Востановления карданого вала автомобиля

Вступ

 

Постійна незабезпеченість ремонтного виробництва запасними частинами  є серйозним фактором зниження технічної  готовності автомобільного парку. Розширення їх виробництва, нових запасних частин пов'язано із збільшенням матеріальних і трудових витрат. Разом з тим близько 75% деталей викидаються при першому капітальному ремонті автомобілів, є ремонтно-придатними, або можуть бути використані взагалі без відновлення. Тому доцільною альтернативою розширенню виробництва запасних частин є вторинне використання зношених деталей, відновлюваних в процесі ремонту автомобіля та його агрегатів.

З ремонтної практиці відомо, що більшість  вибракуваних по знос деталей втрачають  не більше 1-2% вихідної маси. при цьому  міцність деталей практично зберігається.

З позиції відтворення машин економічна доцільність ремонту обумовлена ​​можливістю повторного використання більшості деталей як придатних, так і гранично зношених після відновлення. Це дозволяє здійснити ремонт в більш короткі терміни з меншими витратами металу в порівнянні з витратами при виготовлення нових деталей.

Висока якість відремонтованих  автомобілів і агрегатів пред'являє  підвищення вимоги до ресурсу відновлених  деталей. Відомо, що в автомобілях  і агрегатах після капітального ремонту деталі працюють, як правило в значно гірших умовах, ніж в нових, що пов'язано зі зміною базисних розмірів, зміщенням осей в корпусних деталях, зміна умов завдання мастила і пр. У зв'язку з цим технологія відновлення деталей повинна базуватися на таких способах нанесення покриттів і подальшої обробки, які дозволили б не тільки зберегти, але і збільшити ресурс відремонтованих деталей.

 

 

 

1 Загальна частина

1.1 Хаpактеpистики деталі

Карданні вали - Сталь20; труба, волочіння  з холоднокатаної стрічки (ТУ 1046-62); твердість HRC 80-100. Виделка кардана (приварні) - Сталь35 (ГОСТ 1050-60); твердість НВ 207-241. Фланець-вилка - Сталь35 (ГОСТ 1050-60); твердість НВ 217-255.

 Крестовина кардана - Сталь  20ХГНТР (ЧМТУ 22-58 ЦНІІЧМ); глибина  нітроцементірованного шару шипів  1,1-1,5 мм; твердість поверхневого шару HRC 60-65. Ковзна вилка - Сталь 45 (ГОСТ 1050-60); глибина загартованого слоя2-4 мм; твердість загартованого шару HRC 42-56.

 Шлицевая втулка проміжного  карданного валу. Сталь 40Х (ГОСТ 4543-61); твердість НВ 255-285.

 Розпірні втулки підшипника опори проміжного валу - Сталь 45 (ГОСТ 1050-60); глибина загартованого шару 1,5-3 мм; твердість HRC 45-56.

 Передня і задня кришки  підшипника опори проміжного  валу - Сталь 08, лист товщиною 1 мм (ГОСТ 3680-57 і ГОСТ 914 56).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Технічні вимоги  на дефекацію

Причина несправності	Метод  усунення
Ослаблення затягування, кріплення заднього карданного валу до заднього мосту	Підтягти різьбові з'єднання
Недостатня  змащювання шліцьових з'єднань	Через прес-маслянки змастіть шліцьові з'єднання мастилом
Ослаблення обойми сальника шліцьового з'єднання переднього або заднього карданних валів	Підотягнути сальник і обіжміть обойму, зношений сальник заміните
Пошкодження захисного чохла шарніра  рівних кутових швидкостей проміжного вала	Розберіть шарнір, замініть мастило  і захисний чохол. При пошкодженні  деталей - замініть шарнір в зборі
Занос підшипників і шипів хрестовин  в шарнірах	Перевірити радіальний зазор в  підшипниках шарнірів і, якщо він  перевищує 0,10 мм, замінити хрестовину і підшипники
Ослаб кріплення вала до фланця ведучої  шестірні заднього моста	Підтягти кріплення заданим  моментом
Ослаблення кріплення проміжної  опори до кронштейна або кронштейна до днища кузова	Підтягти різьбові з'єднання
Ослаб кріплення вала до заднього мосту	Оглянути вал, перевірити його биття  і, якщо воно перевищує 0,8 мм, отрихтовати його, при цьому биття його повинно бути не більше 0,6 мм в будь-якій точці по довжині. Відбалансувати вал динамічно. підтягти кріплення
Втрачено балансувальна пластина	Провести динамічне балансування вала
Неправильно встановлена ​​шлицевая вилка проміжного вала	Встановити шлицевую вилку в  одній площині з ковзаючою  виделкою
Знос або поломка одного з  шарнірів	Спочатку повернути вилку на шліцах на кут 180 ° і перевірити, чи не зменшиться биття. Якщо воно не зменшиться, то замінити зношені деталі. При заміні шлицевой вилки вал динамічно відбалансувати

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Дефекти деталі та  причини їх виникнення

Основними дефектами карданного вала рисунок 1.1 являються спрацювання:

1.шліців проковзувальної вилки та карданного вала;

2.знос хрестовини кардана та голчастих підшипників;

3. знос отворів у вилці;

4. знос отворів у фланці-вилці кардана в спряжені з голчастими підшипниками;

5.прогинання і вм’ятини;

6.порушення динамічного балансування.

Основними причинами підвищеного  спрацювання деталей карданної  передачі автомобілів і колісних тракторів – це пошкодження захисного  резинового чохла і попадання  бруду, пилу і інших абразивних частин в

 

 

А – отвори в ковзаючій вилці – підшипник голчастий (зовнішнє

 

кільце); Б - хрестовина – підшипник  голчастий; В – ковзаюча вилка  – вал карданний.

 

 

1.4 Технічні вимоги  до відремонтованої деталі

При збиранні карданних передач  автомобілів і колісних тракторів  з ведучими передніми мостами вилки карданів слід розміщувати в одній площині, а маслянки всіх хрестовин – з однієї сторони. Необхідно слідкувати за правильним встановленням сальникових ущільнювачів і резинових чохлів.

В зібраному вигляді карданний  вал підлягає динамічному балансуванню на спеціальному стенді. Карданні вали вантажних автомобілів типу ГАЗ та ЗІЛ балансують при 650 – 700 об/хв.. Дисбаланс не повинен перевищувати 100 гс см. Зменшують дисбаланс приварюванням балансувальних пластин на обох кінцях труби карданного вала. Після балансування стрілки на валі і ковзаючій вилці кардана повинні співпадати. Якщо вони не співпадають або відсутні, їх необхідно нанести поновому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Вибір розміру партії  деталі

Вихідні дані

N = 600 шт. автомобілів;

Kр = 0,6;

m = 2

Обґрунтування розміру партії деталей 
Розмір партії на ремонт півосі визначається за формулою:

 

деN - річна виробнича програма; 
Kр - коефіцієнт ремонту  
m - число однойменних деталей в машині.

         

                         2

X = 600 Х0.6 — = 60шт. автмобілів у рік  

                        12

Розмір партії деталей Z, шт, дорівнює                  

        

              Nмес

        Z  =  --------    ,                                                           

                  Х

де Х - число запусків на місяць (приймається не більше трьох).

           60

  Z  =  --------   = 20 ,                                                           

              3

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технологічна частина

2.1 Маpшpут ремонту

Спрацьовані шийки хрестовин хромують або проточують і запресовують термічно обробленні втулки, після чого шліфують їх до нормального розміру.

Вилки кардана з спрацьованими  шліцами, а також спрацьовані  підшипники і сальники замінюють  новими. Якщо спрацьовані отвори вилок  під стакани голчастих підшипників, то вушка вилок обтискають і зменшенні отвори обробляють під номінальний розмір. Іноді отвори наплавляють, а потім обробляють.

При спрацюванні шліців наконечника  карданного вала його замінюють новим. Для цього проточують на токарному  станку зварювальний шов

Кріплення наконечника до труби, випресовують вибракуваний наконечник, запресовують новий і приварюють його електричним зварюванням по окружності. Биття вала після зварювання не повинно перевищувати 1,0 мм. Відновлювати шліци наплавленням не рекомендується. Скручені вали замінюють новими.

Погнуту трубу карданного вала правлять під пресом в холодному стані. Прогинання в середній частині труби  не повинно перевищувати 0,5 мм.

 

1 – конусна втулка; 2 – пуансон; 3 – резинова втулка; 4 – кришка.

Хрестовини кардана відновлюють вібродуговим наплавленням порошковою проволокою, а потім шліфують під номінальний розмір. Овальність і конусність шипів хрестовини після шліфування допускається не більше 0,01 мм, не перпендикулярність 0,1 мм на кінцях шипів хрестовини.

Спрацьовані отвори під зовнішні кільця голчастих підшипників розточують на токарному або розточувальному  станкові і запресовують в розточенні отвори проміжні втулки.

Спрацьовані шліци ковзаючої вилки  відновлюють обтисканням в матриці  під пресом з послідуючим прошиванням протяжкою.

Шліци вала кардана можна відновлюють  наплавленням.

Карданні вали після ремонту  повинні підлягати динамічному  балансуванню.

Маpшpут ремонту

Таблиця 1

№ з/п	Операція	Обладнання для ремонту
1	Прогнутість вала 005. Контрольна 010. Правка	Перевірити погнутість вала за допомогою  призми та індикатора 0,025 на довжині вала . Провести правку вала (за потребою) Прес
2	Знос вала по діаметру 005. Контрольна 010. Наплавлювальна 015. Шліфувальна 020 Контрольна	Перевірити знос вала по діаметру за допомогою скоби чи мікрометра 0-25 мм. Наплавити шипи хрестовини в середовищі вуглекислого газу 0,05 мм до діаметру 15 мм. Зварювальне приладдя Шліфувати зовнішню поверхню вшліфувальним колом ПП 500 х 150 х 305. Круглошліфувальний верстат

2.2 Вибір раціонального  способу відновлення деталі

З перерахованих вище способів відновлення вибираємо: 
а) Прогнутість вала  - правка пресом ; 
б) Знос вала по діаметру - подфлюсове наплавлення. шліфування

Критерій довговічності

Где Тв - ресурс відновленої деталі; 
Тн - ресурс нової деталі. 
При порівнянні способів відновлення вибираємо той спосіб у якого Кд більше - подфлюсове наплавлення Кд = 0,79

Визначаємо вартість відновлення деталі. Значення собівартості можна визначити тільки після остаточної розробки технологічного процесу і встановлення норм часу. У навчальному варіанті для простоти допускається застосувати значення собівартості за прейскурантами, даним авторемонтних підприємств або питомої собівартості відновлення.

Ке = 70,5 грн м ² - для подфлюсового наплавлення; 
Ке = 20 грн м ² - для обробки під ремонтний розмір.

Тобто вартість відновлення валу масляного насосу дешевше закупівлі нової деталі, тим більше в масштабі ремонту 66 штук в місяць.

Механічна обробка відновлюваних  деталей характеризується певними особливостями, що полягають у високій твердості, нерівномірності розподілу припуску на обробку, неоднорідності властивостей оброблюваної поверхні. Основними видами обробки при різних методах відновленняня є токарне і шліфувальна. Токарна обробка застосовується в більшості випадків тоді, коли після відновлення розмірів одним із способів (наплавлення, напилення, електричні покриття), припуск на обра-лення перевищує 0,25 мм на сторону, а твердість нанесеного покриття HRC 35 ... 40.

При цьому, в якості ріжучого інструменту використовують, як прави-ло, різці з пластинками з твердого сплаву.

Шліфування застосовують тоді, коли твердість оброблюваної по-поверхні перевищує HRC 35 ... 40, або коли потрібно одержати високу точність обробки і  малу шорсткість поверхні. Шліфування застосовують або відразу після покриття, або після попередньої токарної обробки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Технологічні схеми  усунення дефекту

Найменування переходів, зміст операції	Обладнання та інструмент	База та засіб закріплення	Технічні вимоги
010. Наплавочна	У - 652	Механічний зажим
1Встановити деталь у центрах		Центрові отвори	Соосніть деталі відносно друг друга
2. Наплавити металл в продольному напрямі засобом заливки		Центрові отвори	Товщина слою при наплавці під флюсом не більш 1 мм
015. Шліфовальна	ЗМ182А	Механічний зажим
1Встановити деталь у центрах		Центрові отвори	Центрові отвори детали соосні відносно друг друга
2. Шліфовати по наружному діаметру	Шліфовальний круг	Центрові отвори
020. Контрольна
1. Перевірити наружний діаметр	Предельна скоба	-
2.  Перевірити внутрішній  діаметр	Індикаторна скоба	-
3. Перевірити биття по внутрішньому діаметру и конусніть	Индикатор