Способ обработки резьбовой или винтовой детали

Способ обработки резьбовой или винтовой детали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: нанесение износостойких и антифрикционных покрытий на поверхность деталей узлов трения, имеющих резьбовые или винтовые части. Сущность изобретения: деталь приводят во вращение с частотой 60-200 об/мин и прижимают к ней силой 10-16 Н упругую вращающуюся стальную щетку, создавая натяг 1-4 мм. Частоту вращения щетки выбирают такой, чтобы скорость скольжения ее по детали составляла 8- 20 м/с, плоскость вращения щетки располагают перпендикулярно боковым граням резьбовой или винтовой поверхности , перенос производят за 4-6 проходов поочередно по одному проходу на левую и правую боковые грани, а после переноса и периодически в процессе эксплуатации на обработанные поверхности( наносят композицию, содержащую 4-10 мас.% меди, 2-6 мас.% ПТФЭ и 0,8-1,2 мас.% тетраацилата кремния в мыльной пластичной смазке. 1 табл.

„„, ф„„ 17822G7 А3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 24 В 39/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) К ПАТЕНТУ

1 . Изобретение относится к машинострое- се которого на вращающуюся со скоростью нию и может быть использовано йри нане - 1 м/мин деталь вращающейся с частотой сении износостойких и антифрикционнйх .:: 5000 об/мин упругой щеткой переносят мапокрытий на поверхности деталей узлов : териал покрытия cдетали, изготовлейной из трения, имеющие резьбовые или вйнтовые материала покрйтия и расположенной печасти.. ..:: . :. ".. ред щеткой. При обработке щетку прижимаИзвестен способ нанесения медьсодер- ют к детали силой 30 Н и создают натяг 5 мм. жащих покрытий на детали вращающейся:: Однако при нанесении покрйтия этим проволочной щеткой, при котором материал способом на детали, Имеющие резьбовые и покрытия в виде стержня прижимают к щет-, винтовые части, износостойкость и анти,ке. -: -:: .... фрикционность покрытия недостаточно выВ зоне контакта он нагревается до тем- соки, пературы плавления, налипает на концы: . Целью изобретения является повышеворсинок щетки и переносится на обрабаты- ние износостойкости резьбовой или винтоваемое изделие,: . вой детали.

Обработка деталей по этому способу не Поставленная цель достигается тем, что позволяет получить на ее поверхности твер- в известном способе обработки резьбовой дые покрытия с хорошими техническими или винтовой детали, в процессе которого. свойствами., на реэьбовую или винтовую повархность

Известен также способ нанесения алю- вращающейся детали упругой аращающейминиевого или медного покрытия, в процес- ся стальной щеткой переносят медьсодйр-:

1 . ::: " .. " ..: 2 (21) 4940469/27:. : —.: .. - с частотой 60-200 об/мин и прижимают к (22)30.05.91 ":::" ..:...- ней силой 10 — 16 Н упругую вращающуюся (46) 15.12.92. Бюл. № 46 . стальную щетку, создавая натяг 1-4 мм. Ча(72).В,М.Кремешный, В,П.Анцупов, С.Л.Гон- стоту вращенйя:щетки выбирают такой, что.чаров и О.А.Шабуров : бы скорость скольжения ее йо детали" (73) В;М.Кремешный: -"::- составляла 8- 20 м/с, плоскость вращения (56) Авторское свйдетельство СССР, щетки располагают перпендикулярно боко¹ 1206068, кл, В 24 В 39/00, .:::. . вым граням резьбовой или винтовой поверопублйк 2301 86. " .. : . хности, перенос производят за 4-6 проходов поочередно по одному проходу на (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗЬБОВОЙ: левую и правую боковые грани, а после пеИЛИ ВИНТОВОЙ ДЕТАЛИ::.- реноса и периодически в процессе эксплуа(57) Использование: нанесение износостой- тации на обработанные поверхности" ких и антифрикционных покрытий на повер- . наносят композицию, содержащую4 — 10 мас. $ хность деталей узлов трения, имеющих. меди,2-6мас.og ПТФЭ и0,8 — 1 2мас,7 тетрезьбовые или. винтовые части, Сущность . раацилата кремния -в мыльной пластичной изобретения: деталь приводят во вращение смазке. 1 табл. /

1782207 жащий материал, образующий покрытие, согласно изобретению; материал переносят за 4 — 6 проходов при частоте вращения детали 60-200 об/мин, скорости скольжения щетки по детали 8-20 м/с. силе прижатия

10-16 Н и натяге 1 — 4 мм, причем йлоскость вращения Щетки располагают перпендикулярно боковым грайям реэьбовой или винтовой поверхности, перенос производят поочередно по одному проходу на левую и —. правую боковые грани. а после перейоса и периодически в -процессе эксплуатации на обработанные поверхности наносят композицию, содержащую в мас,%:

Медь " . 4 — 10

Пол итетрафторэтилен (ПТФЭ) 2 — 6

Тетраацилат кремния 0,8 — 1,2

Мыльная пластичная " - : смазка - ":: Остальное до 100.

Сопост авительйый аналйз с п рото типом показывает, что заявляемый способ отличаетСя от него наличйем новых операций; йоочередйой перенос материала на левую и правую боковы е грани; нанесение на обработанные поверхности-композиции. заявленного состава,а также параметрами йроведейия известйых операций: перенос материала за 4-6 проходов; перенос при частоте вращения детали

60 — 200 об/мин ;, перенос при скорости скольжения щет ки подетали 8-20м/с; " -.."*" перенос при силе прижатия 10-16 Н; перенос при натяге 1 — 4 мм; расположение плоскости вращения щетки перпендикулярно боковым граням резьбовой или винтовой поверхноСти.

Для исследования существенных отличий предложейия его отличительные признаки целесообразно раcñìáòôåòü в следующих труппах: группа 1 — перенос материала за 4 — 6 проходов при частоте вращения детали 60200 об/мин., скорости скольжения "(цетки по детали 8-20 м/с, силе прижатия 10-16 Н и натяге 1 — 4 мм группа 2 - расположение плоскости вращения щетки перпендикулярно боковым грайям резьбовой или винтовой йоверхности;" группа 3 — поочередный перенос материала на левую и правую боковые гра ни; группа 4- нанесение на обработанные поверхности композиции из мыльной пла стичной Смазки, содержащий 4-10% меди, 2-6% ПТФЭ и 0,8-1,2% тетраацилата кремния;

Использование признаков группы 1 частично известно из (1), однако наличие в заявляемом способе конкретных значений параметров проведения операции переноса приводит к получению нового неизвестного ранее свойства — повышению износостойкости обработанной детали.

Признаки группы 2 известны в части того, что при переносе материала, напри10 мер на цилиндрические детали, плоскость вращения щетки перпендикулярна оси вращения обрабатываемой детали и обраб*тываемой поверхности. В заявляемом же способе плоскость вращения щетки перпендикулярна обрабатываемой поверхности, но не оси вращения обрабатываемой детали. Указанное отличие:также приводит в со-. вокупности с другими к получению нового неизвестного ранее свойства — повышению износостойкости обработанной детали

Признаки группы 3 неизвестны.

В группе 4 известна композиция, содер>кащая 1 — 30% "меди и 0,1 — 10% ПТФЭ в мыльной пластичной смазке (а.с.СССР ное введение в нее 0,8-1,2% тетраацилата кремния способствует получению нового неизвестного ранее свойства — дополнительному повышению износостойкости об30 работанной детали.

Необходимость финишной операции по нанесению композиции на поверхности, обработанные щетками, обусловлена физикохимическим взаимодействием только

35 заявляемого состава композиции с этими поверхностями при работе узла трения„ приводящим к появлению синергетического (сверхсуммарного) эффекта прироста износостойкости узла трения. Взаимодействие

40 покрытия и композиции заключается в следующем. В начале работы деталей с покрытием происходит их приработка с взаимодейСтвую@имй деталями, При этом в наиболее нагру>кенных местах происходит

45 изнашивание покрытия "и затем изнашивание основногб материала, При наличии на поверхности покрытия заявляемой композиции йрбйсходит регенерация покрытйя из компонентов композиции, Этот процесс

50 обеспечивается экспериментальным подбором количественного и качественного состава комйозиции, При работе с любым медьсодержащим покрытием на восстанов--" ление его при изнашивании идет медный порошок,"содержащийся в композиции. По55 рошок фторпласта способствует образованию более износостойких меднофторопластовых пленок по сравнению с чисто медными. Тетраацилат кремния интенсифицирует процесс регенерации по25 690063, С 10 M.5/02). Однако дополнитель1782207

10 щетки и детали выбирают такую частоту 15

60 — 200 об/мин., выставляют плоскость вра щения щетки перпендикулярно боковым 20 мм. Перенос материала производят за 4-6 йроходов поочередно по одному проходу на 25 наносят композицйю, содержащую 4 — 10% 30 меди, 2 — 6% ПТФЭ и 0,8 — 1,2% тетраацилата табл., определяли в ходе эксплуатационных 45 определения потери .массы, Полученные 50 крытия, Описанное взаимодействие и способствует возникновению синергетического эффекта.

Способ осуществляют следующим образом, Для обработки деталей используюг приспособление, состоящее из корпуса с расположенным внутри стержнем из материала покрытия, стальной дисковой щетки и электродвигателя для привода во вращение щетки. Приспособление фиксируют в резцедер>кателе токарното стайка, в шпиндель которого вставляют оправку с обрабатываемыми деталями, В зависимости от диаметра вращения щетки, чтобы" скорость ее скольжения по детали составила 8-20 м/с, Деталь приводят во вращение.с частотой граням реэьбовой или винтовой поверхности и прижимают вращающуюся щетку к детали силой "0 — 16 Н, создавая натяг 1 — 4 левую и правую боковые грани резьбовой или винтовой поверхности детали. После переноса и периодически в процессе экс- плуатации на обработанные поверхности кремния в мыльной пластичной смазке.

Практическое применение предлагаймого способа иллюстрируется следующими примерами (см,табл.), в которых резьбовые пальцы 24 — 2904068 подвески автомобилей

ГАЗ-24 обрабатывали по известному способу (пример 1), по предлагаемому способу (примеры 3 — 5) и по способам, параметры которых выходили за заявляемые пределы в меньшую (пример 2) и в большую сторону (пример 6);

Износостойкость реэьбовых пальцев, обработанных по способам, указанным в испытаний на автомобилях ГАЗ вЂ”.24; Для этого предварительно измеряли Массу пальцев, затем устанавливали их в автомобили и через 25 — 30 тыс.км пробега снимали для данные обрабатывали и заносили в таблицу.

Для определенйя эффективности способа на деталях с винтовыми поверхностями производили обработку ходовых винтов домкратов, работающих по схеме "ходовой винт — гайка" по способам, указанным в таблице. В ходе испытаний домкраты работали по 300 циклов "уборка-выпуск" с осевой нагрузкой 13 кН, что соответствовало удельной нагрузке 60 МПа. Скорость сколь35

40 жения винта домкрата составляла 2,8. см/с, Измеряли линейный износ боковых поверхностей витков винтовой поверхности. После обработки полученных данных их также заносили в таблицу, Исйытания.способа — прототипа производили со смазкой Литол-24, остальных

:способов — с композициями, приготовленными на основе Литола-24.

Для доказательства наличия взаимодействия между покрытием, HBHeceHHblM щеткой, и композицией, наносимой после это о, приводящего к возникновению синергетического (сверхсуммарного) эффекта, были проведены в этих же условиях испыта-ния резьбовых пальцев" и домкратов беэ предварительной обработки щеткой, но с нанесением заявляемой композиции (при-Mep 7, табл,) и без обработки щеткой и без нанесения композйции, а с использованием смазки Литол — 24 (пример 8, табл.), Сравнйвая между собой износостой- кость деталей в примерах 1 (прототиг), 4 (предлагаемый способ); 7 и 8, получаем следующие данные:

Эффекти вн ость способа-и рототи па (2)

rio повышению износостойкости по сравнению со способом 8:

-- по пальцам 124, 78 = 1.59 раза = 59%; . — по домкратам 35: 24 = 1,46 раза = 46% .Эффективность способа по примеру 7 по сравнению со способом 8: .— по пальцам 124: 95 = 1,31 раза = 31%; — по домкратам 35: 25 = 1,40 раза = 40%

Эффективность заявляемого способа 4 по сравнению со способом 8:

;. по пальцам 124; 24 =8,17 раза =417%; — по домкратам 35: 8 = 4,38 раза = 338%

Следовательно, синергетический эффект прироста износостойкости при использовании заявляемого способа по сравнению со способом 8 составляет:

:. — по пальцам 417 — (59+31) = 327% = 4,27 раза — по домкратам 338 — (46+40) = 252% =

=3,52. раза

По сравнению же с прототипом применение предлагаемого способа повышает изйосостойкость резьбовых деталей 2,6-3,2 раза и винтовых деталей — в 2,4 — 3,0 раза, Формула изобретения

Способ обработки реэьбовой или винтовой детаги, заключающийся в том;,что де-. таль вращают и в процессе вращения . посредством вращающейся металлической щетки переносят на поверхность детали медьсодержащий материал, образующий покрытие, о т л и ч а io шийся тем; что, с целью повышения износостойкости обработанной детали. медьсодержащий материал

1782207 переносят эа 4-6 проходов при частоте вращения детали 60-200 об/мин, скорости скольжения щетки по детали 8-20 м/с, силе прижатия 10 — 16 Н и натяге 1-4 мм, причем плоскость вращения щетки располагают перпендикулярно к боковым граням резьбовой или винтовой поверхности; перенос производят поочередно по одному проходу

Операция

Номе и име а способа

270

130

10

200

14

26

16

4, 10

13

0,5

19

13

8.7

1,2. 82,8

0.6

97,4

1,0

88,0,-.

0.8

93,2

1,0

88„0,1,4

77,6

1.00

100

24

83 95

124 .

24

19

35 мкм 8 9 оставитель В. Кремешный

Редактор В. Грубченко Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Заказ 4286 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Нанесение покры-, тия: за число проходов при частоте вращения детали, . об/мин .: при скорости скольжения щетки по детали, м/с при силе прижатия, Н при натяге, мм

Расположение йлоскости вращенйя щетки перпен- дикулярно: оси вращенйя детали . боковым граням резьбовой или винтовой поверх. ности поочередно по одному прохо. ду на левую и правую боковые грани

Нанесение на обработанную поверхность композиции, содержащей мас. Д:, меди

ПТФЭ тетраацилата (кремния

«смазки Литол-24

Величина йзноса: резьбовых втулок, . мг ходовых винтов, на левую и правую боковые грани, а после переноса на обработанные поверхности наносят композицию, содержащую, мас.$:

Медь 4-10

5 Политетрафторзтилен 2-6

Тетраацилат кремния 0,8 — 1,2

Мыльная пластичная смазка . .. . Остальное,