параметрами концентратора напряжений и сопротивлением усталости. Исследовали образцы с рабочим диаметром 5, 20, 40 и 160 мм из сталей 35, 40Х и 38Х2Н2МА. Испытания проводили по схеме чистого изгиба с вращением, Частота нагружения составляла 50 Гц для образцов диаметром 5-40 мм и около 7 Гц для образцов диаметром 160 мм. Испытывали геометрически подобные цилиндрические образцы с кольцевыми надрезами и без них. Отношение рабочей длины к диаметру гладких образцов составляло lid = 4, а радиус галтели при переходе к головкам образца Я = d. Л/-образный кольцевой надрез с углом раскрытия 60 на образцы наносили тонким точением. С целью уменьшения величины остаточных напряжений на дне надреза окончательный профиль скругления в надрезе у образцов с d = = 5- 40 мм формировали шлифовальным абразивным кругом, а у образцов d = = 1 70 мм надрез после точения зачищали шлифовальной шкуркой.  
[c.140]

У галтели соединения типа ласточкин хвост (рис. 3.13) величина ЭККН зависит не только от радиуса скругления R, но и от высоты паза h и угла клина 6. Например, при h — 18 -h 30 и б = 45 -f 70° ЭККН равен 1,6—3.  

[c.125]

Набор Топология определяет структуры данных, описьшающих связи (отношения) между геометрическими сущностями — классами набора Геометрия . К структурам топологических данных относятся вершины, ребра, линии к касных моделей, участки поверхности, оболочки — совокупности связанных через ребра участков поверхности, тела — части пространства, ограниченные оболочкой, совокупности тел, в том числе простые конструкции вида частей цитандра, конуса, сферы, тора. В наборе имеются также средства 1) для скругления острых углов и кромок, т. е. формирования галтелей постоянного или переменного радиуса 2) для поддержания непрерывности при сопряжении разных поверхностей 3) для метрических расчетов — определения длин ребер, площадей участков поверхности, объемов тел, центров масс и моментов инерщ1и.  

[c.270]

Для повыщения усталостной прочности восстанавливаемой шейки рекомендована наплавка ее цилиндрической части и галтели проволоками разного химического состава. Так, галтель наплавляют проволокой Св-08 под флюсом АН-348, а цилиндрическую часть — проволокой Нп-ЗОХГСА под смесью флюсов (30% АН-348 + 70% АНК-18). При этом твердость металла имеет значения соответственно 20…24 и 50… 56 HR . Предусмотрена наплавка цилиндрической части шейки вала, исключая галтель. В этом случае применяют порошковую проволоку ПП-АН-122 или ПП-АН-128, проволоку Нп-ЗОХГСА и смесь флюсов АН-348 и АНК-18. После наплавки зону галтелей шлифуют по радиусу, равному радиусу скругления у нового вала, с углублением в тело шейки на 0,4…0,5 мм. Полезно зону галтелей после шлифования обработать дробью. Перед установкой и приваркой дополнительной ремонтной детали в виде стальных закаленных полуколец на шейки коленчатого вала из высокопрочного чугуна необходимо нанести разфужающие выточки на галтелях в плоскости, перпендикулярной плоскости кривошипа.  [c.539]

Из табл. 2 видно, что более точные результаты получаются для глубоких галтелей, причем при t/h Vg приближенные величины (Ттах оказываются выше значений из работ [2, 4]. Для мелких галтелей приближенные величины (Ттах получаются заниженными вследствие того, что для них координатная линия Mq onst совпадает с контуром галтели только вблизи оси х, а при удалении от нее заметно отклоняется от этого контура. Формулы (5), не учйтываюш ие этого, дают заниженные коэффициенты bi и В работе [6] в аналогичном случае мелких выточек показано, что коэффициенты концентрации, вычисленные для мелких выточек со скругленными углами, будут ниже тех, которые имеют место в выточках с острыми углами, встречающимися во многих практических случаях. Возникающее отклонение приближенных результатов от действительных возрастает до 5—15% с уменьшением  [c.80]

Толстостенные вкладыши удерживаются от осевых перемещений и проворачивания стопорными штифтами (рис. 30, а), тонкостенные — выштампован-ными выступами В, унира-ющимися в стыковые плоскости картера и крышки подшипника (рис. 30, б, б), и иногда также стопорными штифтами. Предотвращение трения галтелей шейки о торцы вкладышей достигается выполнением на внутренней стороне вкладышей конических фасок (рис. 31, б) или скруглением торцов вкладышей радиусом г , большим радиуса галтели шейки (рис. 31, а).  [c.88]

Рис. 8.17. При развитии однотипных газотурбинных двигателей с центробежными компрессорами Уделялось большое внимание конструированию елочных замков соединения лопаток турбин с дисками. Изменения нагрузок, рабочих температур, применяемых материалов, ресурса работы двигателей и т. д. требовало упрочнения замков. Прочность соединения во многом зависела от точности изготовления элементов замка, чистоты обработки поверхностей и, особенно, от величины радиуса скругления во впадинах между выступами. Так, при переходе от двигателя РД-45 (рис. 8.17, а) к двигателю ВК-1 (рис. 8.17, б) в диске была изменена форма паза под зуб и увеличен радиус скругления во впадине. При выбранных размерах пазов размещение галтели с радиусом г=0,7 о,1 привело к расположению плоскостей контакта под уголрм 90 —V к оси 0—0. Размеры элементов пазов елочных замков дисков турбин даны в таблице.
Распределение напряжений под го.товкой болта с резьбой М10 показано на рис. 20, а, на рис. 20, б приведено распределение контактных давлений под головкой при опирании на жесткие стягиваемые детали (кривая 1) и стягиваемые детали из одинакового с болтом материала (кривая 2). При увеличении радиуса скругления под головкой болта концентрация напряжений снижается, однако при этом уменьшается опорная поверхность и возрастгют контактные давления. Более эффективной оказывается двухрадиусная галтель под головкой болта (рис, 21). Причем больший радиус следует применять на участке, прилежащем к цилиндрической части стержня, так как в этой зоне действуют наибольшие контурные напряжения (см. рис. 0). Использование меньшего радиуса на второй части галтели увеличивает опорную поверхность под головкой болта.  [c.56]

Multitran dictionary

English-Russian forum   EnglishGermanFrenchSpanishItalianDutchEstonianLatvianAfrikaansEsperantoKalmyk ⚡ Forum rules
✎ New thread | Private message Name Date
2  ОФФ мошенническое БП Кирилл и Мефодий  katt19888  8.04.2022  9:22
11  Аббревиатура ОАХ  Ben2021  8.04.2022  8:41
5 776  Переводчики, не всё так страшно  Val61  2.04.2022  19:50
5 104  Специальности врачей: radiologist, surgeon etc.  Ci  7.04.2022  17:02
18 1533  OFF: что стало с МТ?  mahavishnu  28.03.2022  18:08
5 162  demonstrate a range of standing jumps from 1 footed take offs.  finance  4.04.2022  13:46
3 171  notice of settlement  fddhhdot  2.04.2022  11:25
3 176  ie  adelaida  6.04.2022  15:51
3 101  Precision aquaculture  Pfhtozky  7.04.2022  10:44
3 129  Direct URL citations  adelaida  6.04.2022  15:50
2 85  increases…  adelaida  7.04.2022  11:08
953 18330  Ошибки в словаре  | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 all 4uzhoj  23.02.2021  13:36
11 360  перевод по математике  finance  5.04.2022  10:57
2 84  skived and hot-filled carton sleeves  baletnica  6.04.2022  14:17
5 243  Чья цитата?  Amor 71  6.04.2022  15:30
5 205  Accepting delivery of the document in Legal disclaimer  Julia_KP  4.04.2022  14:25
6 587  платный перевод  adamonit  2.04.2022  16:15
11 375  it’s fine to fit it all around  lavazza  2.04.2022  10:51
8 236  notation …. drops the bars on …  ochernen  31.03.2022  21:04
637 21921  Проблемы в работе нового сайта  | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 all 4uzhoj  15.05.2019  11:05
4 29437  Изменить шрифт в pdf  Lonely Knight  25.03.2022  4:40
1 95  multi-cell lift tests  littlemoor  1.04.2022  12:36
23 575  Проценка автозапчастей  m.arzu  29.03.2022  21:15
2 144  assign the bonds  Miche  30.03.2022  7:08

Обработка на токарных станках. Основные понятия


Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей выполняют проходными резцами с продольной подачей, гладкие валы, — при установке заготовки в центрах.

Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двусторонних центровальных станках. Для центрования применяют типовые наборы инструмента — комбинированные центровочные сверла, а также спиральные сверла и конические зенковки.

Центровые отверстия являются, как правило, установочными базами, и поэтому от точности их исполнения зависит и точность обработки остальных поверхностей заготовки.

В полые заготовки после подрезки торца и обработки отверстия с двух сторон вводят пробки или оправки с зацентрованными отверстиями или на кромке отверстия снимают конические фаски, используемые в качестве технологических баз с последующим удалением их при отделочной обработке.

Ступенчатые валы обтачивают по схемам деления припуска на части или деления длины заготовки на части. В первом случае обрабатывают заготовки с меньшей глубиной резания, однако общий путь резца получается большим и резко возрастает То.

Во втором случае припуск с каждой ступени срезается сразу за счет обработки заготовки с большой глубиной резания. При этом Т0 уменьшается, но требуется большая мощность привода станка.

Нежесткие валы рекомендуется обрабатывать упорными проходными резцами, с главным углом в плане j = 90°. При обработке заготовок валов такими резцами радиальная составляющая силы резания Ру = 0, что снижает деформацию заготовок.

Подрезание торцов заготовки выполняют перед обтачиванием наружных поверхностей. Торцы подрезают подрезными резцами с поперечной подачей к центру  или от центра заготовки. При подрезании от центра к периферии поверхность торца получается менее шероховатой.

Обтачивание скруглений между ступенями валов — галтелей выполняют проходными резцами с закруглением между режущими кромками по соответствующему радиусу с продольной или поперечной подачей.

Точение канавок выполняют с поперечной подачей канавочными или фасонными резцами, у которых длина главной режущей кромки равна ширине протачиваемой канавки. Широкие канавки протачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с продольной подачей.

Обработку отверстий в валах выполняют соответствующими инструментами, закрепляемыми в пиноли задней бабки. На рисунке слева показана схема сверления в заготовке цилиндрического отверстия.

Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей выполняют расточными резцами, закрепленными в резцедержателе станка, с продольной подачей.

Гладкие сквозные отверстия растачивают проходными резцами; ступенчатые и глухие — упорными расточными резцами.

Отрезку обработанных деталей выполняют отрезными резцами с поперечной подачей. При отрезке детали резцом с прямой главной режущей кромкой (рисунок слева) разрушается образующаяся шейка и приходится дополнительно подрезать торец готовой детали.

При отрезке детали резцом с наклонной режущей кромкой (рисунок справа) торец получается чистым.

Обтачивание наружных конических поверхностей заготовок осуществляют на токарно-винторезных станках одним из следующих способов.

1. Широкими токарными резцами.

Обтачивают короткие конические поверхности с длиной образующей до 30 мм токарными проходными резцами. Обтачивают с поперечной или продольной подачей. Этот способ можно использовать при снятии фасок с обработанных цилиндрических поверхностей.

2. Поворотом каретки верхнего суппорта.

При обработке конических поверхностей каретку верхнего суппорта повертывают на угол, равный половине угла при вершине обрабатываемого конуса. Обрабатывают с ручной подачей верхнего суппорта под углом к линии центров станка (a). Таким способом обтачивают конические поверхности, длина образующей которых не превышает величины хода каретки верхнего суппорта. Угол конуса обтачиваемой поверхности любой.

3. Смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении

.

Обрабатываемую заготовку устанавливают на шариковые центры. Корпус задней бабки смещают относительно её основания в направлении, перпендикулярном к линии центров станка. При этом ось вращения заготовки располагается под углом к линии центров станка, а образующая конической поверхности — параллельно линии центров станка. Таким образом обтачивают длинные конические поверхности с небольшим углом конуса (2a < 8°) с продольной подачей резца.

4. С помощью конусной линейки

.

Коническую поверхность обтачивают с продольной подачей. Скорость продольной подачи складывается со скоростью поперечной подачи, получаемой от ползуна, скользящего по направляющей линейке. Сложение двух движений обеспечивает перемещение резца под углом к линии центров станка. Таким способом обтачивают длинные конические поверхности с углом при вершине конуса до 30—40°.

Обтачивание внутренних конических поверхностей выполняют так же как и наружных, но в основном используют специальные конические зенкеры или развёртки.

Обтачивание фасонных поверхностей с длиной образующей до 40 мм выполняют токарными фасонными резцами. Обтачивают только с поперечной подачей Sп.

Для обработки на токарно-винторезных станках применяют, как правило, стержневые, призматические или круглые фасонные резцы; резцами остальных видов обтачивают фасонные поверхности на токарных полуавтоматах и автоматах.

Длинные фасонные поверхности обрабатывают проходными резцами с продольной подачей с помощью фасонного копира, устанавливаемого вместо конусной линейки.

Нарезание резьбы на токарно-винторезных станках выполняют резцами, метчиками и плашками. Форма режущих кромок резцов определяется профилем и размерами поперечного сечения нарезаемых резьб. Резец устанавливают на станке по шаблону. Резьбу нарезают с продольной подачей резца Sпр. При нарезании резьбы продольный суппорт получает поступательное движение от ходового винта. Это необходимо для того, чтобы резец получал равномерное поступательное движение, что обеспечивает постоянство шага нарезаемой резьбы.


Способ обработки галтели ступенчатого вала

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упрочнению галтелей ступенчатого вала. Осуществляют механическую обработку галтели упорным резцом с радиусом при вершине 0,2…1,0 мм и ее последующее холодное пластическое деформирование роликом с профильным радиусом r=0,01…0,03d, где d — диаметр вала в зоне галтели. При этом холодное пластическое деформирование осуществляют на глубину t=0,2r±0,05 мм. В результате снижается трудоемкость способа и повышается усталостная прочность вала. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, к упрочнению деталей методами поверхностного пластического деформирования.

Известны способы механического упрочнения галтелей обкатыванием, деформирующим роликом, радиус которых равен заданному радиусу галтели, а радиус предварительного точения галтели при этом выполняют несколько большим. Недостатком таких способов является невысокая степень упрочнения и необходимость применения роликов с большей номенклатурой профильных радиусов.

Наиболее близким техническим решением является способ [1], при котором в зоне галтели точением выполняют ступень, размеры которой составляют 0,4-0,5 профильного радиуса ролика (галтели), а затем галтель подвергают пластическому деформированию. Недостатком данного способа является его трудоемкость, связанная с изготовлением ступени определенных размеров, а также недостаточная эффективность способа, связанная с тем, что галтельный переход имеет существенно меньшую прочность на 50-80%, чем гладкая часть вала, примыкающая к галтели.

Задачей данного изобретения является снижение трудоемкости способа и повышение усталостной прочности детали за счет увеличения степени пластической деформации, которая приводит к тому, что галтель становится практически равнопрочной с гладкой частью вала. Обработку производят обычным упорным резцом с радиусом при вершине 0,2…1,0 мм, а пластическое деформирование роликом с профильным радиусом r=0,01…0,03d, где d — диаметр вала в зоне галтели, причем пластическое деформирование осуществляют на глубину t=0,2r±0,05 мм.

На фиг.1 показана схема осуществления способа, где: а) профиль исходной галтели, выполненной обычным упорным резцом; б) параметры сформированной галтели и схема установки накатного ролика. На фиг.2 изображен график результатов статистических усталостных испытаний упрочненных моделей коленчатых валов с диаметром шеек 95 мм из стали 45. Предел выносливости для гладкой части модели коленчатого вала 200…230 МПа.

Предлагаемый способ осуществляется на токарном станке точением галтельного перехода с обычным упорным резцом с радиусом при вершине rв=0,2…1,0 мм (фиг.1а), пластическое деформирование галтели осуществляют роликом с профильным радиусом r=0,01…0,03d мм (фиг.1б), где d — диаметр вала в зоне галтели.

Ролик устанавливают под углом 25-45°, а затем осуществляют обкатывание с давлением до образования тороидального поднутрения на величину t=0,2r±0,05 мм. Экспериментально подтверждено, что создание такого поднутрения с радиусом галтели, равным 0,01-0,03d мм (фиг.2), создает равнопрочный вал в зоне галтели. В результате такой обработки разрушение вала под действием знакопеременной нагрузки как в зоне галтели, так и в гладкой части вала. Кроме этого, поднутрение в зоне галтели создает благоприятные условия при установке на него сопрягаемой детали в процессе сборки.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.с. №1013238, В24В 39/00 Способ обработки галтели ступенчатого вала. / Кудрявцев И.В. и др. Научно-производственное объединение «ЦНИИТМАШ», опубл. 23.04.83. Бюл. №15.

Способ обработки галтели ступенчатого вала, включающий механическую обработку и последующее холодное пластическое деформирование инструментом с профильным радиусом, отличающийся тем, что механическую обработку осуществляют упорным резцом с радиусом при вершине 0,2…1,0 мм, а холодное пластическое деформирование — инструментом в виде ролика с профильным радиусом r=0,01…0,03d, где d — диаметр вала в зоне галтели, причем холодное пластическое деформирование осуществляют на глубину t=0,2r±0,05 мм.

Борьба с разрухой — журнал «АБС-авто»

Первая любовь

В свое время автор этих строк профессионально занимался технологией коленчатого вала – пусть не слишком долго, зато обстоятельно. Часто ездил в командировки на Минский моторный и Алтайский моторный заводы, на Челябинский тракторный… Именно тогда у автора родилось трепетное уважение к этому изделию – родилось, чтобы с годами расти и укрепляться.

О коленчатом вале говорят, что это не деталь, а целая система. И то правда – вроде прост, а на самом деле сложен и многообразен. Бывает тяжелым и легким, коротким и длинным, жестким и не слишком, «плоским» или пространственным с кривошипами под 120 или 90° – словом, любым.

С точки зрения механики коленчатый вал труднопредсказуем, особенно если имеет пространственную форму. Если он близок к идеальному, то исправно принимает возвратно-поступательное движение поршня, чтобы передать вращение сцеплению и коробке. Но стоит возникнуть несоосности, кривизне, биению, вообще любой остаточной деформации – жди беды. Тут он капризен, как женщина.

Упал… и не отжался

По первичной технологии изготовления это одна из самых консервативных деталей. На многих заводах коленчатый вал до сих пор куют на молотах, меняя ручьи, либо изготавливают на мощных прессах методом горячей объемной штамповки.

Такая технология не стареет веками, поскольку именно горячая пластическая деформация металла обеспечивает правильную структуру будущей детали – оптимальный размер зерна, его ориентацию при воздействии кузнечного инструмента, отсутствие внутренних раковин. То есть прочность и выносливость закладываются в «колено» уже с рождения.

Потом коленчатый вал проходит множество операций термической, механической и финишной обработки – и все они направлены на повышение его точности, надежности и долговечности. Но жизнь есть жизнь – иногда коленчатые валы ломаются, разрушаются физически прямо в моторе. Причина звучит совершенно по-человечески – усталость…

Давайте, не особо углубляясь в физику, сопромат и металловедение, вспомним – почему происходит усталостный излом детали?

На многих заводах коленчатые валы получат многоручьевой ковкой или горячей объемной штамповкой на молотах или мощных прессах.Такая технология обеспечивает измельчение зерна и его «правильную» ориентацию в теле заготовки

Рассмотрим, например, показанный на рис. 1 нагруженный вал. Не коленчатый, а обычный цилиндрический. При изгибе верхняя часть его поверхности (слой А), обозначенная зеленым цветом, находится под действием сжимающих напряжений, а нижняя часть поверхности (слой Б), обозначенная красным, – под действием растягивающих напряжений.

Чтобы было уж совсем понятно, приведем простейший бытовой пример. Согнем обычный прут дерева. Снаружи изгиба кора натянется – там возникнут растягивающие напряжения; изнутри изгиба она соберется складками, сморщится – там возникнут сжимающие напряжения. Согнем сильнее – кора вообще лопнет, а на противоположной стороне только сильнее сморщится.

А теперь вернемся к нашему цилиндрическому валу. Вот он провернулся на 180°, и картина изменилась: слой А получил растягивающие напряжения, а слой Б – сжимающие. Потом вал опять повернулся… и т.д. Словом, поверхностный слой все время получает знакопеременные напряжения: сжался-растянулся, сжался-растянулся…

То же происходит с другим валом – коленчатым (рис. 2). Но только у него есть заведомо слабые места – галтели коренных и шатунных шеек, зоны перехода от шейки вала к щеке. В технике такие участки называют концентраторами напряжений.

При работе в двигателе коленчатый вал под нагрузкой стремится изогнуться. Поэтому в галтелях попеременно возникают то растягивающие, то сжимающие напряжения, уже знакомые нам по примеру с простым цилиндрическим собратом. При работе вала в двигателе так происходит миллионы раз подряд: сжимающие – растягивающие, сжимающие – растягивающие…

А теперь вспомним, что на поверхности галтели есть микроскопические дефекты – шероховатости, трещины, раковины. А они есть обязательно, даже после шлифования – весь вопрос только в их размерах, т.е. в классе чистоте поверхности.

Напряжения сжатия этим дефектам не страшны, а вот напряжения растяжения как раз наоборот… В каждом цикле они буквально атакуют микродефекты, будто вбивая клин в трещинки (рис. 3). Дефект растет, растет! растет!!.. и в один далеко не прекрасный момент происходит разрушение детали. И тогда механики скорбно вздыхают, закуривают и говорят, что вал «устал». Еще раз подчеркнем: такие изломы особенно характерны для участков с концентраторами напряжений – канавками, галтелями и т. д.

Предупреждать усталость можно специ­альной термообработкой, высокоточными фи­-ниш­ными операциями – и все это (как и многое другое) успешно делается, но есть способ и поинтереснее.

Сделайте ему пластику

Прежде чем раскрыть его, зададимся вопросом: если уж цикличные растягивающие напряжения играют такую роковую роль, нельзя ли их нейтрализовать – например, заложить в деталь напряжения сжатия?

Что же, логично. Напряжения сжатия будут складываться с опасными напряжениями растяжения, давая в результате ноль (или величину, близкую к нему), и трещина расти не будет! Ай да Пушкин, ай да сукин сын! Да, но заложенные нами напряжения будут складываться не только с циклическим растяжением, но и с циклическим сжатием! А вот это как раз не страшно – как уже говорилось, поверхностное сжатие, даже усиленное остаточными напряжениями, на рост трещин никак не влияет.

Рис. 1. Простейшая модель, демонстрирующая возникновение растягивающих и сжимающих напряжений при изгибе валаРис. 2. При циклическом изгибе коленчатого вала самые опасные растягивающие напряжения возникают в галтелях

А как создать в поверхностном слое сжимающие напряжения? Вот тут и придет на помощь метод поверхностного пластического деформирования – сокращенно ППД.

Рис. 3. Причины возникновения и развития усталостной трещины – дефекты поверхности и циклические растягивающие напряжения

Упрочнение деталей методом ППД применяется практически во всех отраслях машиностроения уже давно. Для различных деталей созданы довольно хитроумные приспособления и станки. Мы же, следуя уговору, продолжим рассмотрение процесса в упрощенном варианте.

Как это работает? Представим, что на токарном станке только что выточили галтель на простеньком цилиндрическом вале. Просто галтель на ступеньке от одного диаметра к другому.

Рис. 4. Устраним оба фактора накаткой роликом (метод ППД). Повысим чистоту поверхности, уничтожив дефекты, а главное – заложим в поверхностный слой полезные остаточные сжимающие напряжения

А теперь следите за руками. Вместо резца устанавливаем в суппорт специальную оправку с твердосплавным роликом на конце, который может вращаться. Запускаем станок, подводим к детали оправку с роликом, но не просто касаемся вращающейся поверхности галтели, а вдавливаем ролик на определенное число делений лимба поперечной подачи. На поверхности галтели возникает блестящая, будто из олова, кольцевая полоска. Красивая такая, зеркальная полоска…

Что при этом происходит с поверхностью галтели в пределах полоски? Изначально она имеет шероховатости. Изобразим их на рис. 5 условно в виде волны. Обозначим площадь этой поверхности S. И вот ролик с усилием прокатал эту поверхность. Что же произошло с волнами? Они не завалились, не завальцевались, как можно было бы предположить – все гораздо интереснее! Поверхностный слой пластически деформировался следующим образом: он как бы «ожил», впадинки приподнялись, волны опустились, поверхность галтели разгладилась.

Как изменилась площадь полоски? Естественно, она уменьшилась. Если обозначить новую площадь S1, то можно написать, что S1 < S. Но благодаря этому увеличению площади в поверхностном слое возникли те самые остаточные напряжения сжатия – металлу же надо куда-то деваться! Эти напряжения сжатия и будут главным козырем в борьбе с усталостью вала. Деталь стала упрочненной. И еще: класс чистоты детали повысился, ей уже не требуется финишная обработка! Но это так, к слову, а мы вернемся к методу ППД.

«Клешней» галтели – цап

Как уже говорилось, процесс этот освоен очень широко. Например, на многих заводах описанным методом ППД упрочняют галтели коленчатых валов. Это делается на специальных станках с «клешнями», в которых размещены твердосплавные ролики. Вот как работает эта система (смотрим на фотографии).

Перед нами станок для упрочнения (накатки) галтелей коленчатого вала. В его основе, в глубине находится специальный мастер-вал. Его еще называют мастер-деталь. Это такой же коленчатый вал, как и тот, что предстоит упрочнить, но выполненный с высокой точностью – недаром он «мастер».

А вот и печальный итог роста усталостной трещины

Шейки мастер-вала соединены со специальными «клешнями» – гидравлическими зажимами, в головках которых смонтированы накаточные ролики.

Обрабатываемый вал подается в зев станка, автоматически укладывается в постели «клешней», после чего «клешни» смыкаются на коренных и шатунных шейках, а ролики оказываются на галтелях. После укладки «клешни» смыкаются и поджимаются гидравликой, позволяющей регулировать усилие.

Рис. 5. При обработке галтели методом ППД поверхность разглаживается, ее площадь уменьшается, появляются остаточные сжимающие напряженияЗагрузка коленчатого вала в станок для накатки галтелей. Каждая шейка попадает строго в свою «клешню»Обработка галтелей всех шеек производится одновременноГалтели после обработки приобретают характерный зеркальный блеск

После зажима «клешней» мастер-вал начинает вращаться, «клешни» на коренных шейках, естественно, стоят на месте, а на шатунных – копируют движения шеек мастер-вала. Таким образом, галтели всех шеек накатываются и упрочняются одновременно. Весь процесс занимает менее одной минуты. Затем происходит выгрузка вала, загрузка очередного и т. д.

А теперь посмотрим на фото обработанной галтели. Да, она зеркальная, как мы и обещали. Но главное, теперь в ней заложены остаточные напряжения сжатия. И при знакопеременных нагрузках на вал, напряжения теперь будут чередоваться не как раньше «сжимающие-растягивающие, сжимающие-растягивающие», а более благоприятным образом: «сжимающие-нулевые, сжимающие-нулевые». Благодаря этому усталостная прочность коленчатого вала возрастет многократно. И еще: класс чистоты галтелей повышается, им не потребуется финишная обработка.

Специалистами давно установлена связь между упрочняющим усилием, геометрией и материалом инструмента и величиной остаточных напряжений. Для упрочнения различных деталей созданы хитроумные приспособления и оснастка. Упрочняюще станки могут развивать пульсирующее давление, повышающее эффективность обработки. Существует оборудование с микропроцессорным управлением – оно не только упрочняет, но и позволяет закладывать остаточные напряжения и деформации, исправляющие кривизну, устраняющие биения.

Много есть интересного – хватит на десятки, а то и сотни публикаций о коленчатом вале. Мы же просто рассказали о старой, доброй, надежной, работающей технологи упрочнения галтелей. Рассказали в нарочито популярной форме. Если вы знали об этой технологии – извините; не знали – значит, теперь будете знать. Как принято говорить в таких случаях, спасибо за внимание и до новых встреч.

Автор благодарит ОАО «Автодизель» и лично начальника Управления инженерного проектирования Николая Черняева за помощь в подготовке материала

устройство для обработки шатунных шеек коленчатого вала без его демонтажа — патент РФ 2134181

Изобретение предназначено для устранения эксплуатационных дефектов шеек валов машин, в частности шатунных шеек коленчатых валов, без его демонтажа из машины. Устройство представляет собой сборную конструкцию, которая устанавливается на шейку с возможностью вращения вокруг нее. Оно содержит две несущие кольцевые разъемные звездочки, соединенные между собой тремя опорными соединительными балками, расположенными равномерно по окружности. Механизм механической обработки выполнен в виде пружинной державки с режущей пластиной, длина режущей кромки которой равна длине образующей обрабатываемой поверхности шейки, и закреплен на одной из опорных соединительных балок. На двух других опорных соединительных балках установлены опорные элементы с возможностью радиального перемещения. Упоры для базирования устройства на шейке вала выполнены в виде шести упорных винтов, завернутых в отверстия опорных соединительных балок под углом к оси устройства и имеющих с торца, обращенного к шейке, гнездо с шариком, опирающимся в галтель шейки вала. Такая конструкция позволяет устранять нарушение геометрической формы шеек, уменьшает трудоемкую операцию отделки шеек полированием и значительно повышает производительность труда, что резко сокращает материальные затраты и сроки ремонта. 2 ил. Рисунок 1, Рисунок 2

Формула изобретения

Устройство для обработки шеек вала, представляющее собой сборную конструкцию, устанавливаемую на шейку с возможностью вращения вокруг нее, и содержащее две несущие кольцевые разъемные звездочки, выполненные в виде двух половин, соединенных между собой, упоры для базирования его на шейке вала, механизм механической обработки и установленные между звездочками опорные соединительные балки, отличающееся тем, что опорные соединительные балки, в количестве трех, расположены равномерно по торцу несущих кольцевых разъемных звездочек, а упоры для базирования устройства на шейке вала выполнены в виде шести упорных винтов, размещенных в резьбовых отверстиях опорных соединительных балок под углом к оси устройства и имеющих с торца, обращенного к шейке, гнездо с шариком, предназначенным для упора в галтель шейки вала, при этом механизм механической обработки выполнен в виде пружинной державки с режущей пластиной, длина режущей кромки которой равна длине образующей обрабатываемой поверхности шейки, и закреплен на одной из опорных соединительных балок, кроме того, устройство снабжено двумя опорными элементами, установленными на двух других соединительных балках с возможностью радиального перемещения.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к области устранения эксплуатационных дефектов шатунных шеек коленчатых валов машин без его демонтажа из машины и может быть использовано в машиностроении, судостроении, судоремонте и других отраслях промышленности. Известен резец для чистовой обработки шеек коленчатых валов /А.с. СССР N 1414507, кл. B 23 B 27/00, опубл. 1988/. Резец состоит из пружинной державки с вилкообразным хвостовиком для крепления ее в суппорте токарного станка. На пружинной державке жестко закреплена режущая пластина с режущей кромкой при помощи крепежных элементов. В отверстии пружинной державки с двух противоположных сторон установлены параллельно режущей кромки пластины штыри, взаимодействующие через пружины с обоймами. В отверстия обойм установлены и зачеканены шарики, а сами обоймы взаимодействуют с винтами, которые предотвращают их выпадение. В пружинной державке выполнено резьбовое отверстие, переходящее в цилиндрическое и расположенное в горизонтальной плоскости, сообщающее с отверстием, в котором расположены штыри. В резьбовое отверстие ввинчен винт с квадратным концом и конусной головкой, взаимодействующей со штырями и предназначенной для регулировки усилия поджима шариков к плоскостям щек, ограничивающих обрабатываемую шейку коленчатого вала. Резец при помощи пружинной державки крепится к суппорту токарного станка болтами. Режущая кромка резца, соответствующая длине обрабатываемой шейки, устанавливается при помощи болтов параллельно оси обрабатываемой шейки. Точность получения геометрической формы обрабатываемой шейки определяется установкой режущей кромки и не связана с ошибками и погрешностями поперечной подачи суппорта станка. Недостатком вышеописанного устройства является то, что оно предназначено для проточки шеек коленчатого вала на станке в заводских условиях, а доставка коленчатого вала в цех потребует материальных затрат на сопутствующие работы в, несколько раз превышающие затраты непосредственно на ремонт вала. Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для обработки шеек валов и представляет собой сборную конструкцию, которая устанавливается на шейку с возможностью вращения вокруг нее. Устройство состоит из двух несущих кольцевых разъемных звездочек, выполненных в виде двух половин, охватывающих шейку вала. Две части звездочек соединяются при сборке между собой двумя кронштейнами при помощи болтов. Между звездочками при сборке монтируются две установочные стяжки, опорные цапфы которых зафиксированы неподвижно на несущих звездочках. Каждая установочная стяжка состоит из двух половин, соединенных между собой резьбовым соединением посредством гайки. Устройство также содержит четыре опорные соединительные балки круглого сечения, опорные цапфы которых зафиксированы неподвижно на несущих звездочках попарно и диаметрально противоположно. На одной паре опорных соединительных балок устанавливается механизм механической обработки шейки, включающий в себя резец, а на другой паре — механизм перемещения. Механизм механической обработки и механизм перемещения соединены между собой упругим кольцом, состоящим из двух половин и монтируемым при сборке устройства на шейке вала. Упругое кольцо позволяет передавать осевые перемещения механизма перемещения к механизму механической обработки, т.е. резцу, когда идет операция точения шейки вала. Механизм механической обработки устроен так, что позволяет регулировать глубину проточки (глубину резания) резцом, которую устанавливают до проведения операции точения. Механизм перемещения устроен так, что позволяет регулировать величину осевой подачи резца, которую устанавливают до проведения операции точения. Механизм механической обработки и механизм перемещения опираются на опорные соединительные балки и свободно могут перемещаться от одной несущей звездочки к другой, т.е. от одного крайнего положения до другого, при вращении устройства вокруг шейки. Для создания осевых перемещений механизм перемещений содержит винт подачи, имеющий резьбу по всей длине и имеющий цапфы на концах для опоры на несущие звездочки. С одного из торцов винт подачи имеет цилиндрический выходной конец, на который насажена звездочка подачи, которая при вращении устройства вокруг шейки вступает в зацепление с цепью, приводящей во вращательное движение устройство. Такая конструкция механизма перемещения позволяет осуществлять периодически ступенчатую подачу резца механизма механической обработки вдоль оси шейки вала при вращении устройства вокруг шейки во время проведения операции точения. Каждая несущая звездочка устройства имеет четыре радиальных выемки, равномерно распределенных по окружности, куда при сборке устройства на шейке вала по скользящей посадке вставляются четыре упора. Каждый упор имеет радиальный паз, куда вставляется болт, крепящий упор к несущей звездочке. К каждому упору с торца, обращенного к шейке вала, крепится башмак, наружная опорная поверхность которого имеет сферическую форму и имеет антифрикционное покрытие. Базирование устройства на шейке вала производится путем радиальных перемещений упора на пазу в несущих звездочках и после окончательной установки (необходимо, чтобы оси опорных соединительных балок, на которых располагается механизм механической обработки, были параллельны оси шейки вала) болт крепления упоров затягивания /Патент Великобритании N 2011290, кл. B 24 B 5/42, опубл. 1979/. Тем не менее описанное выше устройство для обработки шеек валов по патенту Великобритании N 2011290 имеет существенные недостатки. Применяемые в устройстве упоры имеют башмаки с антифрикционным покрытием. Если устройство применяется для обработки шеек конкретно коленчатого вала машины, то оно базируется опорной сферической поверхностью башмаков упоров при сборке устройства на поверхность перехода шейки в щеку (галтель). В процессе проведения обработки шейки (операция точения) наличествует пара трения скольжения «опорная поверхность башмака — галтель шейки». При использовании устройства по назначению будет происходить износ антифрикционного слоя башмака, причем этот износ для всех башмаков упоров будет различен. Неравномерность износа поверхностного антифрикционного слоя башмаков за время обработки может отразиться на качестве обработки шейки (неравномерность износа башмаков перенесется на форму обработанной шейки по ее длине, т.е. шейка приобретает конусность). Также износ антифрикционного слоя башмаков упоров потребует периодической замены башмаков (а их восемь в устройстве), что приведет к дополнительным материальным затратам. Кроме того, конструкция устройства не позволяет производить операцию точения образующей поверхности шейки на всей ее длине за одну установку. При первичной установке резца в одно из крайних его положений на начало образующей поверхности шейки в процессе сборки и базирования устройства перемещение резца в другое его крайнее положение в процессе операции точения не приведет резец на окончание образующей шейки, т.к. механизм механической обработки, на котором крепится резец, имеет определенные осевые размеры и может перемещаться по опорным соединительным балкам только между несущими звездочками. Поэтому для проточки оставшейся необработанной части образующей поверхности шейки потребуется остановка операции точения (т. е. прекращения вращения устройства вокруг шейки), перестановка резца на механизме механической обработки и вторичная операция точения. Выше сказанное приведет к тому, что образующая поверхность шейки вала будет иметь после обработки два участка с разными (хоть и незначительной разницей) диаметрами. Это ухудшает качество обработки шейки вала данным устройством. Также ухудшает качество обработки шейки вала и периодически ступенчатая подача резца механизмом механической обработки вдоль оси шейки при вращении устройства вокруг шейки во время проведения операции точения. Одним словом, конструкция данного устройства сложна, металлоемка и имеет возможность модернизации с целью повышения качества обработки шейки вала. При создании изобретения ставилась задача упростить конструкцию и снизить металлоемкость материалов при одновременном повышении качества обработки шейки вала. Поставленная задача достигается тем, что в известное устройство, представляющее собой сборную конструкцию, которая устанавливается на шейку с возможностью вращения вокруг нее и содержащее две несущие кольцевые разъемные звездочки, выполненные в виде двух половин, соединенных между собой, упоры для базирования его на шейке вала, механизм механической обработки и установленные между звездочками опорные соединительные балки, предложено ввести нижеописанные усовершенствования. Особенностью заявляемого устройства является то, что опорные соединительные балки, в количестве трех, равномерно расположены по торцу несущих кольцевых разъемных звездочек, а упоры для базирования устройства на шейке вала выполнены в виде шести упорных винтов, размещенных в резьбовых отверстиях опорных соединительных балок под углом к оси устройства и имеющих с торца, обращенного к шейке, гнездо к шариком, предназначенным для упора в галтель шейки вала, при этом механизм механической обработки выполнен в виде пружинной державки с режущей пластиной, длина режущей кромки которой равна длине образующей обрабатываемой поверхности шейки, и закреплен на одной из опорных соединительных балок, кроме того, устройство снабжено двумя опорными элементами, установленными на двух других соединительных балках с возможностью радиального перемещения. Отличительные признаки заявляемого технического решения — выполнение упоров для базирования на шейке вала в виде шести упорных винтов, размещенных в резьбовых отверстиях опорных соединительных балок под углом к оси устройства и имеющих с торца, обращенного к шейке, гнездо с шариком, опирающегося при проведении обработки шейки (операции точения) в галтель шейки вала, обеспечивает то, что при этом наличиствует пара трения качения «шарик — галтель шейки», которая имеет значительно меньший коэффициент трения и поэтому износ поверхности шарика, обладающего такой же твердостью, что и материл галтели шейки, будет практически отсутствовать, что повысит качество обработки поверхности шейки. Кроме того, выполнение механизма механической обработки в виде пружинной державки с режущей пластиной, длина режущей кромки которой равна длине образующей обрабатываемой поверхности шейки дает возможность обработать шейку за одну установку, что приведет к повышению качества обработки, к значительному увеличению производительности и упрощению технологического процесса, а также позволило отказаться от механизма перемещения, который является необходимым элементом в прототипе. Отличает заявляемое устройство то, что оно снабжено двумя опорными элементами, установленными на двух других соединительных балках с возможностью радиального перемещения, износ опорной поверхности этих элементов не будет сказываться на качестве обработки поверхности шейки. Выбор такого взаимного положения узлов устройства продиктован постановкой и решением задачи упрощения конструкции устройства, обладающего достаточной жесткостью. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, а на фиг. 2 вид устройства по разрезу А-А. Устройство состоит из двух несущих кольцевых разъемных звездочек 1, выполненных в виде двух половин, охватывающих шатунную шейку 2 коленчатого вала 3. Две части звездочек соединены между собой, например, болтами 4 и зафиксированы шрифтами 5. Между звездочками установлены три опорные соединительные балки 6, имеющие достаточно большую изгибную жесткость, соединенные между собой, например, при помощи «ласточкина хвоста» и зафиксированные винтами 7. На одной из опорных соединительных балок 6 закрепляется пружинная державка 8 с режущей пластиной 9. Для радиального перемещения пружинной державки 8 с режущей пластиной относительно шейки коленчатого вала служит винт 10. На двух других опорных соединительных балках 6 установлены два опорных элемента 11. Для радиального перемещения опорных элементов 11 служат винты 12. При базировании режущей кромки 9 пружинной державки 8 устройства относительно шейки коленчатого вала использованы шесть упорных винтов 13, которые завернуты в отверстия с резьбой опорных соединительных балок 6 под углом к оси устройства. Упорные винты 13 имеют с торца, обращенного к шейке, гнездо с шариком 14, опирающимся в галтель шейки вала, которая, как правило, не подвергается износу при эксплуатации и может быть использована в качестве базовой поверхности. Для стопорения упорных винтов 13 служат гайки 15. Вращение устройства вокруг шейки вала обеспечивается с помощью ценной передачи 16 от внешнего привода, который на рисунке не показан. Монтаж устройства и обработка повреждений шатунной шейки 2 коленчатого вала 3, например двигателя внутреннего сгорания, осуществляются в следующей последовательности. Демонтируют крышку соответствующего цилиндра, демонтируют поршень с шатуном и вскрывают крышку картерного люка. Две верхние части несущих звездочек 1 соединяются между собой одной опорной соединительной балкой 6, например, при помощи «ласточкина хвоста» и фиксируются винтами 7. В отверстие данной опорной соединительной балки вставляется пружинная державка 8 с закрепленной на ней режущей пластиной 9, длина режущей кромки которой соответствует длине цилиндрической части обрабатываемой шейки 2 коленчатого вала 3. Две другие части несущих звездочек соединяются между собой двумя опорными соединительными балками 6, например, при помощи «ласточкина хвоста» и фиксируются винтами 7. В отверстия обеих опорных соединительных балок вставляются опорные элементы 11. На резьбовую поверхность всех шести упорных винтов 13, имеющих с одного торца гнездо шариком 14, заворачиваются до упора гайки 15. Затем упорные винты 13 вставляются в отверстия с резьбой всех опорных соединительных балок 6. Обе разъемные части собранного таким образом устройства одеваются на обрабатываемую шейку 2 коленчатого вала 3, фиксируются относительно друг друга двумя штифтами 5 и соединяются между собой двумя болтами 4. Базирование приспособления на шейке коленчатого вала проводится с помощью упорных винтов 13 путем их вращения до упора шариков 14 в галтели коленчатого вала. Регулировка проводится до тех пор, пока режущая кромка режущей пластины 9 не установится параллельно оси обрабатываемой шейки с необходимой точностью. После этого осуществляется стопорение упорных винтов 13 гайками 15. Упорные элементы 11 при помощи винтов 12 приводятся в соприкосновение с поверхностью обрабатываемой шейки 2 коленчатого вала 3. Винтом 10 режущая пластина 9 подводится до соприкосновения с обрабатываемой шейкой и создается необходимый натяг в пружинной державке 8. При помощи цепной передачи 16 от внешнего привода осуществляется вращение устройства и производится обработка шейки. В процессе работы могут происходить остановки рабочего движения без отвода режущей пластины 9 от обрабатываемой поверхности шейки для контроля ее диаметра. После окончания обработки устройство снимается с шейки вала. Точность получения геометрической формы обрабатываемой шейки определяются установкой режущей кромки. Обработка шеек коленчатого вала разработанным устройством позволяет устранять нарушение геометрической формы шеек, уменьшает трудоемкую операцию отделки шеек полированием и значительно повышает производительность труда, что резко сокращает материальные затраты и сроки ремонта.

скруглений и фасок — как выбрать?

У каждой производственной компании есть два основных конкурирующих отдела: один занимается дизайном продукта, а другой — производством этих продуктов в соответствии с дизайном.

Если оба этих соперника не на одной волне, то будут злословить и обвинять. Поверьте мне, это может легко перерасти во что-то худшее.

Мы можем устранить этот разрыв, если инженеры-конструкторы будут учитывать определенные производственные аспекты при разработке продукта.В этой серии статей мы рассмотрим рекомендации для инженеров-проектировщиков. Начнем с скругления/закругления кромок и фаски.

В чем разница между скруглением и фаской?

Основной однострочный ответ на этот вопрос: скругления – это закругленные углы деталей снаружи или внутри кромок.

Скругления

создают детали с лучшей текучестью и распределяют напряжение по граничной области. Такие факторы, как концентрация с низким напряжением, устранение острых кромок, которые могут привести к травмам во время сборки и проверки, делают эту операцию механической обработки важной при проектировании деталей.

С другой стороны, фаска – это скошенный угол или кромки. В отличие от скругления, когда дело доходит до концентрации напряжений, нельзя отдавать предпочтение фаске, так как она имеет острые углы.

Фаска, сделанная на отверстии, используется как ввод для штифтов и винтов. В таблице ниже приведены практические различия и проблемы при сравнении операций скругления и фаски.

Когда вам понадобятся скругления и фаски?  

Некоторые инженеры-конструкторы склонны закруглять кромки в своих трехмерных CAD-деталях, не задумываясь о проверке технологичности и трудоемкости обработки.Это часто приводит к ненужным затратам на механическую обработку.

По сути, дизайнеры должны думать как механики, если вы хотите снизить стоимость производства. Мы подробно обсудим, когда использовать скругления/фаски, а когда нет.

Каждая функция, которую мы добавляем к детали, будет иметь цену.

Кромки детали.

Начинающие инженеры-конструкторы часто задаются вопросом, что делать с краями. Требуют ли они скругления или фаски, или я могу оставить их острыми? Этот вопрос важен, когда речь идет о цехе.

Для безопасного обращения с деталями абсолютно необходимо сломать все острые края.

Внутренние вертикальные края  

Практически невозможно получить острый внутренний угол, если изделие фрезеровано на ЧПУ.

Это потому, что материал вырезается круговым вращающимся инструментом, который оставляет радиус всякий раз, когда он делает поворот на углах. Таким образом, для внутренних краев скругление должно иметь функцию в пределах разумного.

Когда мы это проясним, ваш следующий вопрос должен быть каков радиус скругления? Лучше всего, чтобы радиус внутренних краев был немного больше, чем режущий инструмент, который будет использовать ваш слесарь.

Внешние края  

В зависимости от конструктивных требований, которые вам необходимо решить, нужно ли выбрать скругленные или скошенные кромки.

Если внешний вид не критичен для вашего дизайна, вы можете сломать острые углы, просто сняв фаски. В любом случае снятие фаски является общей практикой обработки.

Если вы хотите придать изделию более привлекательный вид, вы можете сделать скругление по краям, но не забывайте о размере радиуса. Чем больше радиус, тем меньше проблем.

Большинство интернет-ресурсов часто упускают из виду требование скругления для наклонных или наклонных поверхностей.

Приведенное выше объяснение относится только к вертикальным стенам, но когда речь идет о наклонных поверхностях, вам необходимо понимать, как можно обрабатывать контуры в обычном 3-осевом ЧПУ. Для угловой поверхности требуется то, что вы можете назвать 3D-обработка .

Первой операцией будет черновая обработка концевой фрезой, за которой последует чистовая операция концевой шаровой фрезой. Когда шаровая концевая фреза перемещается вблизи угла, она выходит за края.

Фаска на отверстии:

Рекомендуется делать фаски по краям отверстия. Это поможет более плавному движению штифта и вставке креплений.

Скругление (механика)

В машиностроении скругление ( pronEng|ˈfɪlɨt ) представляет собой вогнутое ослабление внутреннего угла конструкции детали.

Применение

* Концентрация напряжения — это проблема механических частей, несущих нагрузку, которая уменьшается за счет использования скруглений в точках и линиях ожидаемого высокого напряжения.Эти особенности эффективно делают детали более прочными и способными выдерживать большие нагрузки.
* Из соображений аэродинамики скругления используются для уменьшения интерференционного сопротивления, когда компоненты самолета, такие как крылья, стойки и другие поверхности, встречаются друг с другом.
* При изготовлении вогнутые углы иногда скругляют, чтобы можно было использовать концевые фрезы с закругленными концами для вырезания участка материала. Это дает преимущество «времени цикла», если круглая фреза одновременно используется для фрезерования сложных криволинейных поверхностей.

Процесс проектирования

Скругления можно быстро спроектировать на деталях с помощью программного обеспечения САПР для трехмерного твердотельного моделирования путем вызова функции и выбора интересующих кромок. Как только эти функции включены в CAD-проект детали, они часто изготавливаются автоматически с использованием компьютерно-числового управления.

В разных пакетах одни и те же операции называются по-разному. В Autodesk Inventor и Solidworks вогнутые и выпуклые закругленные кромки называются скруглениями, а срезы кромок под углом и вогнутые углы называются фасками.Unigraphics называет вогнутые и выпуклые закругленные края «смесями». Pro/Engineer называет закругленные края просто «скруглениями». Другие программы для трехмерного твердотельного моделирования, не связанные с инженерией, такие как gameSpace, имеют аналогичные функции.

Хотя гладкую кромку, соединяющую два простых плоских элемента, как правило, легко создать на компьютере и быстро указать пользователю, интенсивное использование скруглений на сложной геометрии может перегрузить даже самое лучшее программное обеспечение САПР. Опытные пользователи программного обеспечения для твердотельного моделирования сводят к минимуму возникновение этих проблем, планируя заранее и максимально используя размерные «эскизы» для предварительного определения их криволинейных поверхностей, а не используя скругления.

ee также

*Фаска

Внешние ссылки

* [ http://www.unified-eng.com/scitech/weld/fillet.html Сварные галтели 907181 907181

Фонд Викимедиа. 2010.

Влияние галтелей на механические свойства решетчатых конструкций, изготовленных с использованием технологии многоструйного плавления

Ячеистые структуры со специальной топологией могут быть изготовлены с использованием процессов аддитивного производства (AM) для получения желаемых общих и локальных механических свойств, таких как жесткость и поглощение энергии.Решетчатые конструкции обычно разрушаются от острых кромок из-за высокой концентрации напряжений и остаточных напряжений. Поэтому крайне важно проанализировать механизм разрушения решетчатых структур для улучшения механических свойств. В этом исследовании было разработано несколько топологий решетки с галтелями, и было исследовано влияние галтелей на жесткость, поглощение энергии, возврат энергии и потери энергии в структуре решетки с открытыми ячейками при постоянной относительной плотности. Недавно разработанная технология высокоскоростного многоструйного синтеза AM была использована для изготовления решетчатых образцов с двумя различными размерами элементарной ячейки.Нелинейное моделирование с использованием программного обеспечения ANSYS было выполнено для исследования механических свойств образцов. Для проверки результатов моделирования были проведены экспериментальные испытания на сжатие и нагрузку-разгрузку. Результаты показали, что жесткость и поглощение энергии решетчатых конструкций можно значительно улучшить за счет добавления галтелей и/или вертикальных распорок, которые также влияют на другие свойства, такие как механизм разрушения и податливость. Добавляя скругления, место разрушения можно сместить с острых краев или стыков на другие области решетчатой ​​структуры, как это наблюдается при сравнении механизмов разрушения структур типа B и C с механизмом разрушения структуры типа A (без скруглений).Результаты этого исследования показывают, что разработчики программного обеспечения AM должны учитывать скругленные углы при разработке алгоритмов для автоматического создания различных типов решетчатых структур. Кроме того, было обнаружено, что накопление неспеченного порошка в острых углах решетчатой ​​геометрии также можно свести к минимуму путем добавления скруглений для преобразования острых углов в изогнутые края.

Ключевые слова: производство добавок; дизайн для АМ; поглощение энергии; филе; решетчатая структура; погрузка-разгрузка; ячейка.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.ТЕГИ}} {{$элемент}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.ЯЗЫК}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Международный журнал недавних технологий и инжиниринга (IJRTE)

Механическое поведение двойного филе сварки с использованием конечного элемента моделирования
NANCY MARY PRAKASH

7 1 1 2 2 , Nadeem Faisal 3
1 Нэнси Мэри Пракаш, научный сотрудник, Машиностроение, Университет ITM, Гвалиор, Индия.
2 Мукеш Кумар Пандей, профессор гражданского строительства, Университет ITM, Гвалиор, Индия.
size=’20px’ position=’left’ color=’#4392e8′ link=”linktarget=” animation=” id=” custom_class=” av_uid=’av-a9b4g’ admin_preview_bg=”] [email protected] [/ av_font_icon] 3 Надим Фейсал*, доцент кафедры машиностроения, Университет ITM, Гвалиор, Индия.
Рукопись получена 15 марта 2020 г. | Исправленная рукопись получена 24 марта 2020 г. | Рукопись опубликована 30 марта 2020 г. | ПП: 4327-4332 | Том-8, выпуск-6, март 2020 г. | Поисковый номер: F9394038620/2020©BEIESP | DOI: 10.35940/ijrte.F9394.038620
Открытый доступ | Этика и политика | Укажите |