Как восстановить шестерню из металла

Обновлено: 06.07.2024

Ремонт шестерен

При износе или повреждениях зубьев до выбраковочного состояния шестерни восстанавливают сравнительно редко. Процессы восстановления зубьев очень сложны и применяются только на крупных специализированных предприятиях. В трансмиссиях некоторых тракторов и автомобилей отдельные шестерни изготовлены в виде венцов, прикрепленных к ступицам заклепками. В процессе эксплуатации изнашиваются зубья венцов, а заклепки ослабляются. Такие шестерни восстанавливают заменой или переклепкой венцов. В подвижных шестернях изнашиваются кольцевые канавки под вилки переключения.

Восстановление зубьев шестерен. Шестерни с изношенными или поврежденными зубьями восстанавливают газовой или электродуговой наплавкой, вдавливанием и заменой части детали.

Восстановление наплавкой. При наплавке зубьев применяют электроды, обеспечивающие высокую прочность наплавленного слоя без применения термической обработки. Необходимо помнить, что наплавка зубьев редко дает удовлетворительные результаты, поэтому ее применяют в крайних случаях и преимущественно для наплавки зубьев, изношенных по торцам.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Восстановление вдавливанием. Вдавливанием восстанавливают небольшие шестерни с необходимым запасом металла на венце. Шестерню нагревают до температуры 900…950 °С в нейтральной среде (в отработанном карбюризаторе или в соляной ванне) и при помощи специальных матрицы и пуансона под прессом или молотом с одной стороны или обеих сторон выдавливают кольцевые канавки, увеличивая наружный диаметр. После вдавливания деталь охлаждают в песке и затем подвергают механической и термической обработкам. Растачивают отверстие, подрезают торцы шестерни, протачивают цилиндрическую поверхность, нарезают зубья и термически обрабатывают, как новую шестерню.

Замена части детали. Этим способом восстанавливают блоки шестерен или подвижные шестерни (каретки) с двумя-тремя венцами, из которых один подлежит выбраковке, а остальные находятся в хорошем состоянии.

Изношенный венец удаляют электроискровой обработкой трубчатым инструментом-электродом или отжигают и протачивают до необходимого размера D, позволяющего получить толщину нового венца В в 2—2,5 раза больше высоты h зуба. Напрессованный венец стопорят двумя-тремя винтами и приваривают сваркой.

Замена и переклепка венцов шестерен. Заклепки венцов с изношенными зубьями срубают, а венцы спрессовывают и заменяют новыми. При одностороннем износе зубьев симметричные венцы повертывают на 180° и вновь закрепляют на ступице для работы неизношенной стороной зубьев. На их торцах со стороны включения подвижной шестерни снимают фаску. Для облегчения напрессовки венцы нагревают в воде или лучше в масле до температуры 95…100 °С. При напрессовке добиваются совпадения канавок под заклепки на венце и ступице с точностью не менее 0,1 мм. Если при креплении узких венцов к ступице можно при установке получить соотношение длины заклепки к ее диаметру равным не более 4, то клепку лучше проводить в холодном состоянии.

Широкие венцы закрепляют горячими заклепками, нагретыми до ковочной температуры. Клепку ведут при помощи гидравлических прессов, приспособлений или вручную. Головки заклепок должны плотно прилегать к торцевым поверхностям венца и ступицы. Торцевое биение венцов в сборе со ступицами не должно превышать 0,25 мм.

В венцах, оставленных без ремонта, не допускается ослабления заклепок и посадки на ступице. Ослабленные заклепки срубают и устанавливают новые. Подтягивание заклепок не допускается.

Венец с ослабленной посадкой снимают, восстанавливают посадочное место осталиванием или наплавкой и обрабатывают под размер, обеспечивающий прессовую посадку на ступице.

Рис. 1. Восстановление подвижной шестерни заменой изношенного венца.

Пазы под вилки переключения подвижных шестерен протачивают до выведения следов изнашивания, а вилки наваривают и обрабатывают по ширине увеличенного паза.

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.

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.

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

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.

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

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

Подготовка места пайки

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

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

Процесс термической пайки

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.

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.

Процесс обработки торцов шестерни с напайкой

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.

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

Подготовка блока и фрезы к работе

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

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.

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

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.

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.

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

Как восстановить пластмассовую шестеренку

В сегодняшнее время, вокруг нас работают очень много механизмов где используются пластмассовые шестеренки. Причем, это могут быть как и игрушечные машинки, так и вполне серьезные вещи, к примеру, антенный подъемник в автомобиле, редуктор спиннинга, и тп. Причины поломки шестеренок могут быть разные, конечно большинство из них связаны с неправильной эксплуатацией, но сейчас не об этом. Если уж вы попали в такую ситуацию и у вас сломало пару зубьев шестерни, то выход есть как не платить за дорогостоящую деталь, а восстановить ее простым способом.

Понадобится для восстановления

Ненужная зубная щетка.
Моющее средство.
Двухкомпонентный эпоксидный клей - холодная сварка для пластика.

Восстановление пластмассовой шестеренки

Подготовка

Первомым делом необходимо подготовить поверхность шестеренки. Промываем ее многократно в теплой воде с моющим средством, активно работая зубной щеткой. Наша задача обезжирить и удалить смазку со всех граней.
После того как обезжировка проведена, высушите ее насухо.

Готовим клей

Теперь подготовим клей. Смешаем на небольшом кусочке картона компоненты в пропорции как в инструкции. Хорошо перемешаем.
Вообще, перед открыванием клея, рекомендую тщательно ознакомиться с его инструкцией, особенно с временем полного и частичного затвердевания, так как у разных производителей эти данные могут кардинально отличаться.
Если консистенция получилась жидкая - дайте ей немного постоять, пока она начнет отвердевать.

Восстановление зубьев

В моем случае сточено несколько зубьев, ситуация исправима. Мажем клей на то место, которое нужно восстановить. Клей должен быть очень густым, но пластичным.

Кладем шестеренку на импровизированную подставку, для того чтобы клей ещё больше загустел. Все опять же индивидуально, мне понадобилось лично минут 20, чтобы консистенция заметно загустела.

Ускорить реакцию и уменьшить время загустения можно нагреванием. К примеру взять фен и начать нагревать клей на шестеренке.

Теперь самый ответственный момент - прокатка зубьев. Узел где эксплуатировалась шестерня, а именно другая шестеренка с которой непосредственно контактировала наша сломанная, нужно обильно смазать смазкой, солидолом или литолом.
Устанавливаем сломанную шестерню и прокатываем несколько раз по другой.

Теперь вы понимаете, что прежде чем прокатывать зубья, эпоксидный клей на шестеренке должен затвердеть до консистенции твердого пластилина.
Благодаря смазке клей не прилипнет на другую шестеренку.

Затвердевание

Аккуратно извлекаем восстановленную делать из механизма и оставляем ее для окончательного затвердевания, обычно на сутки.

Чем заменить эпоксидный клей?

Эпоксидная смола с отвердителем.
Цемент сухой.

Восстановление зубцов шестерни.

Приветствую участников форума. Приключилась классическая болячка универсалов и хетчбеков, а именно закис шток поводка заднего стеклоочистителя и в месте с этим как следствие слизало несколько зубцов шестерни в моторчике. После обслуживания моторчика, "освобождения" и очистки штока было необходимо что то делать с шестернёй.
После ознакомления с различными способами решения этой проблемы в сети интернет, решил попробовать свой способ, который заключается в следующем.
1. Из никелированной большой канцелярской скрепки изготавливается необходимое количество П-образных скобок (по количеству повреждённых зубцов), я сделал 7, но хватило и 6. Ширину скоб я уже не помню, но делались они из того расчёта, что бы точно перекрыть повреждённое место зубца, но по длине быть на 2 мм меньше чем длинна зубца, т.е. от края зубца до начала скобы оставался 1 мм.
2. Шилом очень аккуратно размечаются места на повреждённых зубцах шестерни куда будут входить кончики скоб. Важно как можно точнее соблюсти одинаковый размер скоб, чем точнее они будут сделаны, тем проще разметить место установки. Разметка мест производится буквально без усилия, только чтобы осталась точка. Для более точного определения второго места под отверстие, его можно сделать после прожига первого и приложения конкретной скобы для этого зубца.
3. Тонкой проволокой или металлическим стержнем который по толщине несколько тоньше чем сама скобка (я использовал иглу от шприца предварительно срезав и сплющив её острие, что бы было подобие центровки) аккуратно прожигаются отверстия под скобы. Делается это очень не спешно и без давления что бы исключить любое отклонение в сторону. Т.е. буквально, нагревал иглу на газе и раскаленным кончиком не спеша прожигал зуб шестерни в намеченном месте, медленно, нудно, но ничего не поделашь, игла быстро остывала и как только начинала приплавляться к детали отрывал её и снова грел.
4. После того как отверстия прожжены, в них вставляется скоба (во избежание путаницы, лучше устанавливать скобу в зубец сразу после прожига отверстий).
5. Т.к. скоба во время вставки не нагревается, то вставить получается на до конца, т.е. средняя (или верхняя) часть скобы на свою толщину выступает над зубцом. Чтобы утопить скобу в зубец до уравнивая верхней части скобы с зубцом я нагретым паяльником очень аккуратно, легко надавливая на скобы утапливал их в зубцы. Что бы скобу после её нагрева не повело в сторону нажимать паяльником следует СТРОГО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО и не торопясь. После этой процедуры какая то часть пластика зубцов будет выдавлена из под скобы в пазы меж зубцов. Соответственно их нужно малость обновить. Можно ножиком, тонким напильником, но лучше (как делал я) дремелем, тонким диском для реза металла, получается очень аккуратно и без лишнего давления.
Итог, восстановленная шестерня, армированная металлическими вставочками. Учитывая то, что дворник работает прерывисто, вполне возможно что останавливается шестерня после полного оборота в одном и том же месте (во всяком случае после освобождения штока от закисания дворник не мог осилить именно страгивание шестерни т.к. шнек был именно в слизанном месте и при ручной помощи махал дворником), а следовательно основная нагрузка (при страгивании) и дальше будет приходиться на армированные зубцы.
Работает безупречно.
В общем как то так, возможно кому ни будь данный опус будет полезен и не только лачеводам, сдаётся мне во всех универсалах и кроссоверах в моторчиках заднего стеклоочистителя стоят пластиковые шестерни и не только в этих моторчиках.
Затрыты: одна большая канцелярская скрепка унесённая с работы.
Всем добра.

Ремонт шестерен

Довольно давно (лет семь назад) в ремонт попал 6-ти дисковый чейнджер от audi Q7 (такой же механизм стоит в 221-х мерсах, встречал также в хондах). Так вот поломкой оказались шестерни — а именно сломанные вхлам зубья

Одна из шестерен пластиковая, вторая — из порошкового металла. Решил попробовать восстановить — ну люблю я эти извратные ремонты!
Выпилил заготовки из куска алюминиевого радиатора

высверлил отверстия по центру диаметром 2.5 мм и нарезал резьбу М3.

Токарный станок мне только снится, поэтому обтачивал до цилиндрической формы нужного диаметра на сверлилке для мелких работ

На каждой из стертых секций было по 15 зубьев. Разметил цилиндры и выпилил зубья надфилями (на глаз) — порнуха, конечно, но механизм тихоходный — решил что стерпит.

В порошковой шестерне оставил тонких ободок для склейки с "заменителем" а в пластиковую вклеил свернутую из луженой жести трубку (сгущенка — куда же без нее) Склеил части цианакрилатным клеем

Все хозяйство поставил в родные позиции, и механизьма заработала!

Сомневался, конечно, что такое долго проработает, но обратно ко мне не вернулся. Такого рода ремонт делал уже раз 5 в такой механике — все без проблем, хоть каждый раз и стремно на все это смотреть. Можно также вклеивать сектора из нескольких зубьев

не раз помогала методика. Может будет кому полезно…

Метки: шестеренка, ремонт, сломаны зубья

Комментарии 80

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.

Взял на Алишке 3-D принтер за 15 килорублей, полчаса на моделирование шестерни в 3-D редакторе, полчаса на распечатку с подгонкой. Удобно, я так сыну фонарик с ручной зарядкой и светомузыку механическую починил. А автор молодец. главное чтоб трудозатраты нормально оплачивались.

Я тоже кое что умею делать, и даже мелкого, но чтоб зубья руками нарезать?!
Да ни в жизнь!

Почет и уважение, и миллион лайков!

а люминия надолго хватит?

Можно ещё поискать шестерни от редуктора шуруповёрта

прикольно…
особенно если учесть что всё это заменяется одной флешкой )))

Прочел и не верил глазам своим…
Да у меня от одного вида внутренностей этого чейнджера уже нутро всвело и скулы сразу.
Я хоть и считаю себя Инженером (именно так — с Большой буквы) но что я не ацкий механик — это ТОЧНО.
Я универсал, наверное, (больше в электронике, автоматике, машинах, итд) но механик из меня так себе, а уж разобраться в сложном механизме — сразу плохо становится…
По этому — откровенно ПОРАЖЕН…
Браво

Здорово! Если к вам часто обращаются по ремонту такого рода, вам бы 3D принтер :)

Было дело, делал и я так, только целиком точил в тисочках, а куда денешься.

Действително порнуха, но высшего класса! ТЕХНОПОРНУХА! ;))))

это ацкий п*****, дядя )) роняю слезу и жму руку ))) покажи надфили? я такие извраты канцелярским ножом резал… ужс

Ну какбэ… надфиль тока один был и ножовочное полотно, оба слегка обточенные

Стыдно признаться — но на тот момент даже маленьких тисков не было — на коленках держа между пальцев . В реальности смотрятся все ти штучки хуже чем на фото(

а… вспомнил, мы тоже так делали ) стачивали кончик надфиля. всё равно респект ;)

Автора директором на ВАЗ!

шедевральна!каких только шестерен я не делал, такую вижу впервые)), респект за прямые руки./зуборезчик 5 разряда/

Господа, а вот бывает такая хрень как 3D принтер, к нему 3D сканер бывает, а то на предприятии дофига машин импортных и эти паласмаски замучили, или рисовать в АВТОКАДЕ?

Блин, парни это шедевр, в реале это будет стоить немереных денег!

Жму руку! А я так и не смог починить подобный девайс, просто не смог найти место поломки. Отлично понимаю что где то шестерня не докручивается а где не понятно.

Ювелирная работа: острый глаз и твёрдая рука — далеко не всем это дано. Современный Левша, правда, тот испортил механизм (блоху), ты же отремонтировал. Молодец!

Пока есть такие как Вы, Россию не победить :) .

это да !Не победить никому!Это сколько времени потрачено на ремонт морально и физически устаревшей фигни!А сколько полезного можно было сделать))Вот потому и немцы живут в пять раз лучше, что не тратят время на херню, а просто ее выкидывают, даже если она еще исправна и покупают новое современней и удобней!Но мы же РУССКИЕ, у нас свой путь…удачи!

Спасибо за добрые слова! Всем рукастым и головастым — удачных начинаний!

Извращение, но главная цель достигнута. Респект!

да извращение!Хотя сам таким страдал, когда был моложе!И получалось отремонтировать!Но дефицит был тогда и доходы другие!теперь это вряд ли нужно делать!все быстро устаревает и диски уже лет пять как не использую!

ты монстр! в хорошем смысле этого слова!

Ну ты мазахист в хорошем смысле слова, сам занимался раньше ремонтом, но шестерни убивали всегда, до вашего уровня не дошел, всегда искал доноров.

Ну и терпение у тебя, — сидеть выпиливать!

Ремонтировал зубчики на шестерёнках объектива фотоаппарата, сверлил дырочки и вставлял проволочки, всё отлично работает. Конечно всё под микроскопом.

3-я с конца фотка — там сразу так и сделал, через полтора года вернулся( нагрузка великовата

Во всех случаях с секторами стараюсь проволочными штифтами дополнительно фиксировать, клеям в чистом виде не доверяю

Очень мелкие шестерёнки у меня были, на алиэкспрессе за пару хотели чёта много, 400р вроде, одну шестерню я нашел в обломках других фотиков, а вторая проволочками зашилась отлично.
Очень много шестерёнок живёт в недрах струйных принтеров=)
СД всего на 6 дисков и такая куча шестерёнок. У мну центр с ченжером на 51 диск, там всё проще намного, ездит привод по типу каретки принтера струйного, и туда загружается диск из барареи. Кстати, центр был найден на мусорке=)

Где ж такая мусорка? На рублевке чтоли?

Я сам был в шоке. Поперся в гараж, на соседней с домом мусорке стоят колонки, подошел к ним, долго протирал глаза, крестился (хотя я атеист), мужик тащит центр, и мне уже его отгружает! Сказал что выключается при нагрузке, охлаждение типа не работает. И пульт отдал, но ссука, он без батареек был.
Я потом еще долго дома глаза протирал. Я таких ченжеров не видел, даже не знал что такое бытовое есть. Поменял вентилятор в утробе его, 80мм на 12 вольт, и всё заработало.
Сейчас геологи по мусоркам хороводом ходят, очень редко на глаза интересненькое попадается, осенью попалась станина от Зингера, на неделе сделал из неё компутерный стол. Машинка швейная немецкая в начале года перепала, Майстер. Всего лишь была сломана пружина на выирателе программ.
Вот она на фотке. Потом уже на германском сайте нашел как она выглядит, моя лучше=)

Читайте также: