Государственный комитет Российской Федерации
по высшему образованию
Тольяттинский государственный университет
Машиностроительный факультет
Кафедра «Технология машиностроения»
Дипломный проект
На тему:«Повышение надежности и долговечности работы манжетных уплотнений валовавтомобилей ВАЗ»
Заведующий кафедры: Драчев О.И. _____________
Руководитель: Бобровский Н.М. _____________
Консультанты:
1. Мурахтанова Н.М._____________
2. Ульянова В.Е. _____________
Рецензент:______________________________________________
Дипломант:
Мельников Павел Анатольевич
2002 г.
Реферат
УДК 621.002.(075)
Мельников П.А.
Дипломный проект на тему: «Повышениенадежности и долговечности работы манжетных уплотнений валов автомобилей ВАЗ»Тольятти, 2002. – 144 с., ил.
Ключевые слова: манжетное уплотнение,математическое моделирование, трибологическая система, технологическоеуправление качеством, поверхностно-пластическое деформирование, микрорельеф,система автоматического проектирования.
Целью дипломного проекта является анализпроблемы дефекта на АО «АвтоВАЗ» – течь в сальниковое уплотнение, представленорешение данной проблемы. В работе рассмотрены прогрессивные конструкции манжет– и перспектива их применения для снижения уровня дефектов в автомобилях АО«АвтоВАЗ». Проанализирован результат внедрения в качестве финишной обработки сальниковыхшеек коленчатого вала 2112-1005020 метод ППД – выглаживанием широкимсамоустанавливающимся инструментом. Разработан алгоритм расчета геометрииповерхности при отделочно-упрочняющей обработке и на персональном компьютеребыла создана программа для расчета микрорельефа.
Содержание
Введение
1.Анализ способов повышения надежности и долговечности работы манжетныхуплотнений валов автомобилей
1.1 Литературный обзор по манжетным уплотнениям1.2 Разработка способа обработки для нанесения микрорельефа насальниковые шейки деталей ВАЗ
2.Качество и эксплутационные свойства деталей, обработанных ППД
2.1 Анализ микрогеометрии поверхности, обработанной ППД
2.2 Анализ влияния создаваемых микрорельефов при обработке ППДна качество работы уплотнительных узлов
2.3 Факторы, обеспечивающие возникновение остаточныхнапряжений сжатия и повышение микротвердости поверхности, обработанных ППД
3.1 Выявление зависимости между основными параметрамиобработки и качеством обработанной поверхности по критерию шероховатости
3.2 Экспериментальные исследования изменения микротвердости вприповерхностном слое обработанной детали
3.3 Испытания инструментов на стойкость при широкомвыглаживании
4.Разработка математической модели отделочно-упрочняющей обработки, наносящеймикрорельеф на поверхность шеек валов.
4.1 Создание математической модели геометрического построениямикрорельефа обработанной поверхности
4.1.2 Алгоритм для расчета несколькихоборотов детали
4.1.3 Алгоритм расчета с учетоммногоинструментальной обработки
4.2 Внесение в математическую модель изменений, для учетафизико-механических параметров обработки
4.3 Визуализация выходных данных математической модели
5.Анализ результатов математического моделирования
5.1 Выявление корреляционной связи между параметрами ипоказателями обработки
6.Разработка технического задания на приспособление для нанесения микрорельефа вмассовом производстве
7. Безопасность и экологичность проекта
7.1 Описание операции и рабочего места
7.2 Описание основныхвредных производственных факторов, имеющих место на полировальных операциях
7.3 Вывод по разделу
8.Экономическая эффективность проекта
Списоклитературы
/>/>/>/>/>/>/>Введение
После ряда финансовыхпотрясений, прошедших в Российской Федерации, лимитирующая частьмашиностроительного производства была практически парализована. Поступлениесредств от машиностроительных предприятий в Государственный бюджет сократиласьв несколько раз. Вследствие интеграции Российского рынка с мировым,неконкурентоспособная продукция наших заводов была частично вытеснена свнешнего и внутреннего рынков. В результате чего многие предприятия вообще несмогли вписаться в новые экономические условия, и фактически были признаныбанкротами.
Вто время когда, отечественная наукоемкая промышленность, погруженная в рыночныереформы, фактически прекратили поступательное развитие, лидеры мировогосообщества как минимум дважды обновили свои технологии машиностроительногопроизводства. Они усиленно развивают информационные технологии и технологииуправлении производственными процессами. В настоящее время придерживаютсяидеологии достижения технологического превосходства, которая предполагаетиспользование инновационных технологий, реинжениринга, формирования рынкаинтеллектуальной собственности.
Главнаяпроблема, которую сформулировал Президент в своем Послании Федеральномусобранию (апрель 2001 г.), – это гигантское (в десятки раз) рыночное нашейпромышленности от уровня, достигнутого передовыми странами. Это отставаниечревато тяжелыми последствиями.
Следуетотметить, что в РФ сосредоточены сотни НИИ, способные поддерживатьконкурентоспособное производство, но за частую большинство научных разработоктак и осталось не реализовано материально. Согласно ранее проведенным реформампредполагалось, что если предприятиям федерального подчинения дать свободу, тоони быстро втянуться в рынок, однако на практике этого не произошло. Поэтомунынешнее правительство РФ взяло курс на создание более эффективногоорганизационного обеспечения развития промышленности.
Внастоящее время в народном хозяйстве наблюдается некоторая стабилизация и поискновых организационных форм управления, позволяющих повысить эффективностьпроизводства [38]. Поэтому первоочередная задача отечественных предприятийсостоит в том, чтобы доказать обществу свою необходимость, показать, что безэтих предприятий, дальнейшее развитие общества невозможно, а для этогонеобходимо разработать теоретическую базу рынка, основанное на достижениитехнологического превосходства и представить её в такой форме, чтобы она быладоступна для восприятия широкой общественностью.
Цельюданной научной работы является анализ эффективности интеграции научныхисследований, направленных на создания конкурентоспособной продукции, ипроизводства. В частности была затронута проблема обеспечения качества наружныхцилиндрических поверхностей нанесением микрорельефа методомповерхностно-пластического деформирования, в процессе решения которойиспользовались элементы математического моделирования с применениемвычислительной техники.
1. Анализ способов повышения надежности и долговечности работыманжетных уплотнений валов автомобилей
1.1 Литературный обзор по манжетным уплотнениям
Однимиз путей повышения работоспособности манжетных уплотнений, применяемом вмировой практике, является обработка поверхности вала под сальниковые шейкиметодами поверхностного пластического деформирования (ППД).Отделочно-упрочняющая обработка методами ППД позволяет существенно улучшитьэксплуатационные характеристики деталей. Наиболее простыми для практическойреализации методами ППД являются алмазное выглаживание и обкатывание. Привыглаживании инструмент взаимодействует с обрабатываемой поверхностью вусловиях трения скольжения, при обкатывании в условиях трения качения. Несмотряна то, что при обкатывании шариками или роликами имеет место качение с проскальзыванием,а при алмазном выглаживании – скольжение, между ними имеется сходство как вмеханизме образования микропрофиля и характере деформации поверхностного слоя,так и в соотношении действующих сил и коэффициентов трения. Это сходствопозволяет установить некоторые общие закономерности для обоих процессов, наоснове чего могут быть установлены рациональные области их применения иоптимальные режимы обработки. Процесс обработки ППД идет без снятия стружки:радиально вытесняются объемы материала с вершин микронеровностей в глубинуповерхностного слоя. Материал течет от диапазонов высоких напряжений сжатия(вершины) в зоны более незначительных напряжений и наполняет при этом впадинымикронеровностей обрабатываемой поверхности. Этот процесс показан на рисунке1.15. В результате обработки, на поверхности образуется микрорельеф беззаостренных выступов, и процесс приработки пары манжета-вал протекаетзначительно быстрей.