Министерство образования и науки Украины
Севастопольский Национальный Технический Университет
Пояснительная записка
к курсовому проекту
по дисциплине: «Технологические основы ремонта автомобилей»
на тему: «Разработка технологического процесса ремонта картера заднего моста автомобиля КраЗ 260»
Выполнил:
ст. гр. АВ–53д
Клименко.Р.В
Проверил:
Севастополь
2008
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИЗ СЛУЖЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ РЕДУКТОРА ЗАДНЕГО МОСТА 5
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ РЕМОНТА 8
3. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРНЫХ ДЕФЕКТОВ ДЕТАЛЕЙ И МЕТОДОВ ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ 9
3.1. Виды износа деталей 9
3.2. Разработка требований на дефектацию деталей 9
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ 14
5. РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ТЕХПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРПУСА ДИФФЕРЕНЦИАЛА 16
5.1. Выбор способа устранения дефектов 16
5.2. Составление операционной карты 17
5.3. Расчет и выбор режимов переходов 19
5.4. Расчет режимов резания 20
6. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ 23
6.1. Составление последовательности переходов 23
6.2 Расчет режимов сборочных операций 25
6.3 Выбор оборудования для сборки 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 29
Введение
Основное назначение транспорта – своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках.
Автомобильный транспорт является наиболее мобильным и универсальным средством коммуникации и занимает важное место в транспортном комплексе страны. На его долю приходится свыше 80% всех грузовых и около 80% пассажирских перевозок, примерно 70% трудовых вложений в основные производственные фонды, более 65% всех транспортных издержек.
В настоящее время автомобильный парк страны пополняется автотранспортными средствами новой конструкции, использующими альтернативные виды топлива, совершенствуется структура подвижного состава, увеличивается численность дизельного парка, растёт число транспортных средств большой грузоподъёмности и пассажировместимости.
Однако на содержание автотранспортных средств в технически исправном состоянии, обеспечивающем эффективный транспортный процесс, отрасль несёт большие ресурсные издержки. Так, усложнение конструкции автомобилей приводит, как правило, к увеличению объёма работ по техническому обслуживанию и ремонту, к росту затрат на обеспечение работоспособности.
С ростом скоростей и интенсивности движения повышаются требования к надёжности автотранспортных средств, так как неисправные автомобили являются источником дорожно-транспортных происшествий.
Экономия топливных, энергетических, материальных и сырьевых ресурсов в процессе эксплуатации автомобилей существенно зависит от их технического состояния, уровня организации материально-технического снабжения и процессов перевозки, хранения и нормирования расходов автоэксплуатационных материалов и запасных частей в автотранспортных предприятиях.
Сохранность автотранспортных средствах и их готовность осуществлять перевозочные процессы во многом зависят от организации, методов и средств меж сменного хранения.
На уровень технической готовности автотранспортных средств, величину единовременных и текущих материальных затрат на их содержание существенное влияние оказывают методы проектирования новых объектов автомобильного транспорта, а так же реконструкции и технического перевооружения действующих автотранспортных, авто обслуживающих и авторемонтных предприятий.
Таким образом, в процессе технической подготовки автотранспортных средств к транспортному процессу обеспечиваются их надёжность и предпосылки эффективной эксплуатации.
В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей. Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технологической документации. Работоспособный автомобиль в отличии от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения.
Повреждением называют переход авто в неисправные, но работоспособные состояния. Отказом называют переход автомобиля в неработоспособное состояние.
Текущий ремонт автомобилей производят на АТП. Он должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге другого очередного планового ремонта, но не менее пробега до другого очередного ТО-2. При длительной эксплуатации автомобилей достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится невозможным или экономически нецелесообразным, в этом случае они направляются на авторемонтные предприятия (АРП).
Основными источниками экономически эффективными и КР автомобилей является использование оснащенного ресурса их деталей.
Около 70-75% деталей автомобилей поступивших в КР могут быть использованы повторно, либо без ремонта, либо после их восстановления. К ним относятся большинство наиболее сложных и дорогостоящих деталей, а так же валы, оси, цапфы и другие.
Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-50% стоимости их изготовления. Это достигается только при наличии, централизованного ремонта в условиях АРП со специально оборудованными производственными цехами участками и отделениями. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов. В последнее время АРП либо закрываются, либо перепрофилируются из-за малой эффективности или неконкурентоспособности с автомобильными заводами и автомобильными иностранными производствами.
Целенаправленная работа завода изготовителя по повышению ресурса рам и кабин и доведению их до срока службы автомобиля способствует резкому сокращению сферы применению КР полнокомплектным автомашинам (Камаз, ЗиЛ). Это тенденция развития авторемонтного производства вызывает изменения функции АРП, которая становится преимущественно предприятием по капитальному ремонту агрегатов.
1. Анализ служебного назначения редуктора заднего моста
На рис. 1 показан редуктор заднего моста автомобиля КраЗ 260 с центральной двойной передачей, состоящей из пары конических зубчатых колёс со спиральными зубьями и пары цилиндрических зубчатых колёс с косыми зубьями. Ведущая коническая шестерня 44 приводиться во вращение от карданной передачи через фланец 33. Ведомая коническая шестерня 5 с помощью шпонки прикреплено к ведущему валу с цилиндрической шестерней. Ведущая цилиндрическая шестерня изготовлена вместе с валом 6, а находящаяся с ней в зацеплении цилиндрическая шестерня 25 прикреплена болтами к коробке дифференциала, состоящей из левой 22 и правой 29 чашек. В коробке размещены сателлиты 16, крестовина 32 , шестерни полуосей 24 и опорные шайбы 23 и 15 шестерен полуосей и сателлитов.
Опорами вала конической шестерни служат роликоподшипники 47, 40 и 43, расположенные в стакане 39, прикреплённом болтами к картеру 4 редуктора заднего моста. К стакану болтами крепится крышка с манжетой 34. Между крышкой и стаканом установлена уплотнительная прокладка 35, а между втулкой фланца 33 и роликоподшипником 40 – упорная шайба. Между внутренними кольцами подшипников находиться распорная втулка 42, а между этой втулкой и роликоподшипником 40 помещена шайба для регулировки затяжки роликоподшипников 40 и 43. Положение ведущей конической шестерни регулируют прокладками, устанавливаемыми между картером редуктора заднего моста и стаканом подшипников. Вал ведущей цилиндрической шестерни 6 опирается на подшипники 1, 7 и 10. Под стаканом подшипников 9 подложена прокладка 11 для регулировки положения роликоподшипников 7 и 10, а также ведомой конической шестерни.
Коробка дифференциала вращается на двух конических роликоподшипниках 17, закрытых крышками 21. Эти роликоподшипники регулируются гайками 18. Отверстие для заливки масла 2 находится на задней стенке картера, а для его слива – в нижней части. Масло к подшипникам ведущей конической шестерни поступает по каналам в картере.
Рис. 1 – Редуктор заднего моста КраЗ 260:
1 – роликовый цилиндрический подшипник; 2 – пробка заливного отверстия; 3 – шпонка; 4 – картер редуктора; 5 – ведомая коническая шестерня; 6 – ведущий вал с цилиндрической шестерней; 7 – конический роликовый подшипник; 8 – регулировочная шайба; 9 – стакан подшипников ведущей цилиндрической шестерни; 10 – конический роликовый подшипник; 11 – прокладка стакана подшипников; 12 – прокладка крышки стакана подшипников; 13 – крышка стакана подшипников; 14 - болт крепления стакана и крышки стакана подшипников; 15 – опорная шайба сателлита; 16 – сателлит; 17 – подшипник коробки дифференциала; 18 – гайка подшипника дифференциала; 19 – стопор; 20 – болт крепления стопора; 21 – крышка подшипника дифференциала; 22 – левая чашка дифференциала; 23 – опорная шайба шестерни полуоси; 24 – шестерня полуоси; 25 – ведомая шестерня дифференциала; 26 – болт крепления чашек дифференциала; 27 – шайба; 28 – гайка; 29 – правая чашка дифференциала; 30 – шайба; 31 – гайка; 32 – крестовина; 33 – фланец карданного вала; 34 – манжета; 35 – прокладка; 36 – болт крепления крышки и стакана подшипников; 37 – шайба; 38 – упорная шайба; 39 – стакан подшипников ведущей конической шестерни; 40 – конический роликовый подшипник; 41 – регулировочная шайба; 42 – распорная втулка; 43 - конический роликовый подшипник; 44 – ведущая коническая шестерня; 45 – вал ведущей конической шестерни; 46 – опорная шайба; 47 – роликовый цилиндрический подшипник; 48 – крышка; 49 – шайба; 50 – болт крепления крышки; 51 – прокладка; 52 – манжета; 53 – фланец; 54 – болт крепления фланца; 55 – шайба; 56 – болт крепления крышки.
2. Определение типа производства
Годовая программа ремонта заключается в определении количества капитальных ремонтов всех автомобилей за год.
Капитальный ремонт агрегатов и узлов и автомобилей на базе готовых агрегатов в автотранспортных предприятиях не производится, его выполнение следует производить в специализированных авторемонтных предприятиях.
Пробег до капитального ремонта для грузовых автомобилей составляет 500 тыс. км.
Количество капитальных ремонтов в год:
, (2.1)
где Lп.г. – годовой пробег автомобиля, тыс.км;
LКР – пробег привода до капитального ремонта (LКР = 500 тыс. км);
ni - количество приводов главной передачи на автомобиле.
Таблица 2.1 – Определение годовой программы ремонта по парку
Марка автомобиля Годовой пробег, тыс.км Пробег до КР, тыс.км Расчетное количество КР
ГАЗ-53А 1325 500 2,65
КраЗ 260 1595 500 3,19
КамАЗ 53213 1400 500 2,8
Итого: 4320 1500 8,64
Так как по расчетам получили 9 капитальных ремонтов в год выбираем единичный тип производства.
3. Разработка требований на дефектацию узла
3.1. Виды износа деталей
В теории трения и износа различают несколько видов износа и разрушений. Анализ дефектов работавших узлов машин и механизмов позволил выделить две выраженные области нормального и патологического процес¬сов: изнашивание и повреждаемость. К допустимым видам разрушений при трении отнесены: механический нор¬мальный окислительный износ; механический нормальный износ пленок некислородного происхождения; механи¬ческая форма абразивного износа. Ко второй группе отнесены: износ схватыванием первого и второго рода; фреттинг-процесс; абразивная форма износа с резанием, царапанием; усталость при качении; коррозия; кавитация; эро¬зия; смятие.
Таблица 3.1 - Виды износа главной передачи
Деталь Поверхность детали Возможная форма износа Вид изношенной поверхности
1 2 3 4
Коробка дифференциала Резьбовая Усталостный (осповидный) Кратеры глубиной до 2 мм.
Резьбовая, шлицевая Фретинг-коррозионное Механическое повреждение частичками оксидов
Зеркальная Окислительный Ровная с кольцевыми рисками
Шейки под подшипники Г, Т Окислительный Ровная с кольцевыми рисками
Д, И, Л, Ц Схватывание 2-го рода Глубина рисок и вырывов до 0,1 мм.
Ось сателлитов Зеркальная Схватывание 2-го рода Глубина рисок и вырывов до 0,1 мм.
Отверстие под шестерню полуоси Резбовая Усталостный (осповидный) Кратеры глубиной до 5 мм.
Зеркальная Абразивный 2-го рода Кольцевые риски глубиной до 3,2 мкм.
Трения Окислительный Ровная с кольцевыми рисками
Креление шестерни главной передачи Резьбовая Усталостный (осповидный) Кратеры глубиной до 5 мм.
3.2. Разработка требований на дефектацию деталей
Таблица 3.2- Классификация дефектов деталей главной передачи
Класс деталей Детали базового узла Дефекты
устранимые Неустранимые
Толстостенные корпусные Картер редуктора Деформации, вмятины, сплошная коррозия, обломы, забитость резьбы и отверстий, износ Трещины: усталостные, термической усталости, ползучести, контактные. Коррозия: местная, межкристаллитная, щелевая, газовая, высокотемпературная, растрескивание под напряжением
Толстостенные корпусные Коробка дифференциала Деформации, вмятины, сплошная коррозия, обломы, забитость резьбы и отверстий, износ Трещины: усталостные, термической усталости, ползучести, контактные. Коррозия: местная, межкристаллитная, щелевая, газовая, высокотемпературная, растрескивание под напряжением
Прямой круглый стержень Полуоси Износ поверхности, деформация, обломы коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, контактные, ползучести, растрескивание под напряжением
- Защитные накладки При любом дефекте необходимо произвести замену, как-то: трещины, рассыхание и пр.
Полые стержни Корпус наконечника Износ поверхности, деформация, надиры, коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, ползучести
Коррозия: газовая, межкристалитная, местная
Прямой круглый стержень Ось сателлитов Износ поверхности, деформация, обломы коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, контактные, ползучести, растрескивание под напряжением
Прямой круглый стержень Ведущая шестерня Износ поверхности, деформация, обломы коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, контактные, ползучести, растрескивание под напряжением
Прямой круглый стержень Полуось Износ поверхности, деформация, обломы коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, контактные, ползучести, растрескивание под напряжением
Прямой круглый стержень Износ поверхности, деформация, обломы коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, контактные, ползучести, растрескивание под напряжением
Прямой круглый стержень с гладкой поверхностью Полуось Износ поверхности, деформации, обломы, коррозия сплошная Трещины: термической усталости, усталостные, контактные, ползучести, растрескивание под напряжением
Таблица 3.3- Перечень проверок технического состояния
Детали Наименование и описание проверки Кто выполняет Контрольные значения параметров
Коробка дифференциала Измерение толщины
штангенциркулем; выявление
поверхностных дефектов
дефектоскопом ДМК-4;
электромагнитный метод
контроля поверхностных и
глубинных трещин, коррозии
дефектоскопом ИПП-1М; звуковая дефектоскопия качества соединения отдельных элементов
дефектоскопом ИАД-2;
отклонение от плоскостности
Слесарь 4 разряда -
Картер редуктора Трещины определяются
гидравлическим методом,
применяются специальные
стенды; ультразвуковая
дефектоскопия трещин, раковин,
коррозии и пр. дефектоскопом
УДМ-3; отклонение от плоскостности
Внутренняя поверхность коробки дифференциала Отклонение от цилиндричности;
осмотр на наличие трещин и
коррозии лупой ЛП-1;
измерение диаметра
микрометром
-
Защитные накладки Осмотр на наличие трещин,
рассыхания и прочих дефектов
лупой ЛП-1 -
Корпус дифференциала Трещины определяются
гидравлическим методом,
применяются специальные
стенды; ультразвуковая
дефектоскопия трещин, раковин,
коррозии и пр. дефектоскопом
УДМ-3; отклонение от
плоскостности
-
Шестерня главной передачи Измерение толщины
штангенциркулем; выявление
поверхностных дефектов
дефектоскопом ДМК-4;
электромагнитный метод
контроля поверхностных и
глубинных трещин, коррозии
дефектоскопом ИПП-1М; звуковая дефектоскопия качества соединения отдельных элементов
дефектоскопом ИАД-2;
отклонение от плоскостности
-
Место под подшипники Так же как и в предыдущем пункте Диаметр 110 мм под роликоподшипник вала ведущей цилиндрической шестерни; 125 мм под роликоподшипник коробки дифференциала; 120 мм под роликоподшипник вала ведущей конической шестерни; 75 мм под роликоподшипник вала ведущей конической шестерни
Место под стакан подшипников Так же как и в предыдущем пункте 122 мм под стакан подшипников вала ведущей цилиндрической шестерни
Резьба под болты Так же как и в предыдущем пункте М20х1,5 6Н; М12 х 1,25 6Н; М8 6Н; М18х1,5 6Н
4. Разработка технических условий на капитальный ремонт
1) неудовлетворение требований к деталям по таблице пределов допустимых размеров и износов к данным параметрам привода главной передачи:
Таблица 4.1- Параметры привода редуктора заднего моста
Наименование параметра Значение
Передаточное отношение:
Ведомая шестерня крепится 16 болтами (момент затяжки болтов):
Крышки крепятся 8 болтами (момент затяжки болтов):
Крышки подшипников дифференциала крепятся 4 болтами (момент затяжки болтов):
Стопоры крепятся 4 болтами (момент затяжки болтов):
Момент проворачивания шестерен дифференциала не должен превышать:
Регулировочные прокладки обеспечивают осевой натяг: 4,4
137 - 156 Н*м (14 – 16 кгс*м)
59 – 88 Н*м (6 – 9 кгс*м)
245 – 318 Н*м (25 – 32 кгс*м)
19,6 – 23,9 Н*м (2 – 2,5 кгс*м)
20 Н*м (2 кгс*м)
0,10…0,15мм
Таблица 4.2- Пределы допустимых размеров и износов деталей редуктора заднего моста
Параметры Номинальный Допустимый без ремонта
Диаметр под подшипники +0,040
ø140
+0,023
ø110
-0,012
+0,035
ø120
+0,010
ø140
-0,030
140,08
110,05
120,07
140,03
Под резьбу для крышки подшипников дифференциала М145 х 1,5 – 6Н Ввинчивание пробки на два оборота
2) такие работы как: диагностика, шлифование и прочие, должны выполнятся квалифицированным персоналом на специальном оборудовании;
3) приемка в ремонт производится по заранее разработанной схеме и документам; детали и изделия принимаются очищенными от грязи, в упаковке или таре. Хранение производится в закрытом помещении; все узлы и детали (готовые и отремонтированные) после испытаний и диагностирований ставятся на транспортные средства;
4) демонтаж и разборка производится в строгой последовательности по заранее разработанной схеме или по технической документации с использованием оговоренных в литературе инструментов и приспособлений (стенда для разборки заднего моста, гаечных ключей, домкрата и т.д.);
5) выявление последствий отказов и повреждений производится на диагностическом оборудовании квалифицированным персоналом;
6) требования на дефектацию:
- для картера редуктора заднего моста: трещины или обломы, износ отверстий под подшипники, износ отверстий под резьбовые отверстия, износ шейки под подшипник, износ соединительных поверхностей, негерметичность картера.
Требования к приёмке в ремонт и хранению ремонтного фонда:
1. Транспортировка сборочных единиц и деталей производится вручную.
2. Изделия должны быть очищены от грязи, упакованы, содержать перечень неисправностей и другие приёмо-сдаточные документы.
3. Детали высокой точности, и к которым предъявляются различные требования по шероховатости и прочим параметрам.
4. Транспортировать и хранить в упакованном виде, в сухом, чистом, закрытого типа помещении, с вытяжкой или вентиляцией. Изделие хранится до востребования или может быть сразу установлено на транспортное средство.
Требования к демонтажу с объекта и последующей разборке изделия:
1. Для правильного демонтажа изделия с объекта необходимо: установить автомобиль на смотровую канаву, поставить противооткатные упоры, при помощи домкрата или подъёмника подвесить задние колёса; снять колёса.
2. Отвернуть колёсные гайки, снять колесо, вытащить крышку ступицы, открутить контргайку, снять тормозной барабан, разобрать тормозной механизм, открутить крепления заднего моста к рессорам, открутить продольную тягу, открутить крепление карданной передачи.
5. Разработка маршрутного техпроцесса восстановления картера заднего моста
5.1. Выбор способа устранения дефектов
№ дефекта Обозначение Возможные дефекты Способ установления дефекта и контрольный инструмент Размер, мм Заключение
номинальный предельно допустимый без ремонта
1 - Трещины или обломы, захватывающие посадочные поверхности Осмотр - - Заменить
2 - Трещины на необработанных поверхностях Осмотр - - Ремонт:
заварить
3 Ж Трещины или обломы фланца Осмотр - - Ремонт:
заварить,
наплавить
4 И,
Л Износ отверстий под подшипники дифференциала Замер диаметра отверстий при затянутых болтах крепления крышек (момент затяжки 22-25 кгс*м).
Пробки листовые +0,04
Ø140
Ø140,08 Ремонт:
железнить,
наплавить
5
Т
Г
Ц Износ отверстий под подшипники:
ведущего вала,
ведущей цилиндрической шестерни
ведущей конической шестерни Пробки листовые
+0,023
Ø110
-0,012
+0,035
Ø120
+0,010
Ø140
-0,030
Ø110,05
Ø120,07
Ø140,03 Ремонт:
Поставить втулку
6 М Износ резьбы под гайку подшипника дифференциала Осмотр.
Пробка 8223-0299 ГОСТ 17761-72 М145х1,5-6Н Ввинчивание пробки на два оборота Ремонт:
наплавить
7
К
Ш
Ф
Р
В Износ резьбы:
М8-6Н
М12х1,25-6Н
М18х1,5-6Н
М20х1,5-6Н
КГ ¼" ОСТ 37.001.311-83 -
-
-
-
- -
-
-
-
- -
-
-
-
- Ремонт:
Поставить резьбовую вставку.
Поставить ввёртыш
То же
Поставить резьбовую вставку
Поставить резьбовую вставку.
Поставить ввёртыш
Заварить
Рассмотрим два метода ремонта наружной поверхности корпуса под подшипники:
1) ремонт постановкой новой детали;
2) наплавочная.
Выбор способов устранения дефектов проводится на основании следующих критериев:
1. Критерий применимости позволяет из существующих способов устранения дефекта выбрать те, которые наилучшим образом соответствуют данной детали.
Этот критерий описывается функцией:
(5.3)
где материал детали;
форма и диаметр восстанавливаемой поверхности детали;
величина износа детали, подлежащей восстановлению;
величина и характер воспринимаемой деталью нагрузки, т
сумма технологических особенностей способа, определяющих область его рационального применения.
Материал детали: для первого случая легкодоступен, а для второго труднодоступен. Форма и диаметр восстанавливаемой поверхности в подходит для двух случаев. Величина износа не очень велика поэтому в этом случае больше подходит второй способ. Деталь рассчитана на работу при больших нагрузках. Второй метод более технологичен.
2. Критерий долговечности определяет работоспособность восстанавливаемых деталей. Он выражается через коэффициент долговечности, под которым понимается отношение долговечности восстановленной детали к долговечности новой детали данного наименования.
(5.4)
где — обеспечиваемый ресурс восстановленной детали; — ресурс аналогичной новой детали.
Ресурс восстанавливаемой детали на 20% меньше ресурса аналогичной новой детали.
На основании результатов многочисленных исследований и производственных данных известно, что послеремонтный ресурс восстановленных деталей определяется тремя факторами: износостойкостью восстановленных рабочих поверхностей, усталостной выносливостью детали и прочностью сцепления наращенного слоя с ее основным металлом.
Таким образом,
(5.5)
где коэффициенты износостойкости, усталостной выносливости, сцепляемости соответственно.
Для ремонта постановкой новой детали КИ =0,9; КВ =1; КСЦ =1.
Для наплавочной операции КИ =0,8; КВ =0,6; КСЦ =0,9
Наиболее подходящий метод постановкой новой детали.
3. Технико-экономический критерий является функцией двух аргументов:
(5.6)
где коэффициент производительности способа, соответственно 0,007, 0,031;
Э показатель экономичности способа.
Данный критерий позволяет выбрать из нескольких способов удовлетворяющих первым критериям наиболее экономичный способ. По производительности первый метод менее производительней чем второй. Показатель экономичности у первого способа ниже чем у второго.
4. Экономический критерий.
О целесообразности восстановления деталей того или иного наименования может быть решен на основе зависимости, предложенной М. А. Масино, основанной на среднестатистических данных по отрасли:
(5.7)
где — расходы на ремонтные материалы в % от полной себестоимости восстановления деталей ;
МП — расходы на материал и полуфабрикаты в % от полной себестоимости изготовления деталей . В среднем для грузовых автомобилей можно принимать 70...75%, для легковых принимает более низкое значение. Более высокие значения принимаются для деталей с меньшим объемом механической обработки;
расходы на заработную плату в % от полной себестоимости изготовления деталей . Данные расходы будут зависеть от конкретного производства (от степени механизации и автоматизации, годовой программы и т.д.) и для ориентировочных расчетов можно принимать 4...7,5%. Более высокие значения принимаются для сложных деталей;
К коэффициент, зависящий от соотношения процентов накладных расходов при производстве и при восстановлении деталей данного наименования. Данный коэффициент лежит обычно в пределах -9...6..
Из рассмотренного выше следует, что наиболее подходящий метод ремонта это ремонт наплавкой детали, так как из четырех показателей этот метод дал положительный результат по трем, из-за небольшого износа. Этот вид ремонта применяется для ремонта деталей, имеющих малый износ посадочных поверхностей. Примерный технологический маршрут этого ремонта заключается в следующем:
Установка кулака в центрах, подготовка детали к наплавке, вибродуговая наплавка,
обработка под номинальный размер.
5.2. Составление операционной карты
Картер заднего моста автомо¬билей КамАЗ 5315 отливают из чугуна.
Основные дефекты картера заднего моста при¬ведены в карте дефектаций.
При наличии, обломов и трещин любого характера картер заднего моста бракуют.
Износ отверстий под подшипники дифференциала оп¬ределяют введением в отверстие нутромера или штангельциркуля при затянутых болтах крепления крышек. Вос¬становление отверстий осуществляют наплавлением с последующей обработкой под номинальный размер
Износ отверстий под подшипники ведущего вала, ведущей цилиндрической шестерни и ведущей конической шестерни определяют при помощи листовых пробок, вводимых в отверстия. Восстановление данных отверстий осуществляют при помощи наплавки металла (при относительно небольших износах) с последующей обработкой до номинального размера или же при помощи установки ремонтных втулок.
Износ резьбы под гайку подшипника дифференциала определяют с помощью пробки 8223-0229 ГОСТ 17761-72. При износе, превышающем допустимый размер, восстанавливают наплавлением металла, обработкой до номинального размера и нарезкой резьбы.
Резьбы под болты М8 и М20 восстанавливают установкой резьбовых вставок, а под болты М12, М18 КГ 1/4" – ввёртышей с последующим завариванием и нарезанием резьбы по рабочему чертежу.
Таблица 5.2- Технологический процесс восстановления картера заднего моста.
005 Моечная. Промывка деталей в щелочном растворе.
Ванна.
010 Дефектовочная. Дефектовка картера заднего моста согласно техническим условиям.
Стол. Тиски. Штангенциркуль. Дефектоскоп ДМК-4
015 Наплавочная. Наплавка УАНЖ-6.
Сварочный преобразователь ПСО-300.
020 Контрольная. (Проверка геометрических размеров)
Стол. Тиски. Штангенциркуль. Нутромер. Пробки листовые. Пробка 8223-0229 ГОСТ 17761-72.
025 Токарная. Обработка поверхности.
Токарный станок 1К-62
030 Контрольная. (Проверка геометрических размеров картера заднего моста)
Стол. Тиски. Штангенциркуль. Нутромер. Пробки листовые. Пробка 8223-0229 ГОСТ 17761-72.
035 Шлифование предварительное
Шлифовальный станок
040 Контрольная. (Проверка геометрических размеров заднего моста)
Стол. Тиски. Штангенциркуль. Нутромер. Пробки листовые. Пробка 8223-0229 ГОСТ 17761-72.
045 Гальваническая
Ванна для осталивания
050 Шлифование окончательное
Шлифовальный круг. Шлифовальный станок
055 Сверлильная. Обработка поверхностей зенкером
Станок 2204ВМФ4
5.3. Расчет и выбор режимов переходов
Восстановление посадочного места под подшипники вала ведущей конической шестерни:
Толщину наносимого слоя Асл выбирают с учётом износа деталей и припуска на механическую обработку:
Асл = Δи + Z0 (3.6)
Выберем метод восстановления – наплавка под флюсом. Глубина дефектного слоя 0,5 – 1 мм.
Для ремонтной детали на i–ю операцию минимальный припуск Zmin для тел вращения:
. (3.7)
где Rzi-1 – глубина видимых дефектов поверхностного слоя, а при их отсутствии величина шероховатости поверхности (Rzi-11=0,136 мм, Rzi-12=0,034 мм);
Ti-1 – глубина повреждённого слоя. При механической обработке под ремонтный размер принимаются только при наличии цветов побежалости на поверхности деталей (возникают при нагреве поверхности детали свыше 200 ºС) и может быть равной 0,05 мм.
ρi-1 – пространственные отклонения;
εi – погрешность установки.
Суммарное пространственное отклонение заготовки характеризуется остаточным отклонением расположения после обработки:
(3.8)
ρi-1=0.05 мм, Кз=0,02.
Для шлифования предварительного ρ1=0,02*0,05=0,001 (мм),
Для шлифования тонкого ρ2=0,02*0,001=0,00002 (мм).
Погрешность установки:
(3.9)
где: Δбi - погрешность базирования (для закрепления делали в центрах с поводком Δбi=0);
Δ3i – погрешность закрепления (Δ3i=0); Δпрi – погрешность приспособления (Δпрi=0,05 мм); Δфi – погрешность формы ремонтируемой детали (Δфi=0,05).
Под шлифование предварительное:
Zmin= 136+5+87 = 228 мкм;
Под шлифование тонкое:
Zmin= 34+5+71 = 110 мкм;
Для операции шлифования:
Асл = Δи + Z0 = 30 + 228 + 110 = 368 мкм.
5.4. Расчет режимов резания
При назначении элементов режимов резания учитывают характер, тип и размеры инструмента материал его режущей части, материал и составление заготовки, тип и состояние оборудование.
Расчет режимов резания на токарную операцию (станок 1Б290-8К), операция 020:
-резец Т15К6, подрезной
-глубина резания t=0,300 мм
-назначаем подачу s=0,35 мм/об
-значение стойкости Т=45 мин.
Скорость резания определяется по формуле:
V=Cv*Кv/Tm•txsy. (м/мин) (3.10)
где: Сv – коэффициент, m, x, y – показатели степени. Выбираются по таблице. Материал режущей части резца – Т15К6, для s>0.3: Cv=350, x=0.15, y=0.35, m=0.2.
Коэффициент Кv является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки Кмv, состояния поверхности Кпv, материала инструмента Киv:
(3.11)
Поправочный коэффициент Кмv, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания:
(3.12)
Из таблицы выбираем параметры: Gв=750 МПа, коэффициент Кг=1,2, показатель степени nv=1,75.
Поправочный коэффициент Кпv учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резанья, выбираем из таблицы: состояние поверхности заготовки без корки значит Кпv=1.
Поправочный коэффициент Киv, учитывающий влияние иструментального материала на скорость резанья, выбираем из таблицы: для марки стали Т15К6 Киv=1,15.
Скорость резанья:
V = 350*1,38/27000,2•0,30,15•0.350,35 = 173,53 м/c
Сила резанья. Силу резанья Н, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Рz, радиальную Ру и осевую Рх):
(3.13)
Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов:
(3.14)
Поправочный коэффициент Кмр для стали, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости:
(3.15)
Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резанья при обработке стали:
Главный угол в плане φ=300 Кφрz=1,08, Кφру=1,3, Кφрх=0,78.
Передний угол γ=00 Кγрz=1,1, Кγру=1,4, Кγрх=1,4.
Угол наклона главного лезвия λ=50 Кλрz=1, Кλру=1,25, Кλрх=0,85.
Радиус при вершине r=0.5 мм Кrрz=0,87, Кrру=0,66, Кrрх=1.
Поправочный коэффициент Кр:
Значения коэффициента Ср и показателей степени в формулах силы резанья при точении выбираем по таблице: для Рz: Ср=300, х=1, у=0,75, n=-0,15; для Ру: Ср=243, х=0,9, у=0,6, n=-0,3; для Рх: Ср=339, х=1, у=0,5, n=-0,4.
Сила резанья:
Мощность резанья, кВт, рассчитывают по формуле:
(3.16)
Расчет режимов шлифования на шлифовальную операцию (станок круглошлифовальный ЗУ10В), операция 055:
Характеристики процесса шлифования: с продольной подачей на каждый ход:
- предварительное: скорость круга Vк=33 м/с, скорость заготовки Vз=0,31 м/с, глубина шлифования t=0,0175, продольная подача s=7,2.
- окончательное: Vк=33 м/с, Vз=0,58 м/с, t= 0,01 мм, s=3,6.
Эффективная мощность, кВт, при шлифовании периферией круга с продольной подачей:
(3.17)
где d – диаметр шлифования, мм.
Значения коэффициентов и показателей степеней в формуле мощности при шлифовании выбираем по таблице: обрабатываемый материал - СЗН (сталь закалённая и незакалённая), зернистость шлифовального круга-45, твёрдость шлифовального круга-СМ2, СN=1,3, r=0,75, x=0,85, y=0,7, z=0.
Эффективная мощность при шлифовании предварительном:
Эффективная мощность при шлифовании окончательном:
6. Разработка операционного процесса сборки
Технологический процесс сборки агрегатов и автомобиля при ремонте принципиально не отличается от процесса сборки при изготовлении, имея лишь некоторые особенности (различие организационных форм, соотношения трудоемкости, уровня механизации и т. д.), обусловленные спецификой авторемонтного производства; технологическая сторона процесса остается почти неизменной.
Основными факторами, объективно обеспечивающими высокое и стабильное качество собранных агрегатов и автомобиля и высокую производительность труда, являются; применение поточного метода сборки; использование методов полной взаимозаменяемости и селективного подбора, исключающих слесарную обработку и пригонку деталей; применение в возможно большей степени сборки узлов и групп вне линии общей сборки агрегата; всемерная механизация сборочных работ с применением специализированных инструментов и приспособлений.
6.1. Составление последовательности переходов
Таблица 6.1- Составление последовательности переходов и нормирование технологического процесса сборки
№ Содержание х
мм m Формула время
мин.
Сборка редуктора заднего моста КраЗ 260 005 Напрессовать на ступицу шестерни подшипник. 90 1
1,08
010 Нагреть шестерню с подшипником в масле до температуры 120 0С 90 1 5
015 Надеть на вал ведущей цилиндрической шестерни распорное кольцо 90 1
0,45
020 Вставить в паз вала шпонку и напрессовать на неё подшипник 29
185 1
1
2,713
025 Застопорить шпонку (накернить) 29 1 0,348
025 Напрессовать внутреннее кольцо в сборе с роликами подшипника на другой конец вала ведущей цилиндрической шестерни 55 2 1,32
035 Запрессовать в гнездо нагруженное кольцо подшипника 120 2
2,88
040 Надеть на стакан регулировочные прокладки и запрессовать его болтами М12в отверстие картера редуктора 55
12 2
6
1,486
045 Вывернуть болты М12 12 6 0,936
050 Установить вал ведущей цилиндрической шестерни в сборе в стакан 120 1
0,421
055 Надеть на него регулировочную шайбу 120 1
0,6
060 Второе внутреннее кольцо в сборе с роликами, упорную шайбу и навернуть гайку крепления подшипника затягивать моментом 350-400 Н 55
50
44 1
1
1
1,7
065 После чего гайку законтрогаить обжатием её тонкого края в один из пазов вала 55 1
0,143
070 Смазать прокладку с обеих сторон уплотнительной пастой и установить крышку с прокладкой на стакан 200
200 1
1
2
075 Надеть на болты пружинные шайбы и закрепить болтами крышку 12
12 6
6
2,988
080 Напрессовать цилиндрический подшипник на вал конической шестерни и застопорить подшипник кольцом 30
30 1
1
0,51
085 Напрессовать подшипник на ступицу ведущей конической шестерни 70 0,84
090 Установить вал в сборе в картер редуктора 156 1
1,529
095 Надеть на стакан подшипников ведущей конической шестерни регулировочные прокладки 156 3
2,34
100 Запрессовать стакан болтами М12. Вывернуть болты М12. 12
12 6
6
2,592
105 Запрессовать в крышку сальник 160 1
0,353
110 Надеть на вал регулировочные шайбы, конический подшипник, маслоотгонную шайбу и крышку 160
70
61
90 3
1
1
1
3,952
115 Надеть на болты пружинные шайбы и навернуть болты до отказа 12
12 6
6
2,988
120 Установить фланец в сборе и вал 61 1
0,244
125 Надеть на него шайбу, навернуть гайку и зашплинтовать 38
38 1
1
1
130 Установить дифференциал в сборе в гнездо картера редуктора 156 1
0,529
135 Смазать прокладку уплотняющей пастой с обеих сторон 130 1 0,3
140 Установить прокладку и редуктор на картер переднего моста (выполняют 2 человека) 130 1
10,65
ΣT0
51,892
Основное время сборки редуктора переднего моста Тосн =51,892 (мин)
(мин)
6.2 Расчет режимов сборочных операций
- Усилие запрессовки подшипников можно посчитать по следующей формуле:
(6.1)
где f- коэффициент трения, для стали f=0,1;
d- диаметр контактирующих поверхностей, мм;
L- длинна запрессовки, мм;
p- удельное контактное давление сжатия, МПа.
Диаметр контактирующих поверхностей можно определить по следующей формуле:
(6.2)
где dв.о.- верхнее предельное отклонение втулки;
δ- толщина втулки.
К расчетной толщине втулки необходимо прибавить еще припуск на механическую обработку втулки после её запрессовки.
Удельное контактное давление можно определить по формуле:
, (6.3)
где -максимальный расчетный натяг, мкм;
С1 и С2 – коэффициенты охватываемой и охватывающей детали;
Е1 и Е2 – модули упругости материала, кгс/мм2.
(6.4)
(6.5)
где d0 – диаметр отверстия для цельного вала = 0
D – наружный диаметр напрессовываемой детали;
µ1и µ2 – значения коэффициента Пуассона =0,3.
- Усилие затяжки резьбовых соединений.
Сила затяжки Q, в зависимости от внешней силы Р:
Для осевой силы:
, (6.6)
где К – коэффициент увеличения внешней нагрузки.
а – коэффициент основной нагрузки, учитывающий податливость резьбовых соединений;
f – коэффициент трения в резьбе.
Момент затяжки резьб:
(6.7)
Затяжка гаек рычагов поворотного кулака:
6.3 Выбор оборудования для сборки
При ремонте редуктора заднего моста, на ряду со стандартным слесарным инструментом используются и специализированный приспособления, которые позволяют ускорить и облегчить процесс разборки-сборки редуктора заднего моста.
В таблице представлено оборудование, приспособления и инструмент необходимый для ремонта редутора заднего моста.
Таблица 6.2- Необходимое оборудование для сборки узла
№ Наименование ГОСТ
1. Верстак слесарный одноместный
2. Стенд для разборки-сборки коробки дифференциала
3. Штангельциркуль
4. Нутромер
5. Листовые пробки
6. Пробка 8223-0229 ГОСТ 17761-72
7. Оправка для запрессовки втулок в отверстия кулаков под шкворень
8. Оправка для запрессовки подшипников
9. Машина моечная
10. Отвертка ГОСТ 25726-83
11. Плоскогубцы ГОСТ 5547-86
12. Комплект инструмента для дефектации
13. Шприц для запрессовки змазки
14. Шкурка шлифовальная
Заключение
В данном курсовом проекте были решены следующие задачи:
- Проведён анализ конструкции, назначения и ремонтопригодности узла.
- Определена годовая программа ремонта. На предприятии со списочным составом 300 автомобилей в год выполняется 9 капитальных ремонтов узла заднего моста.
- Проведён анализ характерных дефектов деталей и методов их восстановления. Определены все возможные дефекты и неисправности редуктора заднего моста автомобиля КраЗ 260. Изучены методы восстановления дефектов и их экономическая целесообразность по сравнению с установкой новой детали.
- Разработаны технические условия на капитальный ремонт. Подробно составлены требования к приемке в ремонт и хранению ремонтного фонда. Рассмотрены требования, предъявляемые к демонтажу заднего моста с автомобиля и последующей его разборке.
- Разработан технологический процесс восстановления ответственной детали. Картер заднего моста восстанавливаем наплавкой.
- Выбрано оборудование, инструмент и приспособления, необходимые при ремонте привода. На ряду со стандартным слесарным инструментом хорошо использовать и специализированные приспособления, которые позволяют ускорить и облегчить процесс разборки и сборки привода.
- Разработан операционный процесс сборки редуктора заднего моста и определены нормы времени операций технологического процесса.
Библиографический список
1) Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Под редакцией канд. техн. наук А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М., «Машиностроение», 1972.-694 с.
2) Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А.Я. Шапиро. Наладка и эксплуатация шлифоваль¬ных станков. М., «Высшая школа»,1989. -242с.
3) В.Н. Фещенко. Обработка на токарно-револьверных станках. М., «Высшая школа», 1989. –258 с.
4) Н.И. Иващенко. Технология ремонта автомобиля. Киев, «Высшая школа», 1977. -262 с.
5) И.В. Крагельский, М.Н.Добычин, В.С. Комбалов. Основы расчетов на трение и износ. М., «Машиностроение», 1977. -528 с.
6) В.М. Кленников, Н.М. Ильин, Ю.В. Буралев. Автомобили категории В. М., «Транс¬порт.,1886. -320 с.
7) Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине: «Основы тех¬нологии производства и ремонта автомобилей» для студентов специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» дневной и заочной форм обучения. Ю.К. Новосёлов, И.В. Крылов, А.Ю. Тараховский. Севастополь, Издательство СевГТУ, 2000. –19с.