Ремонт коленчатых валов и подшипников

Основными дефектами коленчатых валов являются: износ и задиры шатунных и коренных шеек; грязевые отложения в полостях шатун­ных шеек; трещины на шейках вала; прогиб вала; износ шеек под рас­пределительную шестерню и шкив привода вентилятора; износ сте­нок шпоночных канавок, поверхностей отверстий под шарикоподшип­ник муфты сцепления и поверхности отверстий (гладких и с резьбой) во фланце под болты крепления маховика и др.

Поверхности шатунных и коренных шеек изнашиваются неравно­мерно, на них появляются конусность и овальность. Наибольший из­нос шеек наблюдается на участках поверхностей, обращенных в сто­рону оси коленчатого вала.

Необходимость ремонта коленчатого вала и замены подшипников определяют по величине овальности шеек и по превышению допусти­мых зазоров в подшипниках.

Перед ремонтом коленчатый вал разбирают, вывертывают техно­логические пробки в щеках и тщательно промывают полости для цент­робежной очистки масла и масляные каналы в моечной машине ОМ- 3600, используя приспособления, или в машине ОМ-22601, специально предназначенной для этих целей. Более легко удаляются отложения после нагрева вала до 200...250°С.

Контроль вала начинают с выявления трещин на его шейках маг­нитным дефектоскопом или магнитным карандашом. Затем по торце­вому биению фланца крепления маховика, которое допускается не более 0,05 мм, определяют прогиб вала. При большем биении валы под­вергают правке.

Основной операцией ремонта коленчатых валов является шлифова­ние коренных и шатунных шеек на ремонтные размеры. Для корен­ных и шатунных шеек коленчатых валов тракторных и автомобиль­ных двигателей в зависимости от их марки установлены четыре и более ремонтных размеров с диапазоном 0,25 мм. Шлифуют шейки коленча­того вала на шлифовальных станках типа 3423 или 3420 с необходимым набором приспособлений, позволяющих как устанавливать, так и про­верять установку вала перед шлифованием.

Абразивный круг перед шлифованием балансируют, правят алмаз­ным карандашом или алмазозаменителем и закругляют кромки на размер радиуса галтелей шеек шлифуемого вала, проверяя его шабло­ном. Радиусы галтелей шеек для двигателей: Д-50, Д-240, Д-16— 4 мм; Д-37М — 4,5 мм; СМД-60, Д-108—5,0 мм; для остальных трак­торных двигателей 6 мм, а для автомобильных 3...5 мм.

При шлифовании должен применяться люнет, укрепляемый на станине станка. Кулачки люнета доводят до упора в шлифуемую шей­ку. Они воспринимают усилия, создаваемые при врезании в шейку аб­разивного круга, и препятствуют прогибу вала.

Режимы шлифования следующие: окружная скорость круга 25... 30 м/с; частота вращения вала при предварительном шлифовании 28... 32 об/мин и подача по глубине 0,010...0,015 мм/об; при окончательном чистовом шлифовании частота вращения вала 8... 15 об/мин, подача по глубине 0,003...0,005 мм/об.

Вначале шлифуют шатунные шейки коленчатого вала, закрепив его в патронах-центросместителях первой коренной шейкой и флан­цем. Центросместители позволяют смещать вал на величину радиуса кривошипа. Контроль установки вала осуществляют по мерным линей­кам на центросместителях в зависимости от величины радиуса криво­шипа коленчатого вала.

Планшайбы с центросместителями перед установкой вала фикси­руют в вертикальной плоскости. Вал в патронах устанавливают и закрепляют так, чтобы кривошипы расположились в вертикальной плоскости, а шатунные шейки лежали на губках вертикальной призмы приспособления без просвета. Затем на станину станка, против ша­тунных шеек, ставят стойку с индикатором так, чтобы его удлиненная ножка упиралась в шейку в горизонтальной плоскости. Поворачивая вал вместе с планшайбами, фиксируют показания индикатора при каждом вертикальном положении кривошипов. Изменяя положение вала в центросместителях, добиваются, чтобы разница в показаниях индикатора не превышала 0,1 мм.

На контрольной плите проверяют радиус кривошипа после шлифования (рис. 73). Оси шатунных шеек должны быть параллельны ко­ренным. Отклонение от параллельности (разность максимальных по­казаний индикаторов в точках «в» и «в'»), включая конусность шейки, допускается не более 0,03 мм на длине 100 мм. Смещение осей шатунных шеек относительно общей диаметральной плоскости, проходящей че­рез первую коренную и первую шатунную шейки, допускается не бо­лее 1 мм.

Коренные шейки вала шлифуют при установке его на неподвижных центрах станка. Вращение вала осуществляется от поводкового патро­на передней бабки. Радиальное биение фланца под маховик и шейки под распределительную шестерню при вращении вала не должно превы­шать 0,05 мм. При большем биении необходимо проточить центровые фаски резцом на токарном станке, закрепляя вал в патроне станка и люнете.

Черновое шлифование рекомендуется начинать со средней корен­ной шейки. Затем полностью шлифуют остальные шейки и заканчива­ют шлифование чистовым средней коренной шейки.

Коренные шейки, так же как и шатунные, шлифуют на один и тот же ремонтный размер при разнице в диаметрах не более 0,05 мм. При отклонении диаметра одной шатунной шейки от диаметра остальных шеек более чем на 0,2 мм при разнице в ремонтных размерах для дан­ного вала в 0,25 мм допускается обработка этой шейки на следующий ремонтный размер. Овальность и конусность всех шеек допускается не более 0,015 мм. Твердость шеек должна быть не ниже 50 HRC. Ше­роховатость поверхности в пределах Ra=16...0,32 мкм.

Перед чистовым шлифованием необходимо разделать фаски у мас­ляных отверстий. Для этого применяют высокооборотную пневма­тическую дрель со специально заправленным абразивным инструмен­том или электродрель со сверлом диаметром 14... 16 мм, имеющим твер­досплавные пластинки (частота вращения не более 500 об/мин).

Полирование шеек коленчатого вала следует выполнять абразив­ными или алмазными лентами с помощью приспособления ОР-6688 к шлифовальному станку по режимам, приведенным ранее.

Изношенные шейки для подшипников качения у валов пусковых двигателей, для распределительной шестерни и шкива привода вентилятора восстанавливают электромеханической обработкой, электро­импульсным наращиванием, плазменным напылением или железнением с последующей механической обработкой до нормального раз­мера.

Изношенные стенки шпоночных канавок восстанавливают обра­боткой на увеличенный размер.

Изношенные отверстия во фланце коленчатого вала под болты крепления маховика рассверливают на увеличенный ремонтный размер по кондуктору или совместно с маховиком и нарезают в отверстиях резь­бу ремонтного размера.

Перед шлифованием на 3-й ремонтный размер всей шейки колен­чатых валов всех марок двигателей должны проверяться на твердость. При недостаточной твердости их рекомендуется закалить ТВЧ.

После использования всех ремонтных размеров изношенные коленчатые валы могут восстанавливаться до номинальных размеров на­плавкой под слоем флюса, гальваническим наращиванием или электро- контактным напеканием металлических порошков.

После ремонта или восстановления коленчатые валы должны под­вергаться динамической балансировке на специальной машине БМ-У4. Неуравновешенность устраняют высверливанием отверстий в противо­весах вала.

Допускается величина дисбаланса для коленчатых валов двигате­лей СМД-60—50 гсм; СМД-14, А-01—40 гсм; грузовых автомобилей — 70... 120 гсм; легковых автомобилей — 10...50 гсм.

Коренные и шатунные подшипники коленчатых валов автотрактор­ных двигателей при износе получают овальность с большей осью в плоскости, перпендикулярной разъему подшипников, и конусность. В результате увеличиваются зазоры в подшипниках, что приводит к появлению стуков и падению давления масла в магистрали. Величина масляного зазора в подшипниках допускается примерно в 2 раза боль­ше нормального зазора.

Последующее использование изношенных подшипников для боль­шего размера вала возможно после удаления поверхностного слоя с накопленными абразивными частицами путем растачивания.

У подшипников наблюдается также выкрашивание антифрикцион­ного слоя, смятие плоскостей в местах разъема и ослабление посадки в постелях шатуна и блока в результате износа внутренней поверхнос­ти последних. При наличии этих дефектов подшипники выбраковы­вают.

Контрольные вопросы

1. Чем объяснить искажение первоначальной цилиндрической формы шеек коленчатого вала при работе? 2. Как правильно установить коленчатый вал на станке при шлифовании шатунных шеек? Как определить после шлифования радиусы кри­вошипов, его шатунных шеек и почему важно обеспечить нормальную величину этих радиусов? 3. Как правильно установить коленчатый вал на станке при шлифовании коренных шеек? Какова роль люнета? 4. Для чего и как полируют шейки коленчатого вала? 5. Как рационально использовать изношенные подшипники?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: