Сделай сам своими руками
Мастер-классы, инструкции, полезные советы, рецепты.
Добавить мастер-класс
» » » » Как восстановить сломанный зуб шестерни
Как восстановить сломанный зуб шестерни

В механизмах прошлых лет выпуска (станки, редукторы, привода) зубчатые колеса и шестерни часто изготавливались из серого чугуна, которые при малых и средних нагрузках не уступали стальным аналогам, а процесс чугунного литья был проще и дешевле стального.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Но чугун хрупок, и в зубчатых колесах и шестернях при резком изменении нагрузки или ее возрастании ломались зубья, и весь механизм выходил из строя. Конечно, лучше было бы заменить зубчатое колесо или шестерню с отсутствующим зубом на новое изделие, что не всегда возможно. Тогда остается попробовать восстановить зуб другим способом.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Один из вариантов связан с механической подготовкой места сломанного зуба, наплавкой подходящего по прочности и другим характеристикам материала и обработкой наплавки до получения точного по геометрии нового зуба.

Необходимое оборудование, приспособления и материалы


Для работы нам понадобиться:
  • болгарка и мини-дрель (бормашина);
  • кислородно-ацетиленовая сварочная горелка;
  • клещи;
  • биениемер (измерительная головка);
  • токарный станок;
  • наждачная бумага;
  • вал с гайкой и трубчатым упором для блока зубчатого колеса и шестерни;
  • фреза для формирования профиля впадины между зубьями;
  • ось фрезы с захватом под ключ;
  • фрезерный станок с делительной головкой;
  • измерительный инструмент (штангенциркуль, микрометр) и т. д.

Для заполнения промежутка между двумя смежными целыми зубьями по отношению к сломанному зубу нам понадобиться:
  • кремнистый (силиконовый) бронзовый стержень;
  • флюс (основная часть: бура с небольшой примесью магния);
  • сварочное одеяло из стекловолокна;
  • ветошь, тканевые салфетки и др.

Процесс восстановления сломанного зуба


Он состоит из трех этапов:
  1. Подготовка места и заполнение (запайка) промежутка между двумя смежными целыми зубьями по отношению к отсутствующему.
  2. Изготовление державки для зуборезной фрезы и оси для закрепления блока зубчатого колеса и шестерни на станке в процессе обработки.
  3. Формирование профиля зуба путем выборки наплавленного материала специальной фрезой с двух сторон.

Подготовка места пайки


Как восстановить сломанный зуб шестерни

Поскольку серый чугун механически трудно обрабатывается, сделать это с помощью мини-дрели практически невозможно. Лучше и быстрее шлифовку сломанного зуба произвести с применением болгарки.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

В конце можно для придания шероховатости основанию подработать место пайки бормашиной. Это обеспечит более прочное соединение наплавляемого материала с чугуном.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Как восстановить сломанный зуб шестерни

Процесс термической пайки


Как восстановить сломанный зуб шестерни

Он начинается с основательного и равномерного прогрева с помощью газо-ацетиленовой горелки, как места пайки, так и прилегающих частей шестерни. Иначе увеличивается вероятность образования трещин в чугунной детали.
Затем докрасна прогревается место пайки и слегка кремнистый (силиконовый) бронзовый стержень, который после разогрева опускается в емкость с флюсом, состоящий в основном из буры с добавлением небольшого количества магния.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Далее силиконовый бронзовый стержень, покрытый флюсом, помещается над впадиной и плавится с помощью пламени газо-ацетиленовой горелки. Эта операция продолжается до тех пор, пока кремнистый бронзовый припой не заполнит весь объем впадины между смежными целыми зубьями.
В конце этого этапа, чтобы от быстрого охлаждения напайка не потрескалась, накрываем восстанавливаемую деталь сварочным одеялом из стекловолокна и оставляем до медленного остывания в течение необходимого времени.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Процесс обработки торцов шестерни с напайкой


Как восстановить сломанный зуб шестерни

Зажимаем зубчатое колесо в патрон токарного станка и посредством измерительной головки выставляем блок с минимально допустимым биением, подбивая при необходимости шестерню с той или другой стороны киянкой.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Затем с помощью резцов снимаем наплывы напайки, выступающие за торцы шестерни. В конце обточки наждачной бумагой производим шлифовку мест обработки.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Как восстановить сломанный зуб шестерни

Подготовка блока и фрезы к работе


Как восстановить сломанный зуб шестерни

Блок зубчатого колеса и шестерни насаживаем на токарном станке на заранее заготовленную ось с помощью закручивания гайки и цилиндрического упора.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Для изготовления державки для фрезы берем стальной стержень определенной длины и по диаметру чуть больше посадочного отверстия в инструменте. Зажимаем его в патроне токарного станка и с одного торца сверлим вначале центровочным сверлом небольшое отверстие, которое затем расширяем спиральным сверлом до необходимого размера.
Далее в задней бабке станка закрепляем метчик и вводим его в отверстие на торце стержня. Отводим бабку назад и нарезаем резьбу вручную, вращая метчик воротком. В образовавшуюся резьбу вворачиваем самодельный болт с плоской цилиндрической головкой и двумя симметрично расположенными прямоугольными вырезами относительно центра стержня для захвата специальным ключом.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Как восстановить сломанный зуб шестерни

Затем торцуем стержень с другой стороны и протачиваем на необходимую длину под диаметр шпинделя фрезерного станка. Обточку ведем с периодической проверкой диаметра, чтобы не прослабить размер. В конце шлифуем место обточки лентой из наждачной бумаги и протираем тканевой салфеткой.

Формирование профиля зуба


Как восстановить сломанный зуб шестерни

Закрепляем державку фрезы в шпинделе фрезерного станка и протачиваем стержень под размер отверстия в фрезе, периодически измеряя диаметр микрометром. В конце шлифуем место проточки наждачной бумагой и протираем ветошью.
Надеваем на державку фрезу и закрепляем на торце крепежным болтом вначале от руки, а в конце специальным ключом с воротком. Устанавливаем на рабочий стол фрезерного станка делительную головку и заднюю бабку. Зажимая между ними идеально ровный стальной стрежень, выставляем эти узлы для обеспечения максимальной соосности в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для этого используем измерительные головки и регулируем положение задней бабки относительно делительной головки. После выставления, данные узлы надежно закрепляем на столе фрезерного станка.
Самая важная операция – это точное выставление фрезы относительно восстанавливаемой шестерни. Для этого используем штангенциркуль, микрометр, металлическую линейку.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Как восстановить сломанный зуб шестерни

Делим характеристику головки на число зубьев и получаем количество оборотов рукоятки на 1 зуб. Обычно получается дробное число. Затем это значение находится на круге делителя.
Теперь можно включить шпиндель фрезерного станка и приступить к формированию одной из впадин восстанавливаемого зуба. Это лучше сделать за 2-3 прохода, чтобы не повредить наплавку. При формировании зуба необходимо удалять с фрезы частицы срезаемого материала и смазывать инструмент. Далее отводим фрезу и поворачиваем шестерню строго на шаг делительной головкой и вновь повторяем предыдущую операцию.
Как восстановить сломанный зуб шестерни

Как восстановить сломанный зуб шестерни

Одно замечание


Зачем брать кремнистую бронзу для формирования зуба на чугунной шестерне? Не надежней ли заварить впадину между зубьями чугунным электродом и потом обработать зуборезной фрезой?
Если так поступить, то из-за высокой температуры чугун «отбеливается» и создаются участки, которые практически не поддаются механической обработке. Силиконовая же бронза аналогична по прочности серому чугуну, а по прочности на растяжение даже выше. При этом, ее обработка, как мы убедились, совсем нетрудна.

Смотрите видео


Прокомментировать
Вконтакте Одноклассники facebook
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Комментарии (16)
  1. Гость Сергей
    #1 Гость Сергей Гости 29 марта 2019 14:57
    1
    Можно вопрос? Сколько стоит эта шестерня в продаже? не прощще купить? а этот метод не нов,тоже так же наваривали сломанный зуб,потом в ручную доводили,даже без модульной фрезы-делали шаблон-профиля зуба и доробатывали зуб до конечного,остальное-прикатается механизмом
  2. Сергей K
    #2 Сергей K Посетители 29 марта 2019 16:05
    18
    Познавательно, но мало применимо на практике в домашних условиях...
  3. Гость Сергей
    #3 Гость Сергей Гости 29 марта 2019 23:02
    0
    Я пробовал в домашних условиях электролитическое нанесение железа. Если верить умным книжкам, прочность почти как у 45 подкаленной стали (ресурс восстановленного коленвала ~80%). Не довел процесс до конца - не смог поддерживать температуру 85 градусов (плохо подготовился) При попытке спилить нанесенный слой надфилем отслоения не было - спиливалось как единое целое с основой. На мой взгляд, в домашних условиях нарастить железа на место сломанного зуба проще, чем наплавлять.
  4. Andrew
    #4 Andrew Гости 30 марта 2019 10:08
    0
    Красное каление это примерно 800 градусов. Многовато. Можно делать с нагревом 200 град, или вообще без подогрева. Первый наплавляемый слой не большими участками проплавить электродом типа Монель, Мельхиор, Комсомолец. Если небольшими участками, то можно и не греть, если наплавлять первый слой разом, то лучше подогреть до 200 град. Дальнейшие слои наплавляются наплавляются обычными электродами УОНИ 13/45. Остывание делать медленным. На практике поступают ещё проще. Наплавку ведут электродами УОНИ с намотанной на него медной проволокой.
  5. Гость сергей
    #5 Гость сергей Гости 30 марта 2019 11:26
    0
    Проще сделать стальную. Венец нарезать и оцетровать с шестерёнкой -не проблема.А если будет ст45 или любая инструментальная, то подкалив единиц на 40, будет вечной.( имея ввиду приведённое выше оборудование).
    1. Гость Александр
      #6 Гость Александр Гости 4 апреля 2019 07:27
      0
      Слышал, что существуют такие дисциплины: металловедение, сопромат?
  6. Гость Павел
    #7 Гость Павел Гости 30 марта 2019 12:28
    1
    Вон Александр Обливин сваркой и болгаркой восстанавливает
    1. гость 27
      #8 гость 27 Гости 3 апреля 2019 02:31
      0
      Проще было старую шестерню отпилить и новую к втулке проварить!
      1. Гость Александр
        #9 Гость Александр Гости 4 апреля 2019 07:18
        0
        Вот со своей АКПП так и сделаешь!
    2. Гость Александр
      #10 Гость Александр Гости 4 апреля 2019 07:24
      0
      Что тут уникального? Один эксплуатировал узел без смазки и с перегрузкой, а другой от безысходности и от бедности вынужден это лечить на коленке.
  7. Гость Андрей
    #11 Гость Андрей Гости 30 марта 2019 14:39
    0
    даже новую технологию можно испоганить с такими спецами. Ну почитали бы старую литературу по ремонту зубчатых колёс, глядишь и сделали бы правильно с точки зрения механики
  8. Иван
    #12 Иван Гости 31 марта 2019 07:38
    1
    Как вариант, только надо учесть что на зубьях обычно нанесено покрытие (цементация, цианирование и т.д) и за этого твердость зубьев больше чем сердцевины, а не как тут получилось непонятно как и сколько проживет "временная" заплатка
    1. Гость Александр
      #13 Гость Александр Гости 4 апреля 2019 07:15
      0
      Тебе же ясно сказано:это ЧУГУН!
  9. Чеканцев Вячеслав
    #14 Чеканцев Вячеслав Гости 4 апреля 2019 12:43
    0
    восстановление зубьев с методом наплавки различными металлами - не всегда дает необходимый эффект На мой взгляд гораздо проще и эффективней, при наличии токарного станка с делительной головкой-изготовить новую шестерню из стали соответствующей марки и приварить ее взамен поломанной, обеспечив при этом необходимую центрацию за счет изготовления посадочных мест.
  10. Гость Андрей
    #15 Гость Андрей Гости 4 апреля 2019 23:53
    1
    Если у вас перегорела лампа накаливания, не спешите её выбрасывать! Аккуратно отделите цоколь и отрежьте верхнюю часть баллона, с помощью микросварки восстановите целостность вольфрамовой нити. Горелкой заплавьте отрезанную часть стекла, восстановив герметичность баллона лампы. Отрежьте "носик" в нижней части баллона, откачайте воздух и заплавьте носик снова. Теперь присоедините цоколь.
    Лампочка ещё послужит!
  11. Гость Александр
    #16 Гость Александр Гости 5 апреля 2019 07:57
    1
    Вот как люди мучаются когда нет зуборезного станка.)
    А если серьезно , при наличии такого набора оборудования проще сделать новую шестерню. Получится быстрее и надёжнее.
«Сделай сам – своими руками» - сайт интересных самоделок, сделанных из подручных материалов и предметов в домашних условиях. Пошаговые мастер-классы с фото и описанием, технологии, примеры работ - все, что нужно для рукоделия настоящему мастеру или просто умельцу. Поделки любой сложности, большой выбор направлений и идей для творчества.
Мы в соц. сетях
Подпишитесь на обновления
Яндекс Дзен
© sdelaysam-svoimirukami.ru, 2009 - 2019
Если Вы нашли ошибку на сайте
Войти через:
Вконтакте Одноклассники facebook