Обкатка роликами и шариками

Обкатка роликами и шариками – простой и наиболее распространённый метод ППД, особенно для тел вращения. Обкатка повышает предел выносливости валов на гладких участках на 20…40%, в подступичных частях – на 80…100%, в галтелях – на 60…100%, сварных валов – в два раза, мест резких концентраторов и резьбы – в 2…3 раза.

Процесс обкатки происходит в условиях трения качения с проскальзыванием. Рекомендуется его проводить с применением смазочно-охлаждающей жидкости.

Малые подачи обеспечивают лучший результат. Наиболее эффективны первые три прохода. Увеличение числа проходов может привести к перенаклёпу и увеличению шероховатости поверхности, а иногда и к снижению выносливости. Скорость обкатки практически не влияет на шероховатость. Усилие на ролик не должно создавать напряжения, превышающего предел прочности, т.е. не должно вызывать разрушение кристаллов в процессе деформации металла.

При упрочняющей обкатке режим обкатки считается правильным, если повышение твёрдости составляет 24…40% и глубина наклёпа составляет 0,02…0,04 диаметра детали.

В таблице 8.2 представлены некоторые данные по упрочнению крупных деталей металлургического оборудования.

Таблица 8.2

Способы и эффективность упрочнения некоторых деталей металлургического оборудования

Наименование деталей, материал	Поверхность упрочнения	Способ упрочнения	Эффект упрочнения
Валы конусных дробилок крупного дробления; сталь 40, 34ХН1М	Подступичные части d = 400…600 мм	Накатывание роликом, Р = 7 кН	Повышение предела вы-носливости при изгибе на 50…80%
Станинные ролики про-катных станов, валы ре-дукторов поворота и др.; сталь 40, 40Х, 34ХН1М	Галтели R = 8…20 мм	Накатывание роликом с биением рабочего профи-ля, Р = 5…25 кН	То же, на 30…50%
Цилиндрические зубчатые колёса экскаваторов, кони-ческие шестерни дроби-лок; сталь 34ХН1М	Переходной профиль у корня зубьев с модулем m = 26…30 мм	Накатывание на специаль-ных полуавтоматических станках	Увеличение долговечно-сти в 2…10 раз
Станины рабочих клетей обжимных станов; сталь 35Л	Конические (1:6) отвер-стия (d = 640 мм) под установку станинных ро-ликов	Раскатывание, Р = 70 кН	Уменьшение смятия кром-ки на 25…40%
Станины шестерённых клетей прокатных станов: сталь 35Л	Отверстия под подшип-ники шестерённых валков d = 1250 мм	То же, Р = 40 кН	Предотвращение провора-чивания наружных колец подшипников
Станины, корпуса чаш и колец конусных дробилок; сталь 35Л	Цилиндрические, плоские и конические поверхности d = 1300…3800 мм	То же, Р = 30 кН	То же, на 15…25%

Окончание таблицы 8.2

Наименование деталей, материал	Поверхность упрочнения	Способ упрочнения	Эффект упрочнения
Корпуса и гильзы гидро- и пневмоцилиндров различ-ного назначения; сталь 10, 40	Зеркало цилиндров d = 25…320 мм	Раскатывание жёсткими планетарными раскатками с натягом 0,1…0,25 мм	Уменьшение износа мяг-ких уплотнений поршней в 8…10 раз
То же, d = 340…600 мм	Раскатывание инструмен-тами пониженной жёстко-сти, Р = 5…30 кН
Штанги прессов; сталь 50, 1Х18Н10Г (наплавка)	d = 600…1000 мм, l = 400…5800 мм	Накатывание бочкообраз-ными роликами, Р = 30…60 кН	Уменьшение износа брон-зовых вкладышей втулок и букс в 3 раза. Сокращение времени приработки в 20 раз
Валы и корпуса конусов дробилок; сталь 34ХН1М, 35Л	Конические (1:12) хвосто-вики d = 480 мм, сферы r = 1100 мм	Накатывание роликами на токарном и карусельном станках	Уменьшение износа
Нажимные винты про-катных станов; сталь 34ХН1М	Плоскости квадратного хвостовика 300х300х2380 мм	Накатывание на фрезер-ном станке

Малое давление снижает эффект обкатки, повышенное – вызывает разрушение структуры металла с последующим отслаиванием.

С целью получения нужной структуры применяют термическую или химическую обработку с последующим пластическим деформированием. Детали, работающие в тяжёлых условиях трения, следует упрочнять при усилиях, не превышающих 750…1000 Н.

Термический отпуск дополнительно повышает предел выносливости на 5…10% и условный предел коррозионной усталости на 20%, что объясняется старением наклёпанного слоя, т.е. увеличением прочности поверхностного слоя.

Дополнительная термическая обработка, заключающаяся в старении наклёпанного слоя при 200…400^оС, является благоприятной в отношении повышения усталости и коррозионной усталости сталей.

Износостойкость деталей, работающих при трении, определяется структурой их поверхностного слоя. Наибольшей износостойкостью обладает та сталь, которая состоит из мелкоигольчатого мартенсита с незначительным количеством остаточного аустенита и мелких раздробленных карбидов.

Дата добавления: 2015-07-07