Разработка технологического процесса востановления вторичного вала коробки передач автомобиля КАМАЗ

. Нагреть втулку (21) до  температуры 120 гр. по Цельсию, насадить  на вторичный вал, обеспечить  хорошее осевое положение.

. Слегка смазать маслом  игольчатый роликоподшипник (22) и  надеть на втулку (21).

. Косозубую шестерню (23) для  заднего хода надеть на вторичный  вал поверх игольчатого роликоподшипника.

Шлицы должны "смотреть" в сторону первичного вала.

. Нагреть роликоподшипник (24) до температуры примерно 100 гр. по Цельсию, насадить на вторичный  вал, добиться хорошего осевого  положения. В случае необходимости  воспользуйтесь пластмассовой оправкой.

. Заправьте упорное кольцо (25) в кольцевой паз вторичного  вала.

УКАЗАНИЕ: Осевой зазор упорного кольца должен составлять от 0 до 0,05 мм. Соответствующее упорное кольцо выберите по каталогу запасных частей.

. Насадите на вторичный  вал прижимное кольцо (26).

УКАЗАНИЕ: Прижимного кольца (26) в прежнем исполнении больше нет.

. Зажмите вторичный вал  со стороны выходного вала.

. Слегка смазать маслом  игольчатый подшипник (27) и насадить  на вторичный вал.

. Косозубую шестерню (28).3-я  или 7-я передача надеть на игольчатый  роликоподшипник; шлицы косозубой  шестерни должны "смотреть" в  сторону - первичного вала.

. Зубчатая муфта (29) насадить  на шлицы косозубой шестерни.

. Кольцо синхронизатора (30) насадить на зубчатую муфту.

. Нагреть ступицу синхронизатора (31) до температуры 120 гр. по Цельсию, насадить на шлицы вторичного  вала, проследите за правильным  осевым положением. В случае необходимости  подправьте при помощи пластмассовой  оправки.

УКАЗАНИЕ: Выступы кольца синхронизатора должны попадать в вытачки ступицы синхронизатора.

. Насадить скользящую  муфту (32).

 

Рис.7 Сборка вторичного вала КП

 

Рис.8 Сборка вторичного вала КП

 

УКАЗАНИЕ: Отфрезерованные вытачки с внутренней стороны скользящей муфты должны идти внахлест с теми местами ступицы синхронизатора, где будут расположены прижимные пружины (33) и фиксаторы (34).

. Вдавите в отверстия  корпуса синхронизатора новые  пружины и имеющиеся фиксаторы  и вставьте в скользящую муфту.

. Расположите кольцо синхронизатора  таким образом, чтобы выступы  попадали в вытачки ступицы  синхронизатора. Проверьте предел  износа, см. главу 6.

. Наденьте зубчатую муфту (36) на кольцо синхронизатора.

. Подтяните скользящую  муфту к нейтральному положению, прижимая при этом друг к  другу кольцо синхронизатора (35) и зубчатую муфту. (36). Будет слышно  как войдут на место и щелкнут  фиксаторы.

. Вставить оба роликоподшипника (37) в косозубую шестерню (38), 4-я  передача.

УКАЗАНИЕ: отверстия роликоподшипников для смазки должны "смотреть" наружу (см. направление стрелки).

. Роликоподшипник вместе  с косозубой шестерней нагреть  до температуры 100 гр. по Цельсию, насадить на вторичный вал, проследить, чтобы весь пакет подшипников  лежал соосно.

УКАЗАНИЕ: шлицы косозубой шестерни должно "смотреть" в сторону выходного вала.

. Осевой зазор косозубой  шестерни должен составлять по  меньшей мере 0,05 мм.

УКАЗАНИЕ: предложение по сборке: осевое кольцо (39), роликоподшипник (40), разборное кольцо (41), упорное кольцо (42) и кольцо (43) монтировать только по прочтении главы 11 "Настройка валов".

 

2.1 Карта  дефектации вторичного вала КП  КаМАЗ

 

Наименование детали (сборочной единицы). Вал вторичной коробки передач Материал: Сталь 30 ХГТ

ГОСТ 4543-71.

Твердость: 59.65 НRCэПозиция на эскизеВозможный дефектСпособ установления дефекта и средства контроляРазмер, мм ЗаключениеПо рабочему чертежуДопустимый без ремонта1Износ шейки под передний подшипникКалибр-скоба НЕ 40П ГОСТ 2015-84 или микрометр МК50-1 ГОСТ 650730 29,98Железнение Хромирование Наплавка2Износ шлицов по толщинеКалибр ролики Штангенциркуль Радиусные шаблоны4,2 4,211Наплавка3Вмятины от роликов или износ шейки под подшипники шестерни четвертой передачиОсмотр Калибр-скоба НЕ 81Сга ГОСТ 2015-84 или микрометр МК 100-1 ГОСТ 650745 45,02Наплавка4Износ шлицов по толщинеКалибр ролики Штангенциркуль Радиусные шаблоны - - Наплавка5Вмятины от роликов или износ шейки под подшипники шестерни третьей передачиОсмотр Калибр-скоба НЕ 81Сга ГОСТ 2015-84 или микрометр МК 100-1 ГОСТ 65075151,48Наплавка6Износ шлицов по толщине зубаОсмотр Калибр ролики Штангенциркуль4,24,211Наплавка Хромирование 7Вмятины от роликов или износ шейки под подшипники Осмотр Калибр-скоба НЕ 81Сга ГОСТ 2015-84 или микрометр МК 100-1 ГОСТ 6507 - - Наплавка8Износ шлицов по толщине зубаОсмотр Калибр ролики Штангенциркуль Радиусные шаблоны6,56,615Наплавка9Износ шейки под задний подшипникКалибр-скоба НЕ 40П ГОСТ 2015-84 или микрометр МК50-1 ГОСТ 650755 55,02Железнение Хромирование Наплавка-Скручивание валаосмотр--Браковать-БиениеИндикатор часового типаНе более 0,12Не более 0,12Браковать-Облом и трещиныОсмотр--Наплавить. Заварить. Браковать.

3.1 Выбор  и обоснование способов восстановления  вторичного вала КП

 

Восстановленный вторичный вал должен отвечать следующим техническим требованиям:

овальность и конусность;

сообразность шейки под передний подшипник не более 0,01 мм, шейки под задний подшипник не более 0,02 мм;

нецилиндричность отверстия под роликовый подшипник не более 0,01 мм;

радиальное биение отверстия под роликовый подшипник не более 0,01 мм;

радиальное биение отверстия под роликовый подшипник относительно шеек под передний и задний подшипник не более 0,03 мм;

радиальное биение шейки под сальник относительно шеек под передний и задний подшипники не более Ra=1.25мкм, отверстия под роликовый подшипник не более Ra=0,63мкм.

Наиболее интенсивно изнашиваются следующие сопряжения:

шлицевое сопряжение вторичного вала с синхронизатором 4-й и 5-й передач;

наружные обоймы подшипников вторичного вала с картером

коробки передач;

посадочное место под подшипники на вторичном валу.

При передаче переменного крутящего момента коробкой передач в данном шлицевом сопряжении происходят соударения втулки синхронизатора со шлицами вторичного вала. При этом наблюдаются и осевые перемещения колебания синхронизатора относительно вторичного вала, а также радиальные колебания, вызванные дисбалансом валов и шестерен. Эти факторы вызывают изнашивание и деформацию шлицевых элементов сопряжения. Проверка сопряжения на смятие показала, что максимальное напряжение более чем в два раза ниже допустимого. Следовательно, смятия и пластической деформации шлицевого сопряжения в процессе эксплуатации с большой вероятностью не происходит.

Из этого следует, что чаще всего изнашивается посадочное место под подшипник. Самое целесообразное восстановление посадочных мест под подшипники из вышеперечисленных (железнение, хромирование, наплавка), это - хромирование и вибродуговая наплавка.

Электролитическое хромирование является эффективным способом повышения износостойкости трущихся деталей, защиты их от коррозии, а также способом защитно-декоративной отделки. Значительную экономию дает хромирование при восстановлении изношенных деталей. Процесс хромирования широко применяется в народном хозяйстве. Над его совершенствованием работает ряд научно-исследовательских организаций, институтов, вузов и машиностроительных предприятий. Появляются более эффективные электролиты и режимы хромирования, разрабатываются методы повышения механических свойств хромированных деталей, в результате чего расширяется область применения хромирования. Знание основ современной технологии хромирования способствует выполнению указаний нормативно-технической документации и творческому участию широких кругов практических работников в дальнейшем развитии хромирования.

Вторым наиболее целесообразным из способов восстановления вторичного вала коробки передач являетсявибродуговая наплавка. Этот способ наплавки является разновидностью дуговой наплавки металлическим электродом. Процесс наплавки осуществляется при вибрации электрода и подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность.

Преимущества способа:

• небольшой нагрев деталей, не оказывающий влияние на термообработку;
• высокая производительность процесса;
• возможность получить наплавленный слой без пор и трещин;
• минимальная деформация детали, которая не превышает полей допусков посадочных мест;
• возможность получения наплавленного металла требуемой твердости и износостойкости.
• Недостатки:
• невысокая производителькость.
• Рациональный режим наплавки:
• напряжение 28.30;
• сила тока 70-175 А;
• диаметр проволки 1,6 мм;
• скорость подачи проволки - 1,3 м/мин;
• скорость наплавки - 0,5 - 0,6 м/мин;
• амплитуда вибрации 1,82 мм.

В связи с тем что преимуществ вибродуговой наплавки больше и её чаще используют на производстве восстановление шейки под подшипник будет производится наплавкой.

4.1 План  технологических операций по  устранению дефектов

 

№ п/пНаименование и содержание операцииОборудованиеПриспособлениеИнструментУстановочные базыРабочийИзмерительный 1234567005Токарная правка центров Токарно-винторезный станок модели 1к62Патрон трех кулачковый, центр люнет Сверло центрованное Р18ШаблонШейка ф17,18 центр отв. 010Шлифовальная шлифовать шейку под наплавкуКругло шлифовальный станок модели 3Б151Поводковый патрон центр Шлифовальный круг ПП600*305 24 А 40 ПСМ 25к8АМикрометр МК 75-100-01 ГОСТ 6507-78Шейка ф17,18 центр отв. 015Наплавочная наплавить шейку вибродуговой наплавкой Переоборудованный токарно-винторезный станок модели 1к62-м выпрямитель ВС А - 600/300 Головка для наплавки 9АИЖ-5; Вибратор ОКС - 1252АПатрон трех кулачковый, центр Кусачки, комбинированные ГОСТ 5547-77Штангенциркуль ШЦ 1-125-01 ГОСТ 166-80 Шейка ф17,18 центр отв. 020Шлифовальная предварительно шлифовать шейку под подшипник Кругло шлифовальный станок модель 3Б151Поводковый патрон центр Шлифовальный круг МП600*40*305 24А40ПСМ 25к8АМикрометр МК - 75-100-0,01 ГОСТ 6507-78Шейка ф17,18 центр 025Шлифовальная чистовое шлифование шейки под подшипникКругло шлифовальный станок модели 3Б151Поводковый патрон центр Шлифовальный круг МП 600*40*305Микрометр МК-75-100-0,01 ГОСТ 6507-78 Шейка ф17,18 центр 030Моечная промыто деталь Ванная с садовым растворомПодвеска для мойки детали035Сушильная Удалить следы влагиСушильный шкафподвеска040Контрольная контролировать размеры диаметров шейки, шлиц шпоночной канавкиПлита проверочная, подставка под плиту Контрольная Стойка индикаторная индикатор часового типа микро метр МК - 75-100-0,01 ГОСТ 6507-78 Кольцо калибр шлицевое

5.1 Выбор  оборудования приспособления и  инструмента

 

Для правки центров выбираем токарный - винторезный станок 1к62.

Для шлифования шейки вала под подшипник применяем кругло шлифовальный станок 3б151.

Приспособление для наплавки - наплавочная головка УАНЖ - 5. Инструмент режущий переменяется с пластинками, из быстро режущей стали Р18 и твердого сплава Т5К10, позволяющие вести обработку на повышенных скоростях.

Для шлифовальной операции применяется шлифовальный круг МП 600*40*305

Измерительный инструмент приминается для межоперационного и окончательного контроля детали.

Штангенциркуль ШЦ 1 - 125 - 0,1

Микрометр МК - 75, кольцо - калибр шлицев

Калибр НЕ

Калибр - скоба - НЕ ГОСТ 2015 - 84

Калибр ГОСТ 7951 - 59

 

5.2 Расчет  режимов и норм времени по  операциям

 

Операция 005 Токарная

Править центровке отверстия с двух сторон оси. Инструмент-сверло центровое. Размеры отверстия: d=7,5 мм l=3,6 мм

Назначим режим резания: подача Sr=0,08 мм/об;

Скорость резания Vт=20 м/ мин. Подачу корректируем по паспорту станка модели "1к62". Sф=0,074 мм/об.

Число оборотов шпинделя:

 

n= (1000* т) / (П*Д); об\мин

nт= (1000*20) / (3,14*7,5) =849 об/мин

 

Число оборотов корректируем по паспорту станка модели "1к62" na=800 об\мин

Основное время:

 

То= (L*j) / (Sф *nф); мин

 

где L - длина прохода сверла, j - число проходов

Sф - фактическая подача, nф - фактическое число оборотов

где l-длина обрабатываемой детали, l1 - величина врезания

 

l1=t*ctg

 

где t-глубина резания

 

t= /2=7,5/2=3,75

 

половина угла сверла

 

=60

L1=3,75*ctg60=3,75*0,58=2,2мм

То= (3,6+2,2) / (0,074*800) =0,10 мин

 

Вспомогательное время

 

Твсп=tуст+ tпер, мин

 

где tуст - время на установку и снятия детали

tпер - вспомогательное время, связанное с переходом

 

tпер=0,16мин

Твсп=0,87+0,16=2,47мин

 

Дополнительное время

 

Тдоп= ( (То + Твсп) /100) *k

 

где k - процент дополнительного времени, k=8% для токарных работ

 

Тдоп= ( (0,1+2,47) /100) *8=0,21 мин

 

Штучное время

 

Тшт= То+ Тв +Тдоп=0,1+2,47+0,21=2,78 мин

 

Подготовительно-заключительное время

 

Тз-н=4мин

 

Операция 010. Шлифование

Шлифовать шейку под наплавку.

Исходные данные: Деталь-вал вторичный коробки передач Д=65 мм; d=64,90мм; l=493 мм. Материал - СТАЛЬ 30 ХГТ ГОСТ 4543-71.

Твердость-HRC 45 - 55. Масса детали - 2,75 кг.

Оборудование - кругло шлифовальный станок-3Б151.

Режущий инструмент - шлифовальный круг ПП 600*40*305.

Установка детали - в центрах.

Условия обработки - с охлаждением.