SU53940A1

SU53940A1 - Method and device for protection from warping shafts during nitriding

Info

Publication number: SU53940A1
Application number: SU813A
Authority: SU
Inventors: С.Ф. Юрьев
Original assignee: С.Ф. Юрьев
Priority date: 1936-10-25
Filing date: 1936-10-25
Publication date: 1937-11-30

Description

При азотировании изделий происходит деформаци двух видов: а) изменение номинальных размеров вследствие поглощени поверхностью изцели азота, б) коробление, вл ющеес следствием либо внутренних напр жений, либо первого фактора деформации, либо, наконец, действи фиксированных сил во врем азотировани (при 500-600°), например, действи собственного веса издели . Значение деформаций первого рода заметно зависит от омывани издели аммиаком; глубина азотированного сло выражаетс обычно в сотых дол х миллиметра.When products are nitrided, two types of deformation occur: a) a change in nominal dimensions due to absorption of nitrogen from the surface; b) distortion resulting from either internal stresses, or the first deformation factor, or, finally, the action of fixed forces during nitriding (at 500 600 °), for example, the weight of the product. The value of deformations of the first kind noticeably depends on the washing of the product with ammonia; The depth of the nitrated layer is usually expressed in hundredths of a millimeter.

Коробление, в зависимости от конфигурации издели , его предварительной тепловой обработки, величины (массы) и способа укладки на длительное врем в печь может быть различным. В процессе изготовлени нескольких партий коленчатых валов автором были получены, например, биени вала после азотировани в пределах 0,5-0,9 мм при укладке вала на три опорные призмы. Те же результаты были получены при вертикальном размещении вала в печи дл азотировани . Удаление такого прогибаThe distortion, depending on the configuration of the product, its preliminary heat treatment, size (mass) and method of laying for a long time in the oven may be different. In the process of manufacturing several batches of crankshafts, the author obtained, for example, the shaft beater after nitriding within 0.5-0.9 mm when laying the shaft on three support prisms. The same results were obtained when the shaft was placed vertically in a furnace for nitriding. Removal of such a deflection

(при технических услови х на биение в 0,03 мм) путем шлифовки невозможно в виду незначительной глубины азотированного сло (0,4-0,5жл) и резкого изменени свойств по его глубине. Правка же в холодном состо нии , как операци , св занна с возбуждением весьма значительных внутренних напр жений, вл етс принципиально нежелательной дл р да деталей (скалки, штоки поршней, коленчатые валы и пр.), так как выправленные издели в процессе эксплоатации про вл ют тенденцию к восстановлению прогиба.(under technical conditions for a beat of 0.03 mm) by polishing is impossible due to the insignificant depth of the nitrated layer (0.4-0.5 l) and a sharp change in properties according to its depth. Editing in a cold state, as an operation associated with the excitation of very significant internal stresses, is fundamentally undesirable for a number of parts (rolling pins, piston rods, crankshafts, etc.), since the straightened products in the process of exploitation manifest There is a tendency to restore the deflection.

По наблюдени м автора основной прогиб вл етс результатом длительного воздействи собственного веса детали, подвергаемой нагреву до температуры азотировани . Этот вывод послужил основой дл предлагаемого способа предохранени от короблени коленчатых валов при азотировании , согласно которому вал подвергают вращению в процессе насыщени его азотом.According to the author's observations, the main deflection is the result of a long-term exposure of the own weight of the part, which is heated to the nitriding temperature. This conclusion served as the basis for the proposed method of preventing crankshaft from warping during nitriding, according to which the shaft is subjected to rotation in the process of saturating it with nitrogen.

Проведенные опыты показали, по за влению автора, что азотирование данным способом коленчатых валов в течение 60 часов при 500-520The experiments showed, according to the author, that the nitriding of this method of the crankshafts for 60 hours at 500-520

привело к резкому уменьшению прогиба (от 0,5-0,9 мм оО,10-014мм, что по существу устран ет одно из основных преп тствий на пути производственного внедрени азотировани коленчатых валов в серийном масштабе , так как: 1) после азотировани валы требуют незначительной шлифовки с удалением 0,05-0,08 мм азотированного сло , а удаление этой периферической части на рабочих поверхност х все равно необходимо с целью устранени хрупкости; 2) исключаетс необходимость холодной и гор чей правки валов после азотировани и 3) установка валов по месту службы делаетс возможной непосредственно после азотировани . На чертеже изображено приспособление дл осуществлени насто щего способа путем вращени коленчатого вала в нагревательном муфеле.led to a sharp decrease in the deflection (from 0.5-0.9 mm oO, 10-014mm, which essentially eliminates one of the main obstacles to the production implementation of nitriding of crankshafts on a serial scale, because: 1) after nitriding require slight polishing to remove 0.05-0.08 mm of the nitrated layer, and the removal of this peripheral part on the working surfaces is still necessary in order to eliminate embrittlement; 2) eliminating the need for cold and hot dressing of the shafts after nitriding; and 3) installation of the shafts at the duty station is made possible immediately after nitriding. The drawing shows a device for carrying out the present method by rotating the crankshaft in a heating muffle.

Перед загрузкой в муфель 17, подлежащий азотированию, коленчатый вал 4 снабжаетс спедиальпыми приспособлени ми . Ведомый передаточный валик 2 с упорным буртиком, с двум разрезными коническими кольцами 22 и насаженной на шпонке ведущей серьгой 3 просовываетс в просверленные отверсти крайней коренной шейки вала и зат гиваетс гайкой 23, навинчиваемой на резьбу ведомого передаточного валика. Серьга 5 жестко крепитс болтом к фланцу вала. Загруженный в печь вал устанавливаетс ступенчатым концом на неподвижную призматическую стойку с подшипником /5, вкладыш которой имеет канавки , заполненные порошком графита . Жестко св занный с коленчатым валом передаточный валик 2 устанавливаетс на переднюю стойку с подшипником 7, котора , в зависимости от размера вала, может быть перемещаема вдоль его оси.Before being loaded into the muffle 17 to be nitrided, the crankshaft 4 is supplied with special tools. A driven transfer roller 2 with a stop collar, with two split tapered rings 22 and a lead stud mounted on a key is pushed into the drilled holes of the extreme main shaft journal and tightened with a nut 23 screwed on the thread of the driven transfer roller. Earring 5 is rigidly bolted to the shaft flange. The shaft loaded into the furnace is installed with a stepped end on a fixed prismatic rack with a bearing / 5, the liner of which has grooves filled with graphite powder. The transfer roller 2, which is rigidly connected to the crankshaft, is mounted on the front pillar with bearing 7, which, depending on the size of the shaft, can be moved along its axis.

Узел, составл емый мзфтой б, наподобие шарнира Гука, и двум валиками-ведомым 2 и ведущим 7, снабженными двусторонними штыр ми 5, обеспечивает возможность передачиThe knot made up by b, like Hooke’s hinge, and by two rollers-slave 2 and master 7, equipped with double-sided pins 5, provides the possibility of

вращени от валика 7 к валику 2 даже при наличии некоторых перекосов. Тонкий конец ведущего валика 7 проходит сквозь сальник 5, одновременно играющий роль направл ющего вкладыша, прикрепленного наглухо к фланцу 8 муфел . Крышка /О сальника гфи помоши двух болтов позвол ет регулировать уплотнение набивки сальника во врем - работы муфел . Сальник заправл етс сухим асбестовым шнуром, вываленным в графитовом порошке. На выход щий из сальника конец ведущего валика 7 на шпонке надета ведома шестерн 7/, которой цепью Галл передаетс вращение от электродвигател 14 через редуктор 75 и ведущую шестерню 72.rotation from roller 7 to roller 2 even with some distortions. The thin end of the drive roller 7 passes through the gland 5, at the same time playing the role of a guide liner attached tightly to the flange 8 of the muffle. A lid / O gland using two bolts allows you to adjust the seal of the packing in the muffle. The gland is filled with a dry asbestos cord, poured in a graphite powder. The end of the drive roller 7 on the key is attached to the output gear 7 /, which is transmitted to the Gall chain by rotation of the electric motor 14 through the gearbox 75 and the pinion 72.

После укреплени верхней крышки /5 заднего подшипника 75 оба фланца 5 и 27 муфел плотно зат гиваютс болтами, электродвигатель /4 включаетс , а также включаетс ток дл нагрева муфел и пускаетс аммиак в трубку 75. В цел х предотвращени перекосов вала от момента трени дл некоторых деталей рекомендуетс через равные промежутки времени измен ть направление вращени в обратную сторону. Цифрой 7Р обозначена выводна трубка дл аммиака и цифрой 20 - термопара.After reinforcing the top cover / 5 of the rear bearing 75, both flanges 5 and 27 of the muffle are tightly bolted, the motor / 4 is turned on, and the current for heating the muffle is turned on and ammonia is passed into the tube 75. To prevent the shaft from tilting from the moment of friction for some details it is recommended to change the direction of rotation at regular intervals in the opposite direction. The number 7P denotes a discharge tube for ammonia and the number 20 is a thermocouple.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1. A method for preventing the warping of shafts (cranked, cam, etc.) and other long parts subject to bending during nitriding, characterized in that the crankshaft is subjected to rotation in the process of saturating it with nitrogen.

2. A device for carrying out the method according to claim 1, characterized by the use of racks with bearings 7 and 75 in the heating muffle, in one of which is located a rotating roller 2 intended for connection with the part to be nitrated.