Восстановление крестовины карданного вала

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp» , которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Реферат/Курсовая Восстановление крестовины карданного вала Тип работы: Реферат/Курсовая. Добавлен: 30.08.13. Год: 2012. Страниц: 11. Уникальность по antiplagiat.ru: Введение
В настоящее время (начиная с 1988 г.) карданные валы ваз 2106, ваз 2107 и другой классики комплектуют шарнирами повышенной долговечности. На них установлены крестовины с шипами увеличенного диаметра, штампованные корпусы игольчатых подшипников, уплотнения радиально-торцевого типа без металлической обоймы и вилки увеличенной толщины. Современные и ранее выпускавшиеся крестовины взаимозаменяемы, но устанавливать «новые» крестовины в вилки «старых» карданных валов не рекомендуется, так как при этом уменьшается общая жесткость шарниров.
Крестовина (Рис.1)карданного вала в сборе состоит из:
1.Крестовины 2.Уплотнительный сальник 3 Подшипник игольчатый 4 Шайба торцевая.
A,B,C — уплотнительные сальниковые поверхности
Тело крестовины из однородного материала, наружная поверхность пальцев одновременно является внутренним диаметром игольчатого подшипника. Внутри игольчатый подшипник смазан пластичной смазкой, отверстие под масленку отсутствует. Пластиковая шайба выполняет роль прокладки-отбойника, предотвращая соприкосновение внутренней поверхности наружной обоймы подшипника и тела крестовины.

Рис. 1 Крестовина карданного вала

1. Назначение, конструктивно-технологическая и эксплуатационная характеристика детали
Крестовина карданного вала предназначена для передачи крутящего момента от одного вала другому. При этом, оси валов могут находится относительно друг друга под некоторым углом. Крестовина карданного вала — это та часть, которую можно найти в любом автомобиле. Трудно переоценить её значение, ведь эта деталь гасит динамическое сопротивление кардана и может передавать крутящее усилие на колеса. Кроме того, крестовина обеспечивает постоянное подвижное соединение, которое важно для сохранения баланса автомобиля даже на самой неровной и опасной дороге.

Шарнир карданного вала, — это две вилки соединенные крестовиной, причем одна вилка, жестко закреплена с трубой вала. Шарнир работает на игольчатых подшипниках, загруженных в шипы крестовины.
В отверстия вилок устанавливаются игольчатые подшипники, которые фиксируются от смещения стопорами. За счет толщины стопорных колец, в крестовине выдерживается осевой допустимый зазор не более 0,04 мм.
2.Материал детали
Крестовины изготавливаются из стали 18ХГТ, 30Х, 18ХГН3А, 20ХГНТР
Примем к расчету Сталь 18 ХГТ ГОСТ 4543-71
Общие сведения

Заменитель Стали: 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12ХН2Н4А, 20ХН2Н, 14ХГСН2МА, 20ХГР. Вид поставки Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Назначение Улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающая под действием ударных нагрузок.

Таблица 1
Химический состав ГОСТ 4543-71

Таблица 2
Механические свойства стали 18ХГТ при Т=20 0 С ГОСТ 4543-71

Технологические свойства ГОСТ 4543-71

Температура ковки

Начала 1200, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме.

Свариваемость

Сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС.

Обрабатываемость резанием

После нормализации при НВ 156-159 sB = 530 МПа Ku тв.спл. = 1.1, Ku б.ст. = 1.0.

Склонность к отпускной способности

малосклонна

Флокеночувствительность

не чувствительна

3. Дефектация детали
При осмотре крестовины обратите внимание на состояние; корпуса игольчатого подшипника, элементов подшипника, а также сальниковое уплотнение, и если разрушены эти элементы, крестовину необходимо поменять.
В зависимости от характера износа крестовины распределяются по следующим дефектам: крестовины, имеющие только размерный износ, — 30%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятием шипов,- 52%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятием и объемной деформацией (овальность, конусность), — 6%; крестовины, не подлежащие восстановлению,- 12%.
Размерный износ составляет 0,05-0,15 мм, глубина вмятин — 0,1-0,6 мм. Поскольку крестовины установлены в вилках шарниров карданного вала на игольчатых подшипниках, то вмятины на поверхности образуются от игольчатых роликов.
К крестовинам карданного вала, сдаваемым в ремонт, предъявляются следующие технические требования. Крестовины не принимаются в ремонт при наличии одного из следующих дефектов: трещин; выкрашивания; овальности и конусности свыше 1 мм; при износе шипов более 1,3 мм на диаметр. Для наплавки крестовин исследованы следующие твердые сплавы на основе железа: ПГ-С1, ПГ-УС25 с добавлением 6-8% Аl.
Основными задачами дефектации и сортировки деталей являются:1. Контроль деталей для определения их технического состояния 2. Сортировка деталей на три группы (годные к дальнейшей эксплуатации, подлежат восстановлению, негодные) 3. Накопление информации о результатах дефектации и сортировки с целью использования ее при совершенствования технических процессов.
Результаты дефектации и сортировки фиксируют путем маркировки деталей краской: годные — зеленой, негодные — краской, требующие восстановления — желтой. Составим дефектовочную карту на контроль и сортировку детали (см. Приложение 1)

4. Выбор способа восстановления детали
В качестве плазмообразующего газа можно использовать аргон, защитного газа — аргон, азот, углекислый газ. Для транспортирования порошка и защиты сварочной ванны с точки зрения технико-экономических соображений наиболее целесообразно применять технический азот. При использовании для защиты сварочной ванны углекислого газа качество наплавки ниже, чем при использовании азота: формирование валиков более грубое, деталь перегревается, и после наплавки каждого шипа необходимо охлаждение.
Плазменную наплавку крестовин выполняли на токарном станке плазмотроном конструкции ВСХИЗО , расположенным под углом 10° относительно вертикальной оси и смещенным с зенита на 4 мм по ходу наплавки. Наплавку шипов крестовины диаметром 15 мм выполняли по винтовой линии при следующих параметрах:
Сила тока — 110 А
Напряжение — 40 В
Скорость наплавки — 1,6 см/c

Расход газа, (л/мин) :
плазмообразующего (аргона) — 1,7
защитного (азота) — 10
Расход порошка 36 (г/мин)
Плазменная наплавка крестовин на указанных режимах обеспечила толщину слоя 1,7 мм при глубине проплавления 0,45 мм. Твердость поверхности, наплавленной сплавом ПГ-УС25+8%А1 HRC 55. На Рис.2 представлен результат технологической операции наплавки.

Рис.2 Крестовина после наплавки
5. Маршрутная технология восстановления
Разработаем план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом. При этом технологический маршрут составляется не путем сложения технологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, а с учетом следующих требований:
1. Одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть устранены;
2. Каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях;
Под технологическим процессом понимают часть производственного процесса, в течение которого происходит последовательная смена состояния ремонтируемого объекта.

Рис. 3 Схема технологического процесса
Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в маршрутную карту, см. Приложение 2.

6. Операционная технология восстановления
Опишем подробно технологию восстановления посадочного места под подшипник.
Таблица 3
Технология восстановления крестовин(основные операции)

Восстановление плазменной наплавкой
№ операции	Содержание операции	Время, мин
1 2 3	Наплавка Резание Шлифование	5 1 1 Итого — 7

Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в операционную карту, см. Приложение 3.
6.1 Расчет режимов резания
Учитывая высокую точность и малую шероховатость (Ra 2,5мкм) поверхности детали, обтачивание следует выполнять за два перехода. На чистовое шлифование оставлен припуск 0,5 мм на диаметр.
Режимы резания назначаем исходя из материала детали, твёрдости материала.
Для точного точения при непрерывном резании поверхности из Стали 18ХГТ ГОСТ 1050-88 по Прилож. 1 [1] рекомендуется для режущей части резца применять металлокерамические твердые сплавы. Используем предпочтительную марку Т15К6.
Для наружного продольного точения открытой цилиндрической поверхности по Прилож. 2 [1] выбираем проходной отогнутый с металлокерамическим сплавом резец ГОСТ 18868-73 (рис. 4) : В ? Н = 16 ? 10 мм.
— форма заточки передней поверхности режущей части резца — 3_Т, т.е. плоская с отрицательным передним углом;
— углы в плане: ? = 45°, ?’ = 45° ;
— углы в сечении: ? = 6°, ?= 15° , ? = 0° .

Чертеж резца показан на рис. 4.

Рис. 4 Выбранный резец
Глубина резания (t)принимается равной припуску на обработку. Подачи при точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости, радиуса при вершине угла и глубины резания (t). Глубину резания (t) для чистовой операции точения принимаем с учетом единственности прохода резца, тогда глубина резания (t) равна:

t = 1,6 мм.
Продольную подачу (S_прод) для наружного чистового точения стальной при глубине резания t = 1.5 мм принимаем по Прилож. 4 [1].
S_прод = 0,15…0,4 мм / об.

Скорость резания (расчётная):

, м/мин (1)
где – табличная скорость резания ;

К1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала ; К2 – коэффициент, зависящий от стойкости марки твёрдого сплава ; К3– коэффициент, зависящий от вида обработки

Расчётная частота вращения шпинделя:
(2)
где d – диаметр обработки, м.

Полученное значение частоты вращения корректируется (принимается меньшее по паспорту станка и принимается окончательно):
Для токарного станка 1К62
n_д=40 об/мин.

Действительную (фактическую) скорость резания (V_д) определяем по формуле:
= dn, м/мин (3)
= 3,14 • 0,016•40 = 1,884 (м/мин).

Тангенциальную составляющую силы резания (Р_z) определяем по формуле:
P_z = C_p•t xp • S yp •V np •K_p,Н(4)
где C_p, x_p, y_pиn_p принимаем по Прилож. 4 [1]:
C_p= 300; x_p = 1,0 ; y_p= 0,75 ; n_p = 0.
Значения поправочных коэффициентов для определения коэффициента K_p определяем по Приложениям П5 [1] и П6 [1]:

K_Mp= (217/ 750) 0,75 = 0,39; К_?p = 1,08; K_?p = 1,25; К_?p = 1,0,
K_p = 0,39•0,75• 1,0 • 1,0 = 0,3.
Тогда: P_z = 300•1.6 1,0 •0.25 0,75 •29,6 0 •0,3 = 48 Н = 4,8 кгс.

Мощность, затрачиваемую на резание (N_P) определяем по формуле :

N_p = 1,63• 10 -5 •P_z•V_д = 1,63 • 10 -5 •48 •1,884 = 0,1 кВт.

Загрузку станка по мощности определяем по формуле :

где N_ст = 10,0 кВт — мощность главного электродвигателя станка 1К62.
Т.к. ?_N
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм, l = 12 мм; l1 – величина пути врезания, мм, l1 = t ctg ? + (0,5. 2) = 3 ctg45? + 2 = 5 мм; l2 – величина перебега резца, мм, l2 = 1–3 мм, принимаем l2 = 2 мм; l3 – величина пути для снятия пробных стружек, мм. В массовом производстве при работе на настроенных станках l3 не учитывается; i – число рабочих ходов резца, i = 1.
Таким образом, основное время равно: T=0,76 (мин)

6.2 Расчет режимов резания при шлифовании
Заготовка: Сталь18ХГТ, закаленная HRС 55.
Вид обработки: Окончательная, Ra = 0,32.
Параметры детали: ; ; .
Модель станка: 3М131.

Рис. 5 Схема наружного шлифования

Исходя из условий обработки выбираем шлифовальный круг –
24А16-25С1К.
По паспортным данным станка выбираем размеры шлифовального круга
; ; .
Определяем частоту вращения шлифовального круга

.
По паспортным данным станка корректируем значение в меньшую сторону .
По справочным данным находим скорость вращения заготовки
.
Рассчитываем частоту вращения заготовки
,
.
По справочным таблицам определяем глубину шлифования
.
По справочным таблицам определяем продольную подачу
.
Определяем скорость продольного хода стола
,
.
Определяем мощность резания
,
, , , , ,
.
Проверяем достаточна ли мощность станка для проведения данной операции
, , ;
.
Определяем время обработки
,
.
7. Техника безопасности
Работы производятся в соответствии с инструкциями по технике безопасности № 37.101.707 2-78. Рабочее место необходимо содержать в надлежащем порядке, укладывая запчасти, детали, инструмент в отведённые для них места.
В механических цехах и участках мероприятия по технике безопасности сводятся в основном к следующему: созданию достаточной (естественной и искусственной) освещенности рабочих мест; надежному закреплению станочного оборудования на фундаментах и рациональному их размещению на данной производственной площадке с точки зрения удобного и безопасного подхода при работе, обслуживании и ремонте; расположению привода и элементов трансмиссий вне транспортных путей; устройству и сохранности ограждающих и других приспособлений, обеспечивающих безопасность труда на рабочем месте.
Расстановка станков в цехе и на участке должна соответствовать нормам технологического проектирования машиностроительных предприятий. При расстановке станков учитывают следующие требования: наилучшее использование производственных площадей, удовлетворение требований охраны труда, получение прямолинейных и достаточно широких проходов между станками для движения транспортных срдеств. Легкие станки устанавливают, как правило, у окон, тяжелые — по возможности, у транспортных проходов, что позволяет Сократить расстояния перемещения крупных деталей и узлов машин.
К отдельным станкам стандартом обусловлены дополнительные требования безопасности.
Для токарных станков толщина материала защитного устройства увеличивается при обработке заготовки со скоростью резания более 5 м/с не менее чем в два раза. Смотровые окна в защитных устройствах (экранах) должны изготавливаться из прозрачного специального материала в несколько слоев общей толщиной не менее 10 мм.
Шлифовальные станки должны иметь повышенную надежность крепления защитного кожуха, обеспечивающую удержание его на месте в случае разрыва круга.

Список литературы :
1. Байкалова В.Н., Колокатов A.M., Малинина И.Д.
Расчет режимов резания при точении. Методические рекомендации по курсу «Технология конструкционных материалов и материаловедение» (раздел «Обработка конструкционных материалов резанием»). Методические рекомендации разработаны с учетом требований Минобразования РФ по изучению технологии конструкционных материалов, «Профессиональное обучение (Агроинженерия»), 0608000 «Экономика и управление на предприятии». М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 2000. с.
2. Армарего И.Дж.А., Браун Р.Х. "Обработка металлов резанием". М: Машиностроение 1977. с.

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Апхудов Т. М.

Предложен новый способ восстановления изношенных крестовин карданных валов автомобилей, тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин. В технологический процесс восстановления дополнительно введено ультразвуковое упрочнение.

Похожие темы научных работ по машиностроению , автор научной работы — Апхудов Т.М.,

RESTORATION METHOD FOR CARDAN SHAFT CROSSPIECE

There is suggested an innovative restoration method for cardan shaft crosspiece of automobile, tractors, harvesting combines and other farm machines. The technological process of restoration is supplemented with additional ultra-sound strengthening.

Текст научной работы на тему «Способ восстановления крестовины карданного вала»

УДК 631.3.004.5:629.3.014.2-585.862 Т.М. Апхудов, канд. техн. наук, доцент

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова»

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КРЕСТОВИНЫ КАРДАННОГО ВАЛА

Среди деталей, подлежащих восстановлению, большую группу составляют крестовины карданных валов автомобилей, тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин. Крестовины карданных валов изготовляют из малоуглеродистых низколегированных сталей марок 18ХГТ, 20Х4, 20ХГН, 20ХГНР и 15ХГН2ТА, подвергая их цементации и закалке с последующим низким отпуском до твердости 58. 66 НЯС.

При эксплуатации возможны механические повреждения крестовин: трещины, риски, задиры, выкрашивания, поломки и обломы, скручивания и вмятины и т. п. Химические повреждения происходят значительно реже. К ним относятся коррозия, раковины, эрозионные разрушения.

Цапфы крестовин карданных валов работают в условиях больших контактных давлений со стороны игольчатых роликовых подшипников. Поэтому они одновременно подвержены механическому и усталостному изнашиванию. Цапфу крестовины можно рассматривать как внутреннее кольцо игольчатого подшипника.

Основными причинами выбраковки крестовин карданных валов являются износ цапф и образование на их поверхностях канавок, возникающих в результате микроскопических деформаций сжатия и упрочнения поверхностных слоев металла под действием игольчатых роликовых подшипников, а также износ торцов цапф по высоте от трения их о донышко чашки подшипника.

Износ крестовин происходит в основном из-за длительной эксплуатации машин и несвоевременного смазывания сопряженных деталей — цапфы крестовины и игольчатого роликового подшипника. Из микрометражных исследований следует, что износы крестовин по диаметру цапф достигают 0,1__0,4 мм, вмятины на цапфах крестовин име-

ют те же значения, а износ крестовин по торцам составляет в основном 0,1_015 мм.

Различают следующие способы восстановления крестовин карданных валов: 1) с помощью дополнительного материала (напрессовкой втулок, наплавкой, гальваническим наращиванием и т. п.); 2) методом пластической деформации.

Ранее изношенные цапфы крестовин карданных валов восстанавливали преимущественно на-прессовкой втулок [3]. Однако этот способ дорог и недостаточно эффективен из-за быстрого ослабле-

ния натяга и проворачивания втулок. Обеспечить же большой натяг не всегда возможно из-за небольшой толщины втулок и самой цапфы крестовины.

Предлагаемый способ состоит в том, что с целью повышения усталостной прочности и износостойкости поверхности шипа крестовины карданного вала в технологический процесс ее восстановления введена дополнительно после чистового шлифования операция упрочнения ультразвуком. Ультразвуковое упрочнение состоит в том, что специальный инструмент — гладилка, вибрирующий с частотой ультразвука и определенной амплитудой смещения, осуществляет ударное воздействие на упрочняемую поверхность и подвергает ее пластическому деформированию.

Рабочий узел состоит из ультразвукового генератора, вибратора, конического концентратора и гладилки.

Гладилку изготовляют из твердого сплава Т-15К6 и придают радиусную форму (^ = 8 мм) и толщину (£ = 4 мм). Смазочно-охлаждающая жидкость — индустриальное масло.

Режимы ультразвуковой упрочняющей обработки следующие:

Статическое усилие 400.. .500 кН

Резонансная частота колебаний

инструмента 18.. .24 кГц

Амплитуда колебаний инструмента 20.25 мкм

Скорость вращения детали 0,9___1,0 м/с

Продольная подача инструмента 0,125 мм/об.

Источниками электрической энергии ультразвуковой частоты служат ламповые генераторы типа УЗМ-1,5; УЗГ5-1,6 или УМ1-4. Электрическая энергия ультразвуковой частоты преобразуется в энергию механических колебаний той же частоты акустической головкой, состоящей из трех частей: вибратора ПМС-1,5, конического концентратора и твердосплавной (Т15К6) пластинки.

Специального припуска под данную обработку не требуется, так как изменение размеров детали не превышает 0,02 мм.

Ультразвуковое упрочнение повышает микротвердость в 1,5.2 раза и обеспечивает равномерное ее распределение по глубине упрочненного слоя 0,3.. .0,4 мм, повышает чистоту поверхности и создает остаточные напряжения сжатия, обеспечивает большую по сравнению со шлифованием площадь

контакта поверхностей и более благоприятную форму неровностей.

Годовой экономический эффект от восстановления усредненной крестовины карданного вала по предлагаемому способу можно определить по формуле

где Э — годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого способа восстановления усредненной крестовины карданного вала; N — число деталей, которое необходимо восстановить существующим способом; И2 — число деталей, которое необходимо восстановить предлагаемым способом; С1 — себестоимость восстановления деталей существующим способом; С2 — себестоимость восстановления деталей предлагаемым способом.

Число деталей, которое следует восстановить предлагаемым способом, можно определить из соотношения

где Тг — технический ресурс детали, восстановленной существующим способом; Т2 — технический ресурс детали, восстановленной предлагаемым способом; пн — коэффициент относительной износостойкости.

Пример. Подсчитать годовую экономию средств при восстановлении крестовин карданного вала предлагаемым способом.

Число деталей, которое необходимо восстановить, примем 10 000 в год. Себестоимость восстановления детали существующим способом 85 р., а предлагаемым способом 95 р. Технический ресурс детали, восстановленной по предлагаемому способу, в 1,5 раза больше, чем восстановленной существующим способом, значит коэффициент относительной износостойкости

Исходя из заданных значений, по формуле (2) рассчитаем годовую экономию от внедрения предлагаемого способа вместо существующего:

Эг = 10 000(85 — 0,67 ■ 95) = 930 000 р.

Предлагаемый способ можно применить на специализированных ремонтных предприятиях, занимающихся восстановлением изношенных крестовин карданных валов автомобилей, тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин.

1. Лившиц, Л.Г. Восстановление автотракторных деталей /Л.Г. Лившиц, А.В. Поляченко. — М.: Колос, 1966. — 310 с.

2. Левитский, И.С. Технология ремонта машин и оборудования / И.С. Левитский. — М.: Колос, 1975. — 560 с.

3. Ульман, И.Е. Ремонт машин / И.Е.Ульман, Г.А.Тонн, И.М. Герштейн. — М.: Колос, 1976. — 448 с.

4. Курчаткин, В.В. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов. — М.: Колос, 2000. — 776 с.

А.И. Паплевченков, аспирант

Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации льноводства»

определение жесткости пружин направляющих прутков подбирающе-оборачивающих аппаратов льноуборочных машин

Большинство подбирающе-оборачивающих аппаратов, используемых для подъема и оборачивания стеблей, оборудуют направляющими прутками [1], которые с перекрестным пальчатым ремнем образуют канал для транспортирования ленты льна.

В зависимости от толщины ленты (числа стеблей на 1 м длины) необходимо регулировать расстояние между направляющими прутками и перекрестным ремнем транспортера. Эту регулировку можно выполнять как вручную, так и автоматиче-

ски. В случае автоматической регулировки требуемая ширина канала для перемещения ленты льна обеспечивается сжатием и растяжением пружин, т. е. расстояние от направляющих прутков до рабочей поверхности пальчатого перекрестного ремня и сила уплотнения ленты льна регулируются автоматически.

Для достижения высоких эксплуатационно-технологических показателей подбирающе-оборачи-вающего аппарата необходимо правильно рассчитать жесткость пружин и отрегулировать их.

Характеристика, принцип работы и возможные неисправности крестовины карданного вала. Разработка технологического процесса ремонта крестовины карданного вала с имеющимся дефектом путем применения наиболее рационального способа восстановления детали.

Рубрика	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	18.04.2017
Размер файла	82,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Постоянная необеспеченность ремонтного производства запасными частями является серьезным фактором снижения технической готовности автомобильного парка. Расширение их производства, новых запасных частей связано с увеличением материальных и трудовых затрат. Вместе с тем около 75% деталей, выброшенных при первом капитальном ремонте автомобилей, являются ремонтно-пригодными, либо могут быть использованы вообще без восстановления. Поэтому целесообразной альтернативой расширению производства запасных частей являются вторичное использование изношенных деталей, восстанавливаемых в процессе ремонта автомобиля и его агрегатов.

Из ремонтной практики известно, что большинство выбракованных на износ деталей теряют не более 1-2% исходной массы, при этом прочность деталей практически сохраняется.

С позиции воспроизводства машин экономическая целесообразность ремонта обусловлена возможностью повторного использования большинства деталей как годных, так и предельно изношенных после восстановления. Это позволяет осуществить ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла по сравнению с затратами при изготовлению новых деталей.

Высокое качество отремонтированных автомобилей и агрегатов предъявляет повышение требования к ресурсу восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило в значительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисных размеров, смещением осей в корпусных деталях, изменение условий задачи смазки и пр. В этой связи технология восстановления деталей должна базироваться на таких способах нанесения покрытий и последующей обработки, которые позволили бы не только сохранить, но и увеличить ресурс отремонтированных деталей.

Целью данного курсового проекта по дисциплине «Технология ремонта машин» является разработка технологического процесса восстановления крестовины карданного вала (701.22.08.013) с имеющимся дефектом путём применения наиболее рационального способа восстановления.

крестовина карданный вал ремонт деталь

ОПИСАНИЕ ДЕТАЛИ, ПРИНЦИП РАБОТЫ И ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ. РАЗБОРКА ИЗДЕЛИЯ

Корпуса подшипников фиксируются в ушках стопорными кольцами, которые при вставленной крестовине плотно прилегают к внутренней точно обработанной поверхности ушков. Поскольку зазор между торцами крестовины и донышками корпусов крайне мал, крестовина не может перемещаться вдоль подшипников и точно центрируется относительно вилок.

Крестовины карданных шарниров и сателлитов дифференциала автомобилей и тракторов работают в тяжелых условиях абразивной среды и сравнительно быстро выходят из строя.

В зависимости от характера износа крестовины распределяются по следующим дефектам: крестовины, имеющие только размерный износ — 30%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятием шипов — 52%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятием и объемной деформацией (овальность, конусность) — 6%; крестовины, не подлежащие восстановлению — 12%.

Размерный износ составляет 0,05-0,15 мм, глубина вмятин — 0,1-0,6 мм. Поскольку крестовины установлены в вилках шарниров карданного вала на игольчатых подшипниках, то вмятины на поверхности образуются от игольчатых роликов.

Крестовины не принимаются в ремонт при наличии одного из следующих дефектов: трещин; выкрашивания; овальности и конусности свыше 1 мм; при износе шипов более 1,3 мм на диаметр.

Разборка карданной передачи

Демонтировать навесное устройство. Установить трактор на подставки и снять с ведущих мостов колеса. Отсоединить и снять карданный вал от двигателя к коробке передач. Перед началом разборки подшипниковой сборочной единицы на карданном валу переднего моста необходимо отвернуть круглую гайку и снять скользящую вилку со шлицев карданного вала, снять шайбу, сальник и гайку. Расконтрить и отвернуть болты крепления крышек игольчатых роликоподшипников. Снять балансировочные пластины и крышки подшипников. Выпрессовать игольчатые подшипники из отверстий вилок и фланцев-вилок. Вынуть крестовины. Снять с крестовин уплотнительные кольца и обоймы. Перед началом разборки карданных валов промаркировать все детали для установки их на прежние места в процессе сборки.

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Выбираем рациональный способ восстановления поверхностей, руководствуясь тремя критериями:

— технологическим критерием или критерием применимости;

— технико-экономическим критерием (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Согласно технологическому критерию устанавливаем, что износ поверхности под подшипник может быть устранен следующими способами: вибродуговой наплавкой; плазменной наплавкой; наплавкой в среде СО₂.

При выборе рационального метода восстановления по критерию долговечности пользуемся коэффициентом долговечности К_Д

где К_И — коэффициент износостойкости;

К_В — коэффициент выносливости;

К_СЦ — коэффициент сцепляемости.

Определяем коэффициент долговечности для всех выбранных ранее способов:

Наплавка в среде СО₂:

Наибольший коэффициент долговечности у автоматической наплавки в среде CO₂, К_Д = 0,9.

По технико-экономическому критерию окончательно принимаем способ восстановления износа поверхности под подшипник — наплавку в среде углекислого газа.

Полуавтоматической наплавкой в среде углекислого газа можно восстанавливать детали с небольшими диаметральными размерами (10 мм), с нанесением слоя небольшой толщины от 0,8 до 1,0 мм, а также внутренние поверхности. Наплавка производится как наложением валиков по винтовой линии (в случае восстановления цилиндрических поверхностей), так и продольными валиками (при восстановлении плоскостей и шлицев). Для наплавки используются полуавтомат А-547р или наплавочные головки, применяемые для наплавки под слоем флюса. Источниками тока и газовой аппаратурой может служить то же оборудование, что и для сварки в среде углекислого газа.

Наплавка деталей небольших диаметральных размеров ведется на постоянном токе обычно при обратной полярности. Если необходимо получить наплавленный металл с более высокой износостойкостью по сравнению с основным металлом, целесообразно наплавку вести на постоянном токе прямой полярности. В этом случае глубина проплавления основного металла является меньшей, следовательно, и доля основного металла в формировании валика будет меньшей по сравнению с долей элект —

родного металла, которым может быть легированная проволока. В зависимости от назначения детали, материала и термической обработки для наплавки могут применяться следующие марки электродной проволоки: Св-08ГС, Св-ЮГС, Св-08Г2СА, Св-ЗОХГСА, Св-10Х13. Применяемая проволока должна иметь повышенное содержание раскислителей. Может использоваться как сплошная, так и порошковая проволока. Так, применение проволоки Св-2Х13 позволяет получать твердость наплавленного металла до HRC 55.

Наплавка в среде углекислого газа производительнее ручной дуговой наплавки в 3-5 раз и позволяет получать наплавленный металл более высокого качества. По сравнению с электроимпульсной наплавкой рассматриваемый способ также имеет преимущество, так как наплавленный металл получается без трещин и отличается высокой твердостью и износостойкостью.

Рис. 2.1. Схема установки для полуавтоматической наплавки в среде защитного газа:

МАРШРУТЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

При разработке технологического процесса восстановления детали в первую очередь следуют операции по устранению механических повреждений, так как применяемые для этой цели наплавочные процессы вызывают возникновение остаточных напряжений приводящих в итоге к короблению восстановленных деталей.

Следующим этапом является устранение коробления привалочных поверхностей обработкой шлифованием (правка абразивным инструментом). Обработку начинаем с установочной плоскости, если она имеет коробления. Центрирующими поверхностями в данном случае будет отверстие для смазки игольчатых подшипников, которые, как правило, не изнашиваются, вследствие этого обработка остальных привалочных поверхностей ведется при базировании по установочной поверхности.

При определении маршрутов восстановления деталей руководствуемся следующими принципами:

— сочетание дефектов в каждом маршруте должно быть действительным;

— количество маршрутов восстановления каждой детали должно быть минимальным;

— при формировании маршрутов необходимо учитывать применяемый способ восстановления;