Крестовина карданная автомобиля ЗИЛ-131

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Краткая  характеристика детали 6

2 Определение  дефектов деталей и коэффициентов  их повторяемости 7

3 Определение  коэффициентов повторяемости сочетаний  дефектов изношенных деталей 8

4 Выбор рационального  способа восстановления изношенных  поверхностей детали 10

4.1 Выбор способов  восстановления 10

4.2 Обоснование  выбора способов восстановления  изношенных поверхностей 13

5 Разработка  технологической документации восстановления  детали 16

6 Выбор оборудования, режущего и измерительного инструментов 20

6.1 Выбор оборудования 20

6.2 Выбор режущего  и измерительного инструментов 20

7 Выбор установочных  баз 21

8 Расчёт режимов  восстановления детали. Техническое  нормирование операций 22

8.1 Ручная  заплавка 22

8.2 Фрезерование 23

8.3 Сверление 25

9 Определение  экономической целесообразности  и эффективности восстановления  детали 26

Заключение 29

Список литературы 30

 

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля его функциональные свойства постепенно ухудшаются вследствие изнашивания, коррозии, повреждения деталей, усталости материала, из которого они изготовлены, и др. В автомобиле появляются различные неисправности (дефекты), которые снижают эффективность его использования. Для предупреждения появления дефектов и своевременного их устранения автомобиль подвергают техническому обслуживанию (ТО) и ремонту.

ТО —  комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности автомобиля при использовании по назначению, при стоянке, хранении или транспортировании. ТО является профилактическим мероприятием и проводится принудительно в плановом порядке, через строго определенные периоды использования автомобиля.

Ремонт  — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности и восстановлению ресурса автомобиля или его составных частей. Ремонт проводится по потребности, которую выявляют в процессе ТО. Различают два вида ремонта — текущий и капитальный.

Удельные  затраты на ТО и ремонт за срок службы автомобиля в несколько раз превышают  затраты на его изготовление. Особенно велика трудоемкость этих работ.

Радикальным средством сокращения затрат на ТО и ремонт автомобилей является дальнейшее повышение их надежности и, в частности, таких ее показателей, как долговечность и ремонтопригодность.

Все детали автомобиля по их ресурсу можно разделить  на три группы. К первой группе относятся  детали, которые полностью исчерпали  свой ресурс и при ремонте автомобиля должны быть заменены новыми. Число  таких деталей сравнительно невелико и составляет 25...30 % общего числа деталей. К деталям этой группы относятся поршни, поршневые кольца, вкладыши подшипников, различные втулки, подшипники качения, резинотехнические изделия и др.

Детали  второй группы (30...35 %) по их ресурсу  можно использовать без ремонта. К этой группе принадлежат детали, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах.

К третьей  группе относится основная часть  деталей автомобиля (40...45 %). Их можно  использовать повторно только после  восстановления. В эту группу входят наиболее сложные базовые детали высокой стоимости, например: блок цилиндров; коленчатый вал; картер коробки передач  и заднего моста; распределительный вал. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10...50% стоимости  их  изготовления.

Основным  источником повышения экономической  эффективности ремонта автомобилей является использование остаточного ресурса деталей второй и третьей группы. Данному вопросу и посвящена настоящая курсовая работа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Краткая характеристика детали

Изучаемая деталь – крестовина карданная автомобиля ЗИЛ-131, материал: сталь 18ХГТ.

Износу  подвержены следующие поверхности  детали:

1. износ поверхности шеек (до 0,06 мм);
2. износ по торцам шеек (до 0,14 мм);
3. износ резьбы КМ6×1

Износы  наиболее распространены для крестовин и приводят к нарушению работоспособности карданных передач, поэтому их восстановлению посвящается настоящая курсовая работа.

 

2 Определение дефектов деталей и коэффициентов их повторяемости

Каждая  деталь имеет одну или несколько  рабочих поверхностей. При этом условия  работы каждой поверхности различны, а, следовательно, и скорости их изнашивания отличаются друг от друга. Таким образом, каждую деталь можно рассматривать как совокупность поверхностей, каждая из которых имеет свои дефекты. И хотя появление каждого дефекта можно рассматривать как случайное событие, при статической обработке значительного объема информации об износах различных поверхностей деталей устанавливается достаточно стабильная величина повторяемости дефектов каждой поверхности.

В общем  случае коэффициент повторяемости  дефектов определяются из выражений:

                                    (1)

где - вероятности появления или коэффициенты повторяемости первого, второго... n-го дефекта,

М - количество деталей, имеющих соответственно первый, второй… n-й дефекты.

N - общее количество одноименных деталей в анализируемой партии.

При курсовом проектировании информация по коэффициентам  повторяемости дефектов собирается непосредственно на авторемонтном предприятии или задается преподавателем:

1. Износ поверхности шеек до 33,56 мм. .
2. Износ по торцам шеек до 126,86 мм. .
3. Износ резьбы КМ6×1 .

 

 

 

3 Определение коэффициентов повторяемости сочетаний дефектов изношенных деталей

При проектировании технологических процессов восстановления изношенных деталей очень важно знать не только коэффициенты повторяемости дефектов, но и коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов. Знание последних позволяет более обоснованно подойти к определению экономической целесообразности и эффективности восстановления деталей, имеющих то или иное сочетание дефектов, маршрутов восстановления, программы производства.

В большинстве  случаев возникающие дефекты  деталей можно рассматривать как независимые события. Это обстоятельство позволяет применять для исследования закономерностей их появления законы теории вероятностей.

Пусть - событие, состоящее в том, что деталь имеет i-й дефект (i=1, 2, 3...n);

- событие, состоящее в том,  что деталь не имеет i -го дефекта. Вероятность того, что деталь имеет i-й дефект, определяется из выражения:

;                                                           (2)

Вероятность того, что деталь не имеет i-го дефекта, определяется из выражения:

;                                                     (3)

При трёх дефектах у детали могут встречаться  сочетания:

одновременно  все три дефекта  ;

только  первый и второй дефекты  ;

только  первый и третий дефекты  ;

только  второй и третий дефекты  ;

только  первый дефект ;

только  второй дефект ;

только  третий дефект ;

не имеющие  ни одного дефекта .

Коэффициенты  повторяемости сочетаний дефектов изношенной крестовины определяются:

 

4 Выбор рационального способа восстановления изношенных поверхностей детали

4.1 Выбор способов  восстановления

 

При решении  вопроса о выборе рационального  способа восстановления изношенной детали нужно рекомендовать такой способ, который обеспечивает максимальный срок службы детали, т. е. эксплуатационную надежность, при наименьшей стоимости восстановления, а также учитывать производственные возможности ремонтного предприятия.

Из существующих методик выбора рационального способа  восстановления деталей наиболее приемлемой является методика, предложенная профессором В.А.Шадричевым и доктором технических наук М.А.Масино.

Согласно  этой методике при выборе способа  восстановления деталей руководствуются тремя критериями: применимости, долговечности и технико-экономическим.

Критерий  применимости является технологическим  критерием и определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретным деталям.

По этому  критерию предварительно выбирают один или несколько способов восстановления [2, таблицы 1-2, с.15-17]. При этом учитывают условия работы детали, получаемую твердость поверхности, конфигурацию деталей, материал, характер нагрузки, вид трения, величину износа. Этот критерий численной величины не имеет.

На основании  технологических характеристик  способов восстановления устанавливаются возможные способы восстановления различных поверхностей детали по технологическому критерию. Для заданной крестовины предварительно устанавливают следующие способы восстановления:

поверхность А – постановка дополнительной ремонтной детали, ручная наплавка;

поверхность Б – наплавка в среде углекислого газа, ручная наплавка;

поверхность В – наплавка в среде углекислого газа, ручная наплавка.

Следующим критерием, который выражается в  зависимости от способа восстановления определенным числом, является критерий долговечности. Критерий оценивает каждый способ (выбранный по критерию применяемости) устранения дефектов детали с точки зрения восстановления свойств поверхностей, т.е. обеспечения работоспособности за счет достаточной твердости, износостойкости и сцепляемости покрытия восстановленной детали. Этот критерий дает комплексную качественную оценку, выражающуюся коэффициентом долговечности Кд, который определяется по формуле

Кд=Ки·Кв·Кс,                                                         (4)

где  Ки - коэффициент износостойкости;

    Кв - коэффициент выносливости;

     Кс - коэффициент сцепляемости.

Определение коэффициента долговечности.

Дополнительная ремонтная деталь:

КД = КИ· КВ  =0,90·0,90·1,00=0,81.

Наплавка в среде углекислого газа:

КД = КИ· КВ ·КС =0,85·0,90·1,00=0,77.

Ручная наплавка:

КД = КИ· КВ ·КС =0,90·0,80·1,00=0,72.

Численные значения коэффициентов взяты из [2, таблица 3, с.19].

По физическому  смыслу коэффициент долговечности  пропорционален сроку службы деталей  в эксплуатации, и, следовательно, рациональным по этому критерию будет способ, у которого Кд будет максимален.

Окончательное решение о целесообразности способа восстановления принимают по технико-экономическому критерию, который связывает стоимость восстановления детали с ее долговечностью после устранения дефектов. Окончательному выбору подлежит тот способ, у которого коэффициент технико-экономической эффективности будет иметь минимальное значение

                                                    (5)

где Св - себестоимость  восстановления соответствующей поверхности, руб.

При обосновании  способов восстановления поверхностей значение себестоимости восстановления Св определяется из выражения

Cв=Cy·S, (6)

где Су - удельная себестоимость восстановления, руб./дм ²;

S - площадь восстанавливаемой поверхности, дм ².

Значения  Су для наиболее распространенных способов восстановления, приведены в [2, таблица 3,с. 19].

Определение поверхностей восстановления.

Поверхность А –  цилиндр 33,62, длиной 30 мм:

S=3,14·33,62·30=3167,4 мм² =0,32 дм².

Поверхность Б – окружность 33,62 мм:

S=(3,14·33,56²)/4=887,3 мм²=0,09 дм².

Поверхность В – цилиндр 6, длиной 30 мм:

S=3.14·6·30=565,2 мм²=0,06 дм².

Технико-экономический  коэффициент  Ктэ :

1)

2)

3)

4)

5)

6)

 

 

 

Предварительно  отобранные способы восстановления для каждой изнашиваемой поверхности сводятся в таблицу 1.

Таблица 1–Технико-экономическая характеристика способов восстановления

Дефект	Наименование дефекта	Коэффициент повторяемости дефекта Кi	Характеристика способов восстановления	Шифр способа	Коэффициент долговечности Кд	Удельная себестоимость восстановления Су, руб./дм ²	Площадь восстанавли-ваемой поверхности S, дм²	Технико-экономический показатель Ктэ
1.	Износ поверхности шеек	0,26	Дополнительная ремонтная деталь	1А	0,81	6,0	0,32	2,37
			Ручная наплавка	2А	0,72	6,0		2,7
2.	Износ по торцам шеек	0,19	Наплавка в среде СО2	1Б	0,77	9,0	0,09	1,05
			Ручная наплавка	2Б	0,72	6,0		0,75
3.	Износ резьбы КМ6×1	0,11	Наплавка в среде СО2	1В	0,77	9,0	0,06	0,64
			Ручная наплавка	2В	0,72	6,0		0,5