Вал. Разработка технологического процесса востановления вторичного вала коробки передач автомобиля камаз
 Скачать 2.02 Mb.
|
|
">http://allbest.ru Разработка технологического процесса востановления вторичного вала коробки передач автомобиля КАМАЗ Введение вал передача восстановление Постоянная необеспеченность ремонтного производства запасными частями является серьёзным фактором снижения технической готовности автомобильного парка. Расширение же производства новых запасных частей связано с увеличением материальных и трудовых затрат. Вместе с тем около 75% деталей, выбраковываемых при первом капитальном ремонте автомобилей, являются ремонтопригодными, либо могут быть использованы вообще без восстановления. Поэтому целесообразной альтернативой является вторичное использование изношенных деталей, восстанавливаемых в процессе ремонта автомобилей и его агрегатов. Из ремонтной практики известно, что большинство выбракованных по износу деталей теряют не более 1-2% исходной массы. При этом прочность деталей практически сохраняется. Например, 95% деталей ДВС выбрасывают при износах, не превышающих 0,3 мм, и большинство из них могут быть вторично использованы после восстановления. Восстановление деталей стало одним из важнейших показателей хозяйственной деятельности крупных ремонтных, специализированных предприятий. Создана фактически новая отрасль производства - восстановление изношенных деталей. Вторичное потребление деталей значительно больше, чем потребление новых запасных частей. Так, например, восстановленными блоками двигателей пользуются в 2,5 раза больше, чем новыми, коленчатыми валами в 1,9 раза, картерами коробок передач в 2,1 раза. Себестоимость восстановления для большинства восстанавливаемых деталей не превышает 75% стоимости новых, а расход материалов в 15 - 20 раз ниже, чем на их изготовление. Важнейшими направлениями совершенствования ремонта грузовых и легковых автомобилей являются: применение прогрессивных технологических процессов; совершенствование организации и управления производственной деятельностью; повышение эффективности использования основных производственных фондов и снижение трудоёмкости отрасли; применение новых технологий; повышение качества услуг и разработка материального обеспечения. Целью курсового проекта является – разработать технологию процесса восстановления вторичного вала коробки передач автомобиля КАМАЗ. Выбрать наиболее экономичный и качественный способ восстановления. 1. Организация ремонта 1.1 Описание устройства и последовательности разборки сборочной единицы коробки переменных передач Вторичный вал КПП выполнен из стали 30 ХГТ ГОСТ 4543-71. Поверхность вала имеет твердость от 45 до 57НRСэ. Габаритные размеры вала: наибольший диаметр - 65 мм, длина вала - 493 мм. Масса вала 2,75 кг. Вал устанавливается в модели КП различных комплектаций. Вал имеет две проточки и разные по толщине шлицы в месте установки синхронизатора 4-5 передачи, что необходимо для предотвращения самовыключения передач. Вал изготавливается на автоматической линии, обеспечивающей выполнение техпроцесса, стабильность размеров, высокую точность и производительность. Использующаяся для изготовления вала сталь обеспечивает работоспособность КП в объеме не менее 350 тыс. км и при увеличении нагрузки от двигателя более чем в 3 раза относительно номинальной. Все зубчатые колеса вала установлены на роликовых подшипниках, из которых подшипник зубчатого колеса четвертой передачи насыпной, без сепаратора. По оси вала просверлен канал для подвода смазочного материала по радиальным отверстиям к подшипникам зубчатых колес. Масло в канал подается маслонагнетающим устройством, расположенным на первичном валу.  Рис. 1 Разборка вторичного вала 1. Зажать вторичный вал в тисках со стороны выходного вала. Используем алюминиевые "щечки". 2. Снять упорное кольцо (1) и разборное кольцо (2). 3. Инструмент захват завести во внутреннее кольцо подшипника (3) и укрепить до плотной посадки на роликах подшипника при помощи рифленого кольца. Далее привинтить основной инструмент и снять внутреннее кольцо подшипника. 4. Снять осевую шайбу (4). 5. Зажать вторичный вал в тисках в цапфах подшипника со стороны первичного вала. Используем алюминиевые "щечки". 6. Снять прижимную шайбу (5). УКАЗАНИЕ: при прямозубом исполнении прижимной шайбы (5) нет. 7. Вынуть из кольцевого паза упорное кольцо (6). 8. Косозубую шестерню для заднего хода (7) подхватить двух - или трехзахватным съемником и снять вместе с внутренним кольцом роликоподшипника (8). 9. Снять комплект игольчатых роликов (9). 10. Косозубую шестерню 1-ой передачи (10) подхватить двух - или трехзахватным съемником и снять вместе с втулкой- (11) и зубчатой муфтой (12) (используем проставку). 11. Снять игольчатый подшипник (13).  Рис. 1 Разборка вторичного вала 12. Снять дисковую зубчатую муфту (14) спаренного конического синхронизатора 1-ой или 5-ой передачи. 13. Снять внутреннее кольцо (15). 14. Снять промежуточное кольцо (16). 15. Снять наружное кольцо (17). 16. Снять скользящую муфту (18), ВНИМАНИЕ - выпадут фиксаторы и прижимные пружины, поэтому поднести снизу салфетку. 17. Снять соединительные детали (19). 18. Двух - или трехзахватный съемник надеть на косозубую шестерню 2-ой передачи (21). Снять косозубую шестерню с втулкой (22), дисковой зубчатой муфтой (23), внутренним кольцом (24), промежуточным кольцом (25), наружным кольцом (26) и ступицей синхронизатора (20), (используем проставку). 19. Снять игольчатые роликоподшипники (27). 20. Зажать вторичный вал со стороны выходного вала. 21. Подхватить скользящую муфту (28) двух - или трехзахватным съемником и снять кольцо синхронизатора (29), зубчатую муфту (30), роликоподшипник (31) и косозубую шестерню (32) (используем проставку). 22. Удаляем фиксаторы и пружины. Подхватываем косозубую шестерню 3-ей передачи (35) двух - или трехзахватным съемником и снимаем вместе с роликоподшипником (36), ступицей синхронизатора (37), кольцом синхронизатора (38) и зубчатой муфтой (39). (Используем проставку) 23. Снимаем игольчатые подшипники (40). 1.2 Очистка и мойка деталей коробки переменных передач Перед осмотром очистить детали коробки передач. Щеткой или скребком удалить все отложения и очистить отверстия и шлицы от возможного загрязнения, затем промыть. Для очистки и обезжиривания применяют моющие средства и специальное оборудование. В качестве моющих средств применяют синтетические моющие средства (СМС) типа лабомид или МС, а при их отсутствии водные растворы каустика и кальцинированной соды. Чаще всего моющий раствор приготавливают из трех-четырех различных щелочных добавок и одного-двух наименований синтетических поверхностно-активных веществ. В качестве щелочных добавок применяют едкий натр (каустик), кальцинированную соду, жидкое стекло, три натрий фосфат, три полифосфат. ПАВ применяют для лучшего смачивания поверхности, для лучшего отрыва с поверхности загрязнения (эмульгирование), для лучшего измельчения загрязнения (диспертирование). Для очистки деталей необходим определенный уровень щелочности раствора pH=11.5-13.5. Для мойки в моечных камерах, для устранения пенообразования в раствор вводят 0,2-0,3% пеногасящих добавок (дизтопливо, керосин, уайт-спирит). 1.3 Дефектация деталей сборочной единицы коробки переменных передач Таблица 1
2. Расчётно технологическая часть 2.1 Выбор и обоснование способов восстановления вторичного вала коробки переменных передач Восстановленный вторичный вал должен отвечать следующим техническим требованиям: овальность и конусность; сообразность шейки под передний подшипник не более 0,01 мм, шейки под задний подшипник не более 0,02 мм; нецилиндричность отверстия под роликовый подшипник не более 0,01 мм; радиальное биение отверстия под роликовый подшипник не более 0,01 мм; радиальное биение отверстия под роликовый подшипник относительно шеек под передний и задний подшипник не более 0,03 мм; радиальное биение шейки под сальник относительно шеек под передний и задний подшипники не более Ra=1.25мкм, отверстия под роликовый подшипник не более Ra=0,63мкм. Наиболее интенсивно изнашиваются следующие сопряжения: шлицевое сопряжение вторичного вала с синхронизатором 4-й и 5-й передач; наружные обоймы подшипников вторичного вала с картером коробки передач; посадочное место под подшипники на вторичном валу. При передаче переменного крутящего момента коробкой передач в данном шлицевом сопряжении происходят соударения втулки синхронизатора со шлицами вторичного вала. При этом наблюдаются и осевые перемещения колебания синхронизатора относительно вторичного вала, а также радиальные колебания, вызванные дисбалансом валов и шестерен. Эти факторы вызывают изнашивание и деформацию шлицевых элементов сопряжения. Проверка сопряжения на смятие показала, что максимальное напряжение более чем в два раза ниже допустимого. Следовательно, смятия и пластической деформации шлицевого сопряжения в процессе эксплуатации с большой вероятностью не происходит. Из этого следует, что чаще всего изнашивается посадочное место под подшипник. Самое целесообразное восстановление посадочных мест под подшипники из вышеперечисленных (железнение, хромирование, наплавка), это - хромирование и вибродуговая наплавка. Электролитическое хромирование является эффективным способом повышения износостойкости трущихся деталей, защиты их от коррозии, а также способом защитно-декоративной отделки. Значительную экономию дает хромирование при восстановлении изношенных деталей. Процесс хромирования широко применяется в народном хозяйстве. Над его совершенствованием работает ряд научно-исследовательских организаций, институтов, вузов и машиностроительных предприятий. Появляются более эффективные электролиты и режимы хромирования, разрабатываются методы повышения механических свойств хромированных деталей, в результате чего расширяется область применения хромирования. Знание основ современной технологии хромирования способствует выполнению указаний нормативно-технической документации и творческому участию широких кругов практических работников в дальнейшем развитии хромирования. Вторым наиболее целесообразным из способов восстановления вторичного вала коробки передач является вибродуговая наплавка. Этот способ наплавки является разновидностью дуговой наплавки металлическим электродом. Процесс наплавки осуществляется при вибрации электрода и подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность. Преимущества способа: небольшой нагрев деталей, не оказывающий влияние на термообработку; высокая производительность процесса; возможность получить наплавленный слой без пор и трещин; минимальная деформация детали, которая не превышает полей допусков посадочных мест; возможность получения наплавленного металла требуемой твердости и износостойкости. Недостатки: невысокая производителькость. Рациональный режим наплавки: напряжение 28.30; сила тока 70-175 А; диаметр проволки 1,6 мм; скорость подачи проволоки - 1,3 м/мин; скорость наплавки - 0,5 - 0,6 м/мин; амплитуда вибрации 1,82 мм. В связи с тем что преимуществ вибродуговой наплавки больше и её чаще используют на производстве восстановление шейки под подшипник будет производится наплавкой. 2.2 Описание технологического процесса Таблица 2
2.3 Выбор оборудования приспособления и инструмента Для правки центров выбираем токарный - винторезный станок 1к62. Для шлифования шейки вала под подшипник применяем кругло шлифовальный станок 3б151. Приспособление для наплавки - наплавочная головка УАНЖ - 5. Инструмент режущий переменяется с пластинками, из быстро режущей стали Р18 и твердого сплава Т5К10, позволяющие вести обработку на повышенных скоростях. Для шлифовальной операции применяется шлифовальный круг МП 600*40*305 Измерительный инструмент приминается для межоперационного и окончательного контроля детали. Штангенциркуль ШЦ 1 - 125 - 0,1 Микрометр МК - 75, кольцо - калибр шлицев Калибр НЕ Калибр - скоба - НЕ ГОСТ 2015 - 84 Калибр ГОСТ 7951 - 59 2.4 Расчет режимов работ по операциям Операция 1 Токарная Править центровке отверстия с двух сторон оси. Инструмент-сверло центровое. Размеры отверстия: d=7,5 мм l=3,6 мм Назначим режим резания: подача Sr=0,08 мм/об; Скорость резания Vт=20 м/ мин. Подачу корректируем по паспорту станка модели "1к62". Sф=0,074 мм/об. Число оборотов шпинделя: n= (1000* т) / (П*Д); об\мин nт= (1000*20) / (3,14*7,5) =849 об/мин Число оборотов корректируем по паспорту станка модели "1к62" na=800 об\мин Операция 2. Шлифование Шлифовать шейку под наплавку. Исходные данные: Деталь-вал вторичный коробки передач Д=65 мм; d=64,90мм; l=493 мм. Материал - СТАЛЬ 30 ХГТ ГОСТ 4543-71. Твердость-HRC 45 - 55. Масса детали - 2,75 кг. Оборудование - кругло шлифовальный станок-3Б151. Режущий инструмент - шлифовальный круг ПП 600*40*305. Установка детали - в центрах. Условия обработки - с охлаждением Вид шлифования - круглое наружное с выходом шлифовального круга в одну сторону. Содержание операции - установить деталь; шлифовать шейку; измерить шейку; снять деталь. Последовательность расчета. Режима резания Припуск на обработку t= (Д - d) /2= (65 - 64,90) /2=0,1 мм Содержание операции - установить деталь; шлифовать шейку; измерить шейку; снять деталь. Последовательность расчета. Режима резания Припуск на обработку t= (Д - d) /2= (65 - 64,90) /2=0,1 мм Поперечная подача (глубина шлифования), St St=0,005…0,010 Принимаем по паспорту станка модели "3Б151" St=0,0075 мм/ход стола Скорость резания определяем по таблице по принятой подаче, глубине шлифования и диаметру шлифуемой поверхности детали до 60мм. =20м/мин Определяем число оборотов шпинделя: nт= (1000*) / (П*Д) = (1000*20) / (3,14*29,94) =211 об/мин Определяем nф, корректируя nт по паспорту станка na=150 об/мин Операция 3. Наплавочная Содержание операции: 1) установить деталь; 2) направить шейки; 3) снять деталь. Оборудование: токарно-винторезный станок, модернизированный 1К62 - М; выпрямитель ВСА - 600/300; головка для наплавки УАНЖ - 5. Приспособления: кусачки комбинированные. Материал наплавки: электродная проволока - 30 ХГСА. Последовательность определения режимов вибродуговой наплавки. Размеры наплавленных поверхностей: - шейка под подшипник d1=29,74 мм Д1=31,1 мм l1=42; Нmax =4,92мм Нmin=4,88мм l1=40 Ннапл=6,24 мм Режим наплавки: - диаметр электродной проволоки dэ=1,6мм; - плотность тока Да=85А/мм; - сила сварочного тока У=0,785*d*Да, А У=0,785*1,6*85=170А Скорость подачи электродной проволоки - п. р. п. р. =Qр. м /0,785d= 2,7/ (0,785* (1,6)) =1,35 м/мин Подача (шаг наплавки) S= (1,2…2,0) *d, мм/об S= (1,2…2,0) *1,6=1,92…3,2 мм/об Корректируем подачу по паспорту станка модели 1К62 Sф=2,8мм/об Скорость наплавки - н н= (0,785d* пр *k*a) / (t*S) где t - толщина слоя t=0,68 мм к=0,90, а=0,96 н= (0,785 (1,6) *1,35*0,90*0,96) / (0,68*2,8) =1,23 м/мин=123 мм/мин Частота вращения детали n= (1000* м) * (П*Д) = (1000/1,23) / (3,14*30) =13,05 об/мин Корректируем n по паспорту станка nф=12,5об/мин Операция 4. Шлифование. Шлифовать шейку под подшипник после наплавки. Исходные данные: деталь - вал вторичный коробки передач Д=31,1 d=42 Материал - сталь 30 ХГТ ГОСТ 4543-71. твердость-НRС 45 - 55, масса детали-2,75кг. Оборудование - кругло шлифовальный станок 3Б151. Режущий инструмент - шлифовальный круг - ПП 600х40х305 Установка детали - в центрах. Условия обработки - круглое наружное шлифование. Содержание операции: установить деталь в центрах, предварительно шлифовать шейку, окончательно шлифовать шейку, измерить шейку, снять деталь. Черновое шлифование. Режимы резания: припуск на обработку б=0,5мм Поперечная передача (глубина шлифования St) St=0,005…0,010 Принимаем по паспорту станка модели 3Б151 St =0,0075 мм/ход стола. Скорость резания = 20м/мин Число оборотов шпинделя nт = (1000*) / (П*Д) = (1000*20) / (3,14*31,1) =204,8 об/мин Корректируем nт по паспорту станка модели 3Б151 na =150 об/мин Операция 5. Шлифование чистовое. Режим резания принимаем nф =159об/мин, =20 м/мин, St =0,0075 мм/ход стола. Припуск на обработку б=0,05мм 3. Техника безопасности при выполнении ремонта сборочной еденицы и востановления детали Основы техники безопасности и производственной санитарии по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей отражены Государственным стандартом РФ № 2583 от 17 июля 1995г. В соответствии с действующими правилами все вновь поступающие рабочие обязаны пройти обучение технике безопасности при выполнении работ. Они могут быть допущены к работе только после прохождения: вводного инструмента по технике безопасности инструктаж по технике безопасности непосредственно на каждом переходе на другую работу или при изменении условий работы. Все станки должны иметь индивидуальное освещение, деревянную подставку под него рабочего. Все подвижные части станка должны быть закрыты кожухами и окрашены в сигнальные цвета безопасности. На шлифовальных станках обработка проводится с применением охлаждающей жидкости путем подачи струн в зону обработки, что исключает появление абразивной пыли. Оборудование, потребляющее электроэнергию, имеют заземление, электрическая проводка помещена в защитные металлорукова или стальные трубы. В места подвода электрической энергии к оборудованию устанавливают знак "высокое напряжение". Рабочие должны иметь специальную одежду, при работе, которая должна быть плотно застегнута, волосы заправлены под головной убор. Рабочие станочники должны работать в защитных очках. Для оказания первой медицинской помощи при микротравмах на участке имеется медицинская аптечка. Требования техники безопасности при работе на токарных станках. Пользоваться режущим инструментом, имеющим правильную заточку. Устанавливать и снимать режущий инструмент только после полного восстановления станка. Не удалять стружку от станка непосредственно руками и инструментом, пользоваться для этого специальными крючками и щетками сметками. Не допускать разбрызгивание масла и других жидкостей на пол. После окончания работы привести в порядок рабочее место. К работе на станках допускается персонал, прошедший инструктажи (вводный и первичный), обучение, проверку знаний инструкции по охране труда и имеющий соответствующую запись в квалификационном удостоверении о результатах проверки знаний и квалификации. Периодичность проверки знаний 1 раз в год, повторного инструктажа - не менее 1 раза в квартал. Ремонтный персонал, допущенный к работе на металлообрабатывающих или абразивных станках, должен иметь соответствующую запись в удостоверении на право производства специальных работ после прохождения обучения. Требования техники безопасности при работе на шлифовальных станках. Не устанавливать на станках не исправные круги. Проверить круг и шпиндель на отсутствие биения. Не устанавливать на станок погнутую деталь. При установке и закреплении детали необходимо: - крепить деталь только специальными упорами; - оберегать круг от ударов и толчков. Станок должен быть огражден. Для удаления абразивной пыли пользоваться щетками сметками и совками, при этом одевать защитные очки. Требования техники безопасности при наплавочных работах. При выполнении наплавочных работ все оборудование, находящееся под напряжением должно быть надежно заземлено. Рабочее место должно быть оборудовано местной вентиляцией. Все токоведущие части, а также клеммы для присоединения проводов должны иметь защитные кожухи. Требования техники безопасности при работе с инструментом. Перед началом работы необходимо проверить состояние инструмента. Работать можно только исправными инструментами, к которым предъявляются следующие требования: -Бойки молотков и кувалд должны иметь гладкую слегка выпуклую поверхность без косины, сколов, выбоин, трещин и заусенцев; -Работать с инструментом, рукоятки которого посажены на заостренные концы (напильники, шаберы и др.) без металлических бандажных колец, запрещается. -При работах инструментом ударного действия рабочие должны пользоваться защитными очками для предотвращения попадания в глаза твердых частиц; -Отвертка должна выбираться по ширине рабочей части (лопатки), зависящей от размера шлица в головке шурупа или винта; -Размеры зева (захвата) гаечных ключей не должны превышать размеров головок болтов (граней гаек) более чем на 0,3 мм. Применение подкладок при зазоре между плоскостями губок и головок болтов или гаек более допустимого запрещается; -Рабочие поверхности гаечных ключей не должны иметь сбитых скосов, а рукоятки - заусенцев. На рукоятке должен быть указан размер ключа. При отвертывании и завертывании гаек и болтов удлинять гаечные ключи дополнительными рычагами, вторыми ключами или трубами запрещается. При необходимости следует применять ключи с длинными рукоятками. Допускается удлинять рукоятки ключей дополнительными рычагами только типа «звездочка»; -Инструмент на рабочем месте должен быть расположен так, чтобы исключалась возможность его скатывания или падения. Класть инструмент на перила ограждений или неогражденный край площадки лесов, подмостей, а также вблизи открытых люков, колодцев запрещается; -После работы инструмент очищают и убирают в специально отведенные места. 3.1 Противопожарные мероприятия Основными причинами возникновения пожаров на автотранспортных предприятиях являются: грубое нарушение требований пожарной безопасности при работе с легковоспламеняющимися горючими жидкостями; незнание работающими требований пожарной безопасности и действий на случай пожара; неудовлетворительное противопожарное состояние объектов и плохая организация их охраны. Наиболее опасными в пожарном отношении считаются ремонтные мастерские, поэтому их необходимо размещать в изолированных от стоянки автомобилей помещениях. В помещениях для технического обслуживания и ремонта автомобилей не разрешается хранить тару из-под топлива и смазочных материалов. Кроме того, в этих помещениях необходимо проводить тщательную уборку после окончания работ каждой смены. Разлитое масло и топливо убирать при помощи песка. Собирать использованные обтирочные материалы, складывать их в металлические ящики с крышками и после окончания смены выносить их в отведенное и безопасное в пожарном отношении место. Организовать хранение отработанных масел в подземных цистернах или в подвальных помещениях. Для всех производственных и складских помещений определяется и обозначается на дверях помещений категории взрывопожарной и пожарной опасности, а также класс зоны по правилам устройства электроустановок. Исключительно важное значение придается оборудованию цеха безопасной в пожарном отношении приточной и вытяжной вентиляцией. Камеры и сушилки снабжают местным отсосом. Приточный воздух на окрасочный участок следует подавать рассеянно в рабочую или верхнюю зону. Распределительная, пусковая аппаратура и искусственное освещение выполняют во взрывобезопасном исполнении. Спецодежду рабочих, работающих в цехе, следует хранить в индивидуальных металлических ящиках. Пожарные краны водопроводов устанавливаются у выходов (внутри помещения) или на отапливаемых лестничных площадках на высоте 1,35м от пола. Расстояние между кранами определяется следующими условиями: при развернутых рукавах струя из двух кранов достигает любой точки помещения. Внутренние пожарные краны вместе с рукавами и стволами помещаются в специальные шкафы с надписью «Пожарный кран». Шкафы пронумеровываются и пломбируются. Места шкафов отмечаются световыми указателями. Оборудовать место для курения в соответствии с требованиями правил пожарной безопасности и инструкцией о мерах пожарной безопасности. Заключение В курсовом проекте был разработан технологический процесс восстановления вторичного вала КПП методом вибродуговой наплавки с последующей токарной и шлифовальной обработкой, которое удовлетворяет всем современным техническим стандартам и нормам, таким как экономичность, производительность, безопасность труда, долговечность. Стоимость восстановления методом вибродуговой наплавки обходится в 0.5 раза дешевле, производительность труда увеличилась на 15.7%. С учетом этих изменений были просчитаны все режимы, т.к. резание, шлифование, наплавка и были пересчитаны все нормы времени на операции. Выполняя, курсовой проект я получил и закрепил новые знания по дисциплине «Ремонт автомобилей». Научился выбирать и разрабатывать технологические процессы восстановления деталей. Изучил требования техники безопасности при выполнении ремонтных работ, требования, предъявляемые к работе на станках, а так же при работе с инструментом и приспособлениями. . Библиографический список 1. Румянцев, С.И. Ремонт автомобилей./ Москва «Транспорт».- 1988г. 2. Карагодин, В.И. Митрохин Н.Н. Техническое нормирование ремонтных работ./ Москва « Колос» .- 1979г. 3. Шахнев, М. Оборудование для ремонта автомобилей./ Москва «Транспорт». - 1979г. 4. Молодык, Н.В. Зенкин, А.С. Восстановление деталей машин./ Москва «Транспорт».- 1989. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
