Реферат
Пояснительнаязаписка содержит: листов
Ключевыеслова: вал карданного вала, дефект, восстановление, наплавки, железнение,обработка, сборка .
Вданной работе производится разработка технологических процессов дефектации,восстановления и обработки изделия, а также обоснование выбора наиболеерациональных операций, входящих в эти технологические процессы .
Содержание
Введение
1.Назначение и устройство
2.Возможные неисправности
3.Дефектовка карданной передачи
4.Выбор рациональных способоввосстановления детали
4.1 Возможные способы восстановления
4.2Выбор рациональных способов восстановления различных поверхностей деталей
5.Проектированиемаршрутов и операций по восстановлению деталей.
5.1 Порядок вибродуговой наплавки
5.2 Плазменная наплавка
5.3 Процесс гальваническогонаращивания (железнение)
5.4 Обработка деталей после наплавки
5.5 Обработка деталей послегальванического наращивания
6.Ремонт карданной передачи
6.1 Проверка технического состояниякарданов
6.2 Шприцевание карданных валов
6.3 Балансировка карданных валов
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Постояннаянеобеспеченность ремонтного производства запасными частями является серьезнымфактором снижения технической готовности автомобильного парка. Расширение ихпроизводства, новых запасных частей связано с увеличением материальных итрудовых затрат. Вместе с тем около 75% деталей выбрасываются при первомкапитальном ремонте автомобилей, являются ремонтно-пригодными, либо могут бытьиспользованы вообще без восстановления. Поэтому целесообразной альтернативойрасширению производства запасных частей являются вторичное использованиеизношенных деталей, восстанавливаемых в процессе ремонта автомобиля и егоагрегатов.
Изремонтной практике известно, что большинство выбракованных по износ деталейтеряют не более 1-2% исходной массы. при этом прочность деталей практическисохраняется .
Спозиции воспроизводства машин экономическая целесообразность ремонтаобусловлена возможностью повторного использования большинства деталей какгодных, так и предельно изношенных после восстановления. Это позволяетосуществить ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла посравнению с затратами при изготовлению новых деталей.
Высокоекачество отремонтированных автомобилей и агрегатов предъявляет повышениетребования к ресурсу восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях иагрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило взначительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисныхразмеров, смещением осей в корпусных деталях, изменение условий задачи смазкии пр. В этой связи технология восстановления деталей должна базироваться натаких способах нанесения покрытий и последующей обработки, которые позволилибы не только сохранить, но и увеличить ресурс отремонтированных деталей.
1.Назначениеи устройство
Карданнаяпередача предназначена для передачи крутящего момента от одного механизма кдругому. Карданная передача чаще всего соединяе ведомый вал коробки передачили раздаточной коробки с ведущим валом главной передачи моста .
Устройствокарданной передачи:
— вал карданный;
— карданный шарнир;
— промежуточнаяопора.
— Карданный вал — это труба, по обеим сторонам которой имеются шарниры. Трубаочень прочная, так как по ней передается все усилие от коробки передач.Карданные шарниры позволяют этому усилию проходить без изменений к ведущемумосту при вертикальных перемещениях колес.
— Карданный шарнир состоит из двух вилок, которые соединены так называемойкрестовиной. Она действительно представляет собой крест. На окончания этогокреста надеты маленькие подшипники с роликами.
— Корпуса подшипников находятся в отверстиях вилок. Таким образом, соединениеполучается очень подвижное. Две вилки карданного шарнира могут вращатьсяотносительно друг друга. Правда, на небольшие углы. Но и этого хватает, так какведущие колеса все-таки не очень высоко подпрыгивают на неровностях дороги.
Наконце вала, который выходит из коробки передач, жестко закреплена деталь,называемая «звездочкой».
Онадействительно похожа на звездочку. На ее поверхности имеются канавки, покоторым перекатываются шарики. Шарики с внешней стороны как бы охватываюткорпус шарнира.
Навнутренней поверхности корпуса также есть канавки. Получается, что каждый шарикрасположен с одной стороны в канавке, соединенной с валом, а с другой стороны — в канавке, соединенной с корпусом и колесом автомобиля.
Привращении вала шарики выполняют роль шлицев и передают весь крутящий момент, илиусилие, на колесо. Но как только колесо поворачивается, шарик простоперекатывается по канавкам звездочки и корпуса, не переставая передаватькрутящий момент на колеса.
Скоростьвращения вала при этом всегда равна скорости вращения колеса. Поэтому такиешарниры и называют шарнирами равных угловых скоростей. Причем углы поворотаколеса могут быть очень большими. Шарики смазываются специальной смазкой. Весьшарнир закрыт прочным резиновым чехлом, который защищает его от повреждения
2.Возможныенеисправности
/>/>
3.Дефектовкадеталей карданной передачи
потребуются
-индикаторчасового типа
-нутромер
Рекомендация
Передосмотром тщательно очистите детали щеткой.
ПОРЯДОКВЫПОЛНЕНИЯ.
1.Проверьтесостояние сварных швов, шлицевых частей и трубы переднего карданного вала.Шлицевые части не должны иметь следов видимого износа.
/>
2.Длязаднего вала проверьте наличие балансировочных грузиков, состояние сварных швови измерьте диаметр отверстия вилки под игольчатый подшипник. Вмятины натрубах, погнутость вилок (несоосность отверстий вилок) не допускаются.
Предупреждениек операции 2
Диаметротверстия вилки карданного шарнира под обойму игольчатого подшипника не долженпревышать 23,825 мм. Измерения проводите нутромером с индикатором часовоготипа.
/>
3.Проверьтесостояние корпусов подшипников крестовины, шипов крестовины, сальников, обойм икрестовины. Повреждения, следы значительного видимого износа не допускаются.
/>
4.Проверьтесостояние эластичной муфты. Механические повреждения, трещины и отслоениярезины от металлических вкладышей не допускаются.
/>
5.Промежуточнаяопора карданной передачи не должна иметь деформаций.Дефектную опору замените в сборе.Трещины и разрывы эластичной обоймы, отслоения резины не допускаются.
/>
6.Проверьте состояние подшипника промежуточной опоры, проворачивая его внутреннеекольцо в обоих направлениях и при этом прижимая к наружному кольцу (внутреннеекольцо должно вращаться плавно). Уплотнители подшипника не должны иметьмеханических повреждений (место возможного повреждения уплотнителя указанострелкой).
/>
4.Выборрациональных способов восстановления
4.1Возможные способы восстановления
Целью ремонта деталей являетсявосстановление всех геометрических размеров детали, формы и расположенияповерхностей и обеспечение физико-механических свойств в соответствии стехническими условиями на изготовление новой детали.
Кроме того, при ремонте очень часторешается и задача повышения долговечности и работоспособности деталей за счетприменения новых материалов, новых технологий и более прогрессивных способоввыполнения работ с минимальными трудозатратами.
При ремонте автомобилей широкоеприменение находят следующие способы восстановления изношенных деталей:механическая обработка; сварка, наплавка и напыление металлов, гальваническая ихимическая обработка.
Выбор того или иного способа зависитот многих факторов, таких как технические возможности предприятия, объемремонтных работ, сложность конфигурации детали, технические условия наизготовление детали и др. Предпочтение отдается тому способу, который обеспечитвыполнение ремонтных работ с наибольшей экономической эффективностью.
Механическая обработка при ремонтеприменяется:
· для снятияприпуска на обработку после наплавки, сварки, напыления и др. и придания детализаданных геометрических размеров, формы;
· для обработкиодной из сопряженных деталей при ремонте под ремонтные размеры;
· для установкидополнительных ремонтных деталей.
После снятия наплавленного металладеталь обычно имеет заданные по чертежу размеры и форму, но не обладаеттребуемыми физико-механическими свойствами. Поэтому ответственные детали(коленчатый вал, распределительный вал и др.) после предварительноймеханической обработки проходят термическую обработку для получения необходимыхфизико-механических свойств (обычно твердости). После термообработки проводятокончательную механическую обработку детали с целью получения требуемойшероховатости (шлифование).
Вместо процесса термической обработкии последующего шлифования иногда выполняется накатывание (раскатывание)поверхности шариком или роликом. Такая обработка увеличивает твердость ичистоту поверхности.
При ремонте пар трения поршень —цилиндр, коленчатый вал — вкладыш и др. применяется метод механическойобработки под ремонтные размеры. Ремонтным называют заранее установленныйразмер, отличный от номинального, под который ремонтируется деталь. Обработкапод ремонтный размер ведется обычно для более сложной детали: цилиндра (гильзацилиндра), коленчатого вала и др. Ответные детали — поршневое кольцо, вкладыш идр. — изготовляются заранее под ближайший ремонтный размер и поставляютсяремонтными предприятиями отдельно.
Количество ремонтных размеров бываетот 1 до 3 и ограничивается прочностью деталей. Например, при проточке шеекколенчатого вала под ремонтный размер теряется его прочность.
К достоинствам метода относятсяпростота технологического процесса, высокая экономическая эффективность.Недостатком метода считаются увеличение номенклатуры запасных частей одногонаименования и усложнение организации процесса комплектования деталей ихранения их на складах.
Наплавочные работы широко применяютпри восстановлении изношенных деталей. Применение наплавки рабочих поверхностейпозволяет не только восстановить размеры детали, но и повысить их долговечностьи износостойкость путем нанесения металла соответствующих химического состава ифизико-механических свойств.
Процесс наплавки имеет достаточновысокую производительность, прост по техническому исполнению, обеспечиваетвысокую прочность соединения наплавленного металла с основным.
Сущность процесса наплавки состоит втом, что одним из источников нагрева присадочный металл расплавляется ипереносится на наплавляемую поверхность. При этом расплавляется металлповерхностного слоя основного металла и вместе с расплавленным присадочнымметаллом образует слой наплавленного металла.
Напыление металла представляет собойперенос расплавленного металла на предварительно подготовленную поверхностьпотоком сжатого воздуха. Расплавленный металл распыляется потоком воздуха намелкие частицы, которые ударяются о поверхность детали и соединяются с ней,образуя слой покрытия. Соединение с поверхностью носит в основном механическийхарактер, реже — сварочно-наплавочный.
В зависимости от источника нагреванапыление бывает газопламенным, электродуговым, плазменным и др.
Наибольшее применение в ремонтномделе находит плазменное напыление. Источником для расплавления наплавочныхматериалов служит высокотемпературная плазма.
В качестве напыляемых материаловприменяются наплавочные проволоки сплошного сечения, порошковые проволоки илипорошки.
Высокое качество напыленного слоядостигается применением аргона или азота для транспортировки порошка в зонуплазмы и распыления расплавленного металла. Аргон обеспечивает защитурасплавленного металла от окисления. Для процесса плазменного напыленияприменяются специальные установки, включающие в себя источник постоянного тока(чаще выпрямитель), плазмотрон и шкаф управления.
Процесс плазменного напыленияприменяется для восстановления размеров шеек коленчатых валов и других деталейцилиндрической формы.
Достоинства плазменного напылениясостоят в следующем: высокое качество покрытия, высокая производительность,возможность регулирования параметров процесса напыления.
К недостаткам необходимо отнестиболее высокую электроопасность из-за повышенного напряжения дежурной дуги,невысокий к.п.д. процесса.
Гальванические покрытия получают врезультате переноса металла из электролита на деталь при пропускании через негопостоянного тока. Катодом при этом служит деталь, анодом — металлическаяпластина. Электролит представляет собой водный раствор солей металла,осаждаемого на деталь.
Технологический процесс нанесенияпокрытий состоит из трех периодов: подготовка деталей к нанесению покрытия,нанесение покрытия и обработка детали после покрытия.
При выполнении ремонтных работвосстановление размеров деталей гальваническим наращиванием проводится многимиспособами, из которых широко применяется осталивание, хромирование,никелирование, цинкование. Из химических способов применение находятоксидирование и фосфатирование.
Осталивание (железнение) представляетсобой процесс нанесения железных покрытий на изношенные детали из хлористыхэлектролитов. Электролит состоит из водного раствора хлористого железа 200—680г/л и небольшого количества соляной кислоты 1—3 г/л. Железные покрытия имеюттвердость, близкую к твердости стали.
К достоинствам гальваническогонаращивания стального покрытия относятся большая скорость нанесения покрытия0,3 — 0,5 мм/ч, возможность получения слоев высотой 1—5 мм, отсутствиекоробления деталей.
Весьма эффективно осталиваниеприменяется при восстановлении посадочных мест под подшипники корпусныхдеталей: коробка скоростей, корпус двигателя и др.
Способ может быть применен длявосстановления посадочных мест зубчатых колес, втулок и т. д.
Могут быть восстановлены шейкиколенчатых валов.
Хромирование рабочих поверхностейдеталей. В качестве электролита используется водный раствор хромового ангидрида150— 400 г/л с содержанием 2—3 г/л серной кислоты.
Аноды выполняются из пластин свинца.
Режим хромирования определяетсяплотностью тока А/дм2 и температурой электролита. При температуре электролита60—70°С и плотности тока больше 15 А/дм2 получают молочные хромовые покрытия,имеющие низкую твердость и высокую плотность. Такие слои хорошо работают причисто коррозионном изнашивании. При низкой температуре электролита до 40° С ивысокой плотности тока получают матовые хромовые покрытия высокой твердости стончайшей сеткой трещин. Слои имеют высокую износостойкость. Нанесение твердыхматовых хромовых покрытий применяется при ремонте цилиндров двигателей,плунжерных пар топливных насосов дизелей и других деталей. Покрытиякомпенсируют износ деталей и увеличивают их долговечность.
Для удержания смазки на поверхностицилиндра хромирование должно быть пористым, что обеспечивается специальнойтехнологией.
Коленчатые валы, валы коробок передачи другие детали автомобиля хромируют в ваннах при средней плотности тока 45—60А/дм2 и температуре электролита 55°С (блестящее хромирование).
К числу недостатков хромированияотносятся низкая производительность процесса, невозможность восстановлениясильно изношенных деталей, так как хромовые покрытия толщиной более 0,3—0,4 ммимеют низкую прочность сцепления с металлом детали, высокая стоимость покрытий.
Защита крепежных деталей — болтов,гаек, шайб и др. — осуществляется способом цинкования, который вьшолняется вспециальных вращающихся барабанах в среде электролита. В состав электролитавходят сернокислый натрий, сернокислый цинк, сернокислый аммоний, декстрин.
Оксидирование — процесс полученияоксидных пленок толщиной более 0,06 мм с высокой твердостью и износостойкостью.Оксидирование защищает от коррозии.
В состав электролита входят водныерастворы едкого натра, азотнокислого натрия.
Из числа химических способов защитыот атмосферной коррозии стальных деталей используется фосфатирование. Защитнаяпленка состоит из сложных солей фосфора, марганца, железа.
Проводят фосфатирование в водныхрастворах солей марганца, фосфора.
4.2 Выбор рациональных способоввосстановления различных поверхностей деталей
Для восстановления шлицов возможноприменение способов наплавки и постановки дополнительной ремонтной детали.
Из рассмотренных методов наплавкиметод вибродуговай наплаки дает возможность получения высокой твердостинаплавленного слоя при незначительном нагреве детали, в отличии от методаручной дуговой наплавки. Поэтому для восстановления шлицев применяется методвибродуговой наплавки.
Для восстановления крестовиныиспользуем метод плазменной наплавки, такой способ более производительнее(13мин) по сравнению с СО2(17,3 мин).Припуск на механическую обработку уменьшаетсяв 1,5-2 раза, Что позволяет экономить наплавочный металл, ресурсвосстановления плазменной наплавкой крестовин соответствует ресурсу новых .
Для износа отверстий в вилке подподшипник выберем железнение.
5.Проектирование маршрутов и операцийпо восстановлению деталей.
5.1Порядок вибродуговой наплавки
Приразработке вибродуговой наплавки необходимо :
1.Подготовитьдеталь к наплавке
2.Выбратьтип и марку проволоки
3.выбратьтолщину наплавляемого слоя
4.Выбратьположение электродной проволоки относительно наплавляемой детали
5.Выбратьвеличину сварочного тока
6.Выбратьвеличину расхода охлаждающей жидкости
7.Выбратьисточник тока
8.выбратьголовку для наплавки
Стальиз которой изготавливается деталь 35Х имеет удовлитварительную проваренность температурапредварительного подогрева 100С .
Приподогреве детали к наплавке необходимо тщательно очистить поверхность от смазкии других загрязнений .
Детальочищается от масленой пленки и механических загрязнений. Поэтому возможнаочистка методом погружения. Для этого применяется синтетически моющее средствоМС-11. Для достижения требуемой частоты поверхности концентрация растворадолжна быть 20-30 г/л, температура раствора 80-100 С, а время очистки 2минуты .
Электроднаяпроволока выбирается в зависимости от требуемой твердости наплавленного слоя(твердость поверхности шлицев 50 HRC),поэтому выбираемая проволока Нл-65Г по ГОСТ 10543-63. Она имеет твердость принаплавке в жидкости 36-52 HRC.
Длядостижения наибольшей производительности и наивысшей стабильности процесса,наплавка производится проволокой диаметром 1,6-2,5 мм. Принимаем 2мм.
Толщинаслоя, подлежащего наплавке, определяется величиной износа, так же учитываетсяприпуск на механическую обработку наплавленного слоя. Т.о. толщина слояпринимается 0,5 мм.
Скоростьподачи электродной проволоки для получения оптимальной величины сварочного токаи необходимого количества расплавляемого электродного металла скорость подачиравна 0,017 м/с .
Скоростьнаплавки для наилучшего формирования и необходимой толщины наплавляемого слояравна 1,6 м/ч.
Положениеэлектрода относительно детали определяется следующим параметрами: вылетомэлектрода, углом подхода электрода к детали, углом наклона электрода к детали, углом подхода электрода к детали, частотой амплитудой вибрации.
Вылетэлектродной проволоки должен быть 8-12 мм, для предотвращения приваривания проволоки к мундштуку при малом вылете и плохой направляемости проволокиотносительно детали при большем вылете.
Уголподхода электрода к детали, для наилучшего формирования наплавляемого слоя иего качества, этот угол должен быть примерно перпендикулярен касательнойплоскости к наплавляемой поверхности .
Уголнаклона электрода детали, для улучшения сцепления с основным металлом иваликом между собой оптимальная величина этого угла 70-80 С
Амплитудавибрации электрода. При малой амплитуде повышается шероховатость и образуютсянаплывы, при увеличении амплитуды повышается интенсивность плавления иразбрызгивания электродной проволоки. Оптимальная амплитуда колебанийпроволоки 1,8-2,0 мм .
Величинасварочного тока 10-0-110 а, т.к. напряжение сварки 18-19 В и скорость подачи0,017 м/с
Частотаколебаний проволоки влияет на величину холостого тока. Наименьшая величинахолостого хода получается при частоте колебаний 50-100 Гц.
Расходохлаждающей жидкости влияет на величину деформации детали, на скоростьохлаждения металла, на степень защиты металла от окисления и азотирования и наустойчивость процесса наплавки. Оптимальный расход составляет 0,7-0,2 л/мин.В качестве охлаждающей жидкости используется 4%-ый водный растворкальцинированной соды.Жидкость подается на расстоянии 15 мм от места наплавки .
Источниктока. Для получения наилучшего результата вибродуговой наплавки используетсяисточник тока обратной полярности постоянного тока, три съемных выпрямителясоединены последовательно .
Головкадля вибродуговой наплавки должна обеспечить постоянство скорости подачипроволоки, стабильность процесса вибрации, сохранение постоянства настройки.Наплавка производится головкой с механической вибрацией ГМВК-1 .
5.2Плазменная наплавка
Крестовины карданных шарниров исателлитов дифференциала автомобилей и тракторов работают в тяжелых условияхабразивной среды и сравнительно быстро выходят из строя.
В зависимости от характера износакрестовины распределяются по следующим дефектам: крестовины, имеющие толькоразмерный износ, — 30%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании сосмятием шипов,- 52%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятиеми объемной деформацией (овальность, конусность), — 6%; крестовины, неподлежащие восстановлению,- 12%.
Размерный износ составляет 0,05-0,15 мм, глубина вмятин — 0,1-0,6 мм. Поскольку крестовины установлены в вилках шарниров карданноговала на игольчатых подшипниках, то вмятины на поверхности образуются отигольчатых роликов.
К крестовинам карданного вала,сдаваемым в ремонт, предъявляются следующие технические требования. Крестовиныне 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 твердыесплавы на основе железа: ПГ-С1, ПГ-УС25 с добавлением 6-8% Аl.
В качестве плазмообразующего газаможно использовать аргон, защитного газа — аргон, азот, углекислый газ. Длятранспортирования порошка и защиты сварочной ванны с точки зрениятехнико-экономических соображений наиболее целесообразно применять техническийазот. При использовании для защиты сварочной ванны углекислого газа качествонаплавки ниже, чем при использовании азота: формирование валиков более грубое,деталь перегревается, и после наплавки каждого шипа необходимо охлаждение.
Плазменную наплавку крестовинвыполняли на токарном станке плазмотроном конструкции ВСХИЗО, расположенным подуглом 10-15° относительно вертикальной оси и смещенным с зенита на 4-6 мм по ходу наплавки.
Наплавку шипов различных крестовиндиаметром 11-25 мм выполняли по винтовой линии при следующих режимах:
Сила тока, А 90-140
Напряжение, В 35-45
Скорость наплавки, см/с 1,6-1,7
Расход газа, л/мин:
плазмообразующего (аргона) 1,5-2
защитного (азота) 10-12
Расход порошка, г/мин 34-40
Плазменная наплавка крестовин науказанных режимах обеспечила толщину слоя 1,6-1,9 мм при глубине проплавления 0,4-0,6 мм. Твердость поверхности, наплавленной сплавом ПГ-УС25 + 8%Al HRC 52-56, а сплавом ПГ-С1+8% Аl HRC 46-52.
В настоящее время на ряде ремонтныхпредприятий крестовины восстанавливают вибродуговой наплавкой, наплавкой всреде СО2 с использованием наплавочных проволок Нп-65Г, Нп-30ХГСА (рис. ).
/>Рис. Крестовины после наплавки
В табл. приведены сравнительныеданные технологического процесса восстановления крестовин автомобиля ЗИЛ-130 вв среде СО2 и плазменной наплавкойТаблица. Технология восстановлениякрестовин автомобиля ЗИЛ-130
/>
Способ восстановления крестовинплазменной наплавкой более производительный (13 мин) по сравнению с наплавкой вСО2 (17,3 мин). Припуск на механическую обработку при плазменной наплавкеуменьшается в 1,5-2 раза, что позволяет экономить наплавочный металл. Ресурсвосстановленных плазменной наплавкой крестовин соответствует ресурсу новых.
5.3Процесс гальванического наращивания (железнение)
Технологическийпроцесс нанесения гальванического покрытия предусматривает выполнение операций:
1.Подготовкаи нанесение покрытия
2.Нанесениепокрытия
3.Завершающаяобработка после покрытия
Подготовкасостоит из следующих операций
1.Механическаяобработка поверхностей, подлежащих наращиванию
2.Очисткадеталей от оксидов и промывка ее органическими растворами
3.Монтаждетали на подвесное приспособление и изоляция мест не подлежащих покрытию
4.Обесжиривание
5.Промывкав проточной горячей воде, а затем и холодной воде
6.Химическаяили электрохимическая обработка
7.Повторнаяпромывка в проточной воде
Предварительнаямеханическая обработка осуществляется для устранения следов износа ивосстановления правильной геометрической формы .
Поверхностьшлифуется до шероховатости, соответствующей 6-8 му классам .
Шлифованиеперед нанесением покрытия производится с помощью непрерывной гибкой ленты(образивной). Образивным материалом служат мелкие зерна (75-120 мкм)
Режимшлифования: окружная скорость ленты составляет 30-35 м/с, при этомприменяется обильное охлаждение .
Дляочистки поверхности детали от ржавчины, окалины, краски, травильного шлака идругих загрязнений можно использовать карцевание, при котором дисковыми щеткамииз стальной проволоки диаметром 0,05-0,3 мм, закрепленными на шпинделешлифовального станка сообщают вращение с частотой 1200=1500 об/мин
Примонтаже детали на подвесное оборудование требуется обеспечить надежный контактв электрической цепи .
Поверхностидетали, не подлежащие покрытию изолируют. Наносятся лакокрасочные материалыклетью в 2-3 слоя с промежуточной сушкой каждого .
Жировыепленки могут быть удалены с поверхности детали химическим обезжириванием .
Составраствора t=70-80 C, продолжительность 7-10 мин
Послеобезжиривания деталь промывают в горячей, а затем холодной воде.
Химическаяобработка (травление) применяется для удаления с восстановленных поверхностейдетали оксидных и других пленок .
Составраствора 200-20 г/л воды соляной кислоты и 5-7 г компонента .
Режимработы: температура раствора 15-30 С, продолжительность травления 10-60 мин,в зависимости от характера и толщины слоя окислов .
Послетравления произвести промывку в проточной воде .
Железнение
Производитсяв стационарной ванне. Состав электролита: хлористое железо 600-650 кг/м
Режимработы на постоянном токе при железнении: t=253-267 К, кислотность 11,5 рН, плотность тока 20-80 А/дм, скорость осаждения 3-5 мкм/мин .
Послежелезнения деталь промывают в горячей воде и песевируют в течении 1-2 мин вследующем растворе: азотнокислотный натрий 50 г/л, технический уротротин 30г/л, tраств=60-70 С. Затем деталь сновапромывают в горячей воде .
5.4Обработка деталей после наплавки
Механическаяобработка детали после восстановления производится для предания деталиправильной геометрической формы, снятия дефектного слоя .
Предварительнаяобработка детали после наплавки выполняется резцами с пластинами изсверхтвердых материалов. Заточку резцов для увеличения износостойкости ипрочности выполняют с отрицательным передним углом 8-10, положительным заднимуглом 10-15 и главным углом в плане 65-75 .
Режимобработки наплавленной поверхности шлицов по наружному диаметру .
Дляпрерывистой наружной цилиндрической поверхности с твердостью материала посленаплавки более 45 HRC выбирается материал резца ПСТМ, режимрезания: скорость 0,8-1,2 м/с, подача 0,15-0,2 мм/об, глубина 1,0-1,5 мм, технологическая среда без охлаждения .
Длячистовой обработки наплавленных поверхностей используется шлифование .
Обработкаосуществляется шлифовальным кругом из электрокорунда белого повышенногокачества 39 А, зернистостью 24-40, твердостью СМ2-1С с керамической вязкостью.
Режимшлифования поверхности шлицов по наружному диаметру .
Предварительноешлифование для обрабатываемого материала Нл-65Г, твердости более 45 HRC, скорость съема материала 10000 мм мин, при окончательном 1000 мм мин, скорость вращения круга 25 м/сек, скорость вращениядетали при предварительном шлифовании 15-20 мм/мин, при окончательном 20-25мм/мин, минутная подача не превышает 0,15 мм/мин.
Режимрезания для нарезки шлице после наплавки с твердостью материала более HRC 45: материал режущего инструмента спараметрами режущих кромок 8-10,10-15,65-75, Uрез=0,7 м/с, подача 0,1-0,15мм/об, глубина резания за один проход 1,0-1,2 мм .
Шлифованиешлицев производится в том же режиме, что и после токарной обработки .
Шлифованиеосуществляется на шлифовальном станке с применением соответствующих специальныхшлифовальных кругов .
5.5Обработка деталей после гальванического наращивания
Механическаяобработка деталей, восстанавливаемых твердым железом, представляетопределенные трудоемкости обусловленные высокой твердостью, достигающей5500-6500 МП
Металлическуюобработку твердых железных покрытий выполняют на шлифовальных станках .
Особенностифизико-механических свойств железных покрытий определяет характерстружкообразования, шероховатость обработанных поверхностей и износ режущегоинструмента .
Наибольшиеприпуски на механическую обработку, требуемые при обработке деталей электролитическимжелезом, вызывают необходимость применения в процессе обработки небольшойглубины резания t=01,15-0,20 мм и подачи 0,15-0,20 мм/об .
Дляобработки шлифования твердого электролитического железа характерно работа образивныхкругов с притуплением. Возрастает окружность граней у зерен.Наиболеерациональным образивным кругом является круг 33А40СМ2К .
Пришлифовании целесообразно применять продольную подачу, не выше 0,012 мм, чтобы не ухудшить качество поверхностного слоя электролитического железа .
Вкачестве охлаждающей жидкости при шлифовании твердого железа целесообразноприменить 1%-й раствор воды, который наибольшим образом понижает температуру взоне резания.
6.Ремонткарданной передачи
Современнаятехнология ремонта предусматривает замену ключевых компонентов карданнойпередачи. Ассортимент предлагаемых сегодня на рынке комплектующих позволяет нетолько восстановить, но и изготовить любой вариант карданного вала на заказ попредоставленному чертежу. Как выяснилось, на складе крупных компании хранитсянесколько сотен позиций оригинальных комплектующих ведущих мировыхпроизводителей (Klein, Spicer, GWB). Примечательно что в этой сфереприсутствуют последние технические инновации, например, скользящие поверхностишлицевых соединений имеют антифрикционное рильсановое покрытие.
Сейчас,пожалуй, уже никто не возьмется за восстановление старых шеек крестовин илинаплавку шлицов компенсатора длины. Сделают по-другому: изношенную часть аккуратнодемонтируют и на ее место установят заводскую деталь. К примеру, взамендефектной вилки приварят новую, аналогичным образом поступят и с изношеннойшлицевой частью. Технология тщательно отработана. Сначала вал зажимают впатроне токарного станка и аккуратно стачивают заводской сварной шов, затемвпрессовывают шлицевой конец из трубы, а установленную на освободившееся местоновую деталь фиксируют полуавтоматической сваркой. Одним из самых дорогихремонтов считается замена карданной трубы тягача Scania R. Стоимость такойработы (без учета запасных частей) может достигать 17 тыс. руб.
Любойремонт карданной передачи завершается балансировкой. Наличие оборудования длявыполнения этих операций и определяет статус предприятия и конечный итогвыполненных работ. Уравновешивается карданная передача в сборе. Для этого всоставе оборудования имеется комплект универсальных адаптеров, позволяющийпроизвести имитацию крепления карданного вала в автомобиле. К примеру, немецкиестанки Schenck и Hofmann позволяют произвести динамическую балансировкукарданных валов длиной до 4000 мм в диапазоне рабочих частот от 100 до 6000мин-1. Устраняют дисбаланс путем фиксации на трубе балансировочных пластин,установкой прокладок под стопорные крышки подшипников, а в некоторых случаях,скажем, когда вал слишком короткий, — снятием металла с технологическихприливов на фланцах. Нельзя обойти стороной еще одну оригинальную услугу —вибродиагностику компонентов трансмиссии непосредственно на автомобиле. Такую работунедавно добавила в свой официальный перечень одна из крупных столичныхкомпаний, специализирующаяся на изготовлении и ремонте карданных передач.Функциональные возможности переносного прибора Schenck Vibroport 41 позволяютне только измерить суммарную вибрацию, но и разложить ее по составляющимчастотам, представив полученные данные в цифровом либо графическом виде.Правда, как нам пояснили, пользуются этим методом достаточно редко, надопонимать, берегут для особо сложных случаев. В повседневной работе опытныеремонтники все же предпочитают диагностировать снятые валы на стационарныхстендах.
Вкачестве резюме возьмем на себя смелость предположить, что в ближайшейперспективе развитие подобных услуг продолжится. Пример тому — европейскиестраны, в которых обширная сеть независимых сервисных центров прочно занялаопределенную нишу. В результате эксплуатационник имеет возможность выбора.Требуется новый карданный вал или вполне разумным будет восстановление старого— на рынке есть соответствующие предложения
6.1Проверка технического состояния карданов
Передснятием валов с автомобиля:
а)проверить состояние болтов крепления крышек подшипника и стопорных пластин;
б)проверить наличие и исправность маслёнок крестовин и скользящей вилки;
в)визуально проверить повреждения лакокрасочного покрытия, наличие царапин идеформацию трубы, смещение защитного кожуха шлицевого соединения, наличиетрещин в деталях или трубе.
Очистиви вымыв валы, проверьте карданные шарниры на легкость и плавностьпроворачивания и на отсутствие осевых и радиальных зазоров, целостность игерметичность защитных чехлов и уплотнителей. При наличии, проверить состояниепромежуточной опоры и эластичной муфты.
Проверьтебалансировку карданной передачи на балансировочном стенде, как указано вразделе «балансировка».
Еслипроворачивание шарниров плавное, отсутствуют заедания и ощутимые зазоры вподшипниках крестовины или ШРУСе, дисбаланс карданной передачи не превышает1,75 Н·мм (175 кгс·мм), а окружной и радиальный зазор в шлицевом соединении неболее 0,30 мм, то разборка карданной передачи не рекомендуется.
6.2Шприцевание карданных валов
1.Шприцеваниепроизводится через пресс-масленку до срабатывания предохранительного клапана(если таковой имеется в шарнире) или до появления новой смазки из-подуплотнений.
2.Еслипри этом в одном или большем числе подшипников появление смазки не наблюдается,либо смазка появляется вместе с водой, ржавчиной или грязью, то такой карданныйвал должен быть отправлен в специализированную ремонтную мастерскую.
3.Еслипри покачивании фланец-вилок карданных валов будет обнаружен люфт фланцевагрегатов, необходимо устранить люфты подтягиванием крепежа или ремонтомагрегатов (в зависимости от конструкции последних).
Шприци «Фиол-2У» — лучшие друзья карданных валов. Особенно часто должнышприцеваться те карданы, которые часто купаются в лужах и прочих нечистотах. Втакой среде особенно несладко приходится задней крестовине заднего кардана,т.к. она находится ближе всех к дорожному (или бездорожному) покрытию. Да,вдобавок, она не «прячется» ни за одним агрегатом, а даже наоборот,находится под углом, наматывая на себя глину, снег и прочие природныенедостатки. Многие считают — шприцевать карданы вовсе необязательно. Или можноэто делать максимум раз в год… Да еще и не снимая их с машины.
Господа!Запомните одну простую вещь — хорошо прошприцевать крестовину кардана (имеетсяввиду штатная крестовина), не снимая с машины, можно только при наличиикаких-нибудь нестандартных шприцев. Масленка на штатной крестовине находится вочень неудобном месте. Стандартному шприцу она становится доступной лишь приналичии переходника. Но, такая конструкция чрезвычайно неустойчива, и пришприцевании смазка стремится убежать либо из стыка «масленка-переходник»,либо из стыка «переходник-шприц». Второе более «безопасно»,т.к. сразу видно, откуда бежит смазка. А вот первый путь иногда создаетиллюзию, что крестовина прошприцована (шприцевать нужно до тех пор, пока новаясмазка не начнет выходить из под всех сальников крестовины).
Благодаряэтому переходнику, мимо крестовины «проходит» довольно большоеколичество смазки. Вы же не побежите, наверняка, за новой порцией Фиола, если70% из того, что Вы планировали использовать, окажется на полу. Либо Выиспользуете то, что вывалилось (не думаю, что ОНО стерильно", либо вообщеплюнете на это дело до лучших времен. А лучшие времена могут и не наступить,т.к. проверить состояние крестовины, не сняв кардан, невозможно. Поэтому, небудем спорить насчет того, нужно ли снимать или нет. Если Вы хотите знать, вкаком состоянии находится крестовина, а также хотите ее качественнопрошприцевать, кардан нужно снимать.
Каждыйкардан имеет три точки для шприцевания: две пресс-масленки на крестовинах иодна масленка возле шлицевого соединения. Кстати, последнюю как раз можношприцевать не снимая кардан. Когда Вы снимите кардан, очистите пресс-масленкиот грязи и прошприцуйте их. Старайтесь делать это нежно, т.к. от грубости толкумало. Даже вред может быть — смазка пробьет себе широкую дорогу в одном месте,и все последующее, что Вы будете туда закачивать, будет вылезать оттуда, аостальным коллегам не достанется. В принципе, шприцевание можно считатьзаконченным, когда отовсюду полезет свежая смазка. Но, будьте готовы к тому, чтотакое маловероятно.
Когдакардан будет готов к установке, поставьте его вертикально и немного надавите.Это нужно для того, чтобы вышли излишки из шлицевого соединения, т.к. пришприцевании кардан «растет» из-за внутреннего давления смазки. Еслиэтого не сделать, то Вы очень удивитесь, когда поймете, что он не хочет влезатьна свое старое место между редуктором и раздаткой. Когда Вы поймете, в чемдело, и начнете его «укорачивать», то просто перемажетесь в«излишках». А фиол до конца не отстирывается! И пахнет весьмаубедительно! Поэтому шлицы удобнее шприцевать после постановки вала наавтомобиль.
Когдапроцедура установки будет закончена, и Вы, окрыленные сознанием собственногомогущества, поедете кататься, Вы ощутите, что проделали эту грязную работу совсемне зря. Количество шумов уменьшится. При движении под горку Вы уже не услышитеэтот неприятный звук, напоминающий взаимодействие сильно изношенных шестеренок,исходящий из района КПП и РК. Вполне возможно, что пропадет часть вибрации,вызванной не совсем правильной работой несмазанной крестовины. В общем, будуттолько плюсы.
6.3Балансировка карданных валов
Однойиз причин снижения ресурса работы агрегатов автомобиля являются вибрации,возникающие в результате дисбаланса его вращающихся деталей, а именноколенчатого вала, маховика, корзины сцепления, карданных валов и т.д. Ни длякого не секрет чем грозят эти вибрации. Это и повышенный износ деталей, икрайне некомфортная эксплуатация автомобиля, и худшая динамика, и повышенныйрасход топлива, и проч., и проч. Все эти страсти уже не раз обсуждались и впечати и на просторах сети – не будем повторяться. Поговорим лучше обоборудовании для балансировки, но сначала давайте коротко разберем, что жетакое этот дисбаланс, и каких видов он бывает, а потом рассмотрим как с нимбороться.
Дляначала, давайте определимся, зачем вообще вводить понятие дисбаланса, ведьпричиной вибраций являются силы инерции, возникающие при вращении инеравномерном поступательном движении деталей. Может быть лучше оперироватьвеличинами этих сил? Перевели их в килограммы «для ясности» и вроде бы понятнокуда, что и с каким усилием давит, сколько кило приходится на какую опору… Нодело-то в том, что величина силы инерции зависит от частоты вращения, точнее отквадрата частоты или ускорения при поступательном движении, а это в отличие отмассы и радиуса вращения, величины переменные. Таким образом использовать силуинерции при балансировке просто неудобно, придется каждый раз пересчитывать этисамые килограммы в зависимости от квадрата частоты. Судите сами, длявращательного движения сила инерции:
/>
где:
m– неуравновешенная масса;
r– радиус ее вращения;
w– угловая скорость вращения в рад/с;
n– частота вращения в об/мин.
Невысшая математика, конечно, но пересчитывать лишний раз не хочется. Вот поэтомуи ввели понятие дисбаланса, как произведения неуравновешенной массы нарасстояние до нее от оси вращения:
/>
где:
D– дисбаланс в г мм;
m– неуравновешенная масса в граммах;
r– расстояние от оси вращения до этой массы в мм.
Измеряютэту величину в единицах массы умноженных на единицу длины, а именно в г мм(часто в г см). Специально акцентируем внимание на единицах измерения,поскольку на просторах мировой сети, да и в печати, в многочисленных статьяхпосвященных балансировке, чего только не встретишь… Тут и граммы деленные насантиметры, и определение дисбаланса в граммах (не умноженных ни на что, простограммы и всё, что хочешь, то и думай), и аналогии с единицами измерениякрутящего момента (похоже вроде – кг м, а тут г мм…, но физический смысл-тосовершенно другой…). В общем, будем внимательны!
Итак,первый вид дисбаланса – статический или, еще говорят, статическаянеуравновешенность. Такой дисбаланс возникнет, если на вал точно напротив егоцентра масс поместить какой-нибудь груз, и это будет равноценно параллельномусмещению главной центральной оси инерции 1 относительно оси вращения вала.Нетрудно догадаться, что такая неуравновешенность характерна дискообразнымроторам2, маховикам например, или шлифовальным кругам. Устранить этот дисбалансможно на специальных приспособлениях – ножах или призмах. Тяжелая сторона3 поддействием силы тяжести будет поворачивать ротор. Заметив это место, можнопростым подбором на противоположную сторону установить такой груз, которыйприведет систему к равновесию. Однако процесс этот довольно длительный икропотливый, поэтому устранять статический дисбаланс все-таки лучше набалансировочных станках – и быстрее и точнее, но об этом ниже.
Второйтип дисбаланса – моментный. Такую неуравновешенность можно вызвать, прилепив накрая ротора пару одинаковых грузов под углом 180° друг к другу. Таким образом,центр масс хоть и останется на оси вращения, но главная центральная ось инерцииотклонится на некоторый угол. Чем примечателен такой вид дисбаланса? Ведь напервый взгляд, в «природе» его можно встретить разве что по «счастливой»случайности… Коварство такой неуравновешенности заключается в том, что онапроявляется только при вращении вала. Положите ротор с моментным дисбалансом наножи, и он будет находиться в полном покое, сколько бы раз его неперекладывали. Однако стоит раскрутить его, так тут же появится сильнейшая вибрация.Устранить подобную неуравновешенность можно только на балансировочном станке.
Инаконец, самый общий случай – динамическая неуравновешенность. Такой дисбалансхарактеризуется смещением главной центральной оси инерции как по углу так и поместу относительно оси вращения ротора. То есть, центр масс смещаетсяотносительно оси вращения вала, а вместе с ним и главная центральная осьинерции. При этом она еще и отклоняется на некоторый угол так, что непересекает ось вращения4. Именно такой вид дисбаланса встречается чаще всего, иименно его так привычно устраняют нам в шиномонтажах при смене резины. Но еслив шиномонтаж мы все как один едем по весне и осени, то почему же оставляем безвнимания детали двигателя?
Простойвопрос: после шлифовки коленвала в ремонтный размер или, того хуже, после егорихтовки, можно быть уверенным в том, что главная центральная ось инерции вточности совпадает с геометрической осью вращения коленвала? А второй разразбирать-собирать мотор время и желание есть?
Итак,в том, что балансировать валы, маховики, карданные валы и проч. нужно, сомненийнет. Следующий вопрос – как балансировать?
Какуже упоминалось при статической балансировке можно обойтись ножами-призмами,если есть достаточное количество времени, терпения, и поля допусков наостаточный дисбаланс велики. Если Вы цените рабочее время, заботитесь орепутации своей компании или просто беспокоитесь о ресурсе деталей своегоавтомобиля, то единственный вариант балансировки – это специализированныйстанок.
Присведении всех зазоров в сочленениях карданного вала к минимально-допустимымзначениям производят его балансировку на специальном балансировочном станке.Назначение балансировочного станка заключается в измерении дисбаланса вала икоррекции его масс с целью уменьшения начального дисбаланса до допустимогозначения.
ГОСТР52430-2005" Передачи карданные автомобилей с шарнирами неравных угловыхскоростей" устанавливает нормы дисбаланса для валов с различноймаксимальной частотой вращения карданной передачи в трансмиссии, рассчитываемыена основе допустимых удельных дисбалансов на каждой опоре вала в г см.
Допустимыйдисбаланс карданной передачи (вала) на каждой опоре не должен превышатьпроизведение величины массы вала, приходящейся на опору, и допустимогоудельного дисбаланса для соответствующих частот вращения вала в трансмиссии,приведенного в таблице.
Длявалов автомобилей ВАЗ, вращающихся в трансмиссии с максимальной частотойвращения более 4000 об/мин, допустимый удельный дисбаланс равен 4 г см.
Например,для вала Нивы массой 8 кг допустимый дисбаланс отнесенный к каждой опоре равен(8х4):2 =16 гсм.
Передустановкой отбалансированых валов в трансмиссию целесообразно проверитьрадиальные и торцевые биения на посадочных поверхностях фланцев агрегатов.
/>
Заключение
Вкурсовой работе произведено овладение методикой и получены навыкисамостоятельного решения конкретных задач, связанных с процессами изготовленияи ремонта автомобильной техники.