Ремонт автотранспортных средств
Министерство образования
Республики Беларусь
Минский
государственный
автомеханический колледж
2-37 01
06 "Техническая
эксплуатация автомобилей"
Группа
023
КУРСОВОЙ
ПРОЕКТ
Ремонт
автотранспортных средств
Разработать технологический процесс
восстановления детали № 500-2403060А
«Крестовина
дифференциала заднего
моста»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Разработал ___________ ________ А.П. Лаврентьева
Консультант ___________ _______ С.А. Скепьян
2006
Содержание
Введениe................
1
Общая часть...................
1.1
Хаpактеpистика детали.........
1.2
Технические тpебования на
1.3
Технические тpебования к
1.4
Выбоp pазмеpа паpтии деталей........
2
Технологическая
часть.........................
2.1
Маpшpут pемонта.......................
2.2
Выбоp pационального способа восстановления
детали........................
2.3
Выбоp технологических баз...........
2.4
Технологические схемы
2.5
Расчет пpипусков..............
2.6
Технологический маpшpут
2.7
Выбоp обоpудования и
2.8
Расчет pежимов обpаботки.............
2.9
Расчет ноpм вpемени...........
2.10 Расчет годового объема работ……………………………………………..
2.11
Расчет годовых фондов времени…
2.12
Расчет числа основных рабочих…
2.13
Расчет количества
оборудования и
2.14
Расчет площади участка……………………
2.15
Тpебования охраны труда………....
3.Констpуктоpская
часть.........................
3.1
Назначение и устpойство
3.2
Принцип действия
3.3 Расчет пpиспособления.........
Заключение..............
Список
использованных источников....................
Пpиложение
А (комплект технологических документов)...................
Приложение
Б (спецификация) …………………..……………………………………
Введение
Создание парка грузовых автомобилей в нашей стране потребовало организовать их ремонт для поддержания работоспособного состояния. Функция авторемонтного производства заключалась в экономически обоснованном устранении неисправностей и восстановлении ресурса автомобилей. Сегодня автомобильный транспорт является одним из важнейших видов транспорта в отрасли. На его долю приходится более 50% всего объема перевозок. Задачи, стоящие перед автомобильным транспортом, могут быть достигнуты путем не только выпуска новых автомобилей, но и за счет совершенствования организации использования автомобильного парка.
Одним из наиболее эффективных резервов подержания парка в технически исправном состоянии является капитальный ремонт автомобилей. Себестоимость капитального ремонта автомобилей и их составных частей обычно не превышает 60…70% стоимости новых аналогичных деталей. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов. Высокая эффективность централизованного ремонта обусловила развитие авторемонтного производства, которое всегда занимало значительное место в промышленном потенциале нашей страны [1]. До конца 70-х годов преобладало направление – выполнение КР полнокомплектных автомобилей. Однако это шло в ущерб экономики, увеличивались простои автомобилей в ремонте, потери времени на транспортировку автомобилей в КР. Не получал развития ремонт по техническому состоянию.
Одной из прогрессивных тенденций в ремонте стал агрегатный метод ремонта автомобилей. Кроме этого сегодня ведется целенаправленная работа заводов-изготовителей по повышению ресурса рам и кабин, доведению его до срока службы автомобиля, что способствует резкому сокращению сферы применения КР полнокомплектных автомобилей, а для грузовых автомобилей перспективных моделей (семейства КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ-4331) предусмотрен КР только агрегатов. В настоящее время создаются фирменные системы обслуживания и ремонта автомобилей новых моделей (МАЗ, КамАЗ). Такая программа позволяет применять высокопроизводительное технологическое оборудование и достигать высокого качества ремонта.
Специализированное ремонтное производство является ресурсосберегающим производством, которое экономит много труда, материалов и энергии, поскольку использует материал и контуры ремонтируемой детали. Затраты денежных средств на восстановление деталей меньше, чем замена их на новые детали.
Научное обеспечение авторемонтной отрасли включает в настоящее время такие основные разделы:
-
исследование
-изучение
и разработка способов
-разработка
технологического оборудования
на основе широкого
-
техническое перевооружение
- экономия всех видов ресурсов.
В
данном курсовом проекте требуется
разработать технологический
1
Общая часть
- Характеристика детали
Крестовина
дифференциала №500-2403060А
Крестовина дифференциала имеет четыре цилиндрических шейки, на которые устанавливаются до упора на бронзовых втулках конические зубчатые колеса – сателлиты, входящие в зацепление с полуосевыми шестернями дифференциала. Этими же шейками крестовина закрепляется в четырех отверстиях разъемных чашек дифференциала. Для облегчения конструкции в центральной части крестовины имеется гладкое отверстие Ø32 мм. В торцах шипов крестовины имеются центровые отверстия формы В4.
Крестовина дифференциала изготавливается конструкционной легированной стали 20ХН3А ГОСТ 4543-88. Химические и механические свойства стали 20ХН3А приведены в таблице 1 и 2.
Технологические свойства хромоникелевой стали 20ХН3А:
- свариваемость – умеренная (после сварки рекомендуется отжиг).
- механическая обрабатываемость (коэффициент обрабатываемости) при использовании резцов с твердосплавной пластиной Т5К10 – 0,85 (за единицу обрабатываемости принята обрабатываемость стали 45).
- поверхности детали подвергаются химико-термической обработке - цементации на глубину 1,0…1,3 мм с последующей закалкой до твердости min57 HRCэ. Рекомендуемая температура закалки – 8200С; отпуска – 5000С.
Таблица 1
Химический состав стали 20ХН3А [ 2 ]
| Наименование и
марка материала |
Химический элемент и его | |||||||
| С | Si | Cr | Mn | Ni |
Cu
|
P | S | |
| Сталь 20ХН3А | 0,17…0,24 | 0,17…0,37 | 0,6…0,9 | 0,3…0,6 | 2,75…3,15 | 0,30 | Не более | |
| 0,025 | ||||||||
Таблица 2 Механические свойства стали 20ХН3А [ 2 ]
| Наименование и
марка материала |
Показатель | ||||
| | |||||
| Временное
сопротивление σв , МПа |
Предел
текучести σт , МПа |
Относительное
удлинение δ5 , % |
Ψ, % | Твердость
НВ, МПа | |
| Сталь 20ХН3А | 930 | 735 | 12 | 55 | 217 |
Габаритные
размеры детали: длина - 172 мм, наибольший
диаметр шипов – 25 мм. Масса детали – 1,25
кг.
1.2 Технические требования на дефектацию детали
Технические требования на дефектацию детали «Крестовина дифференциала заднего моста» представлены ниже.
| Карта технических требований на дефектацию детали | ||||||
| Наименование детали (сборочной единицы) …………………………………………………………………………… | ||||||
| Номер детали
(сборочной единицы):
500 – 2403060А ……………………………………………… обозначение по чертежу | ||||||
| Материал:
Сталь 20ХН3А ГОСТ4543-88 ……………………………………………… наименование, марка, номер стандарта | ||||||
| Твердость:
min 57 HRCэ ……………………………………………… | ||||||
| Поз.
на эскизе |
Возможный
дефект |
Способ
установления дефекта и средства контроля |
Размер | Заключение | ||
|
по рабочему
чертежу |
Допустимый
без ремонта | |||||
| - | Обломы и
трещины |
Осмотр | - | - | Браковать | |
| 1 | Износ шеек
по диаметру размер по рабочему чертежу I ремонтный размер II ремонтный размер III ремонтный размер |
Калибр-скоба
НЕ ГОСТ 2015-84
25 d9
25,2 d9
25,4 d9 25,6 d9 |
25 -0,04-0,07 25,2 -0,04-0,07 25,4 -0,04-0,07 25,6 -0,04-0,07 |
24,87 25,07 25,27 25,47 |
Наплавить | |
1.3 Технические требования к отремонтированной детали
После ремонта деталь должна отвечать требованиям рабочего и ремонтного чертежей, а именно:
- Диаметр шеек должен быть равен Ø25 -0,04-0,07. Размер примерно соответствует 9 квалитету точности. Шероховатость поверхностей составляет Ra 6= 0,63 мкм, что соответствует 8 классу шероховатости [3] и согласно ряду предпочтительных чисел шероховатости принимаем Ra = 0,4 мкм.
- Допуск отклонения перпендикулярности шеек должен составлять 0,075 мм, что соответствует 9 степени точности.
1.4 Выбор размера партии деталей
В условиях серийного ремонтного производства размер партии ремонтируемых деталей равен месячной потребности в ремонтируемых объектах.
Месячная программа восстанавливаемых по маршруту деталей N мес , шт, определяется по формуле
где Nа - годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей,
шт;
Кр - коэффициент ремонта;
n - число одноименных деталей на автомобиле, шт;
12 - число месяцев в году.
Так
как в редукторе заднего моста
автомобиля МАЗ-500 устанавливается одна
крестовина дифференциала, то принимаем
равны n = 1.
Размер
партии деталей Z,
шт, равен
где Х - число запусков в месяц (принимается не более трех).
Принимаем Х = 2 (по заданию), тогда
Выбранный
размер партии деталей принимается
числу кратному пяти, т. е.
2
Технологическая часть
2.1 Маршрут ремонта
Крестовины дифференциала заднего моста перемещаются по ремонтным участкам завода согласно маршруту №1. На этом маршруте устраняются следующие дефекты:
- Износ шеек;
Крестовина
дифференциала заднего моста
относится к 6-ой группе (оси, штанги)
3-его класса деталей – «валы».
2.2 Выбор рационального способа восстановления деталей
Выбор способа восстановления деталей зависит от их конструктивно-технологических особенностей и условий работы, износа, технологических свойств самих способов восстановления, определяющих долговечность отремонтированных деталей, и стоимость их восстановления. Выбор способов ремонта ведется с использованием трех критериев – применимости, долговечности и экономичности [3].
Потенциально возможными способами восстановления шеек крестовины являются:
- наплавка в среде углекислого газа (НУГ);
- вибродуговая наплавка (ВДН);
- хромирование (Х);
- железнение (Ж)
Наплавка шеек под слоем флюса, не смотря на ряд достоинств, вызывает высокий нагрев детали. Небольшой диаметр шеек, равный d = 25 мм, плохо удерживает флюс, наплавленный слой стекает, не успев затвердеть. Эти недостатки заставляют отказаться от этого способа ремонта.
Вибродуговая наплавка имеет ряд преимуществ: невысокий общий нагрев (до 1000С), что не вызывает деформации детали, дает минимальную зону термического влияния, наплавленный слой не имеет пор и трещин и пр. Недостатком вибродуговой наплавки является уменьшение усталостной прочности до 40%. Однако, проведение нормализации (нагрев до 800…9000С) с последующей закалкой ТВЧ повышает сопротивление усталости до 80% (по сравнению с новой деталью).
Наплавка в среде углекислого газа обеспечивает наплавленному слою необходимую твердость, хорошую обрабатываемость, но использование углекислого газа для защиты детали от окисления несколько удорожает процесс наплавки, кроме этого процесс наплавки сопровождается разбрызгиванием металла проволоки, что увеличивает ее расход и удорожает процесс.
Исходя из коэффициентов долговечности наиболее рациональными способами восстановления шеек являются: вибродуговая наплавка (0,62); наплавка в среде углекислого газа (0,63) и хромирование (1,72).
Хромирование имеет более длительный производственный цикл, требует наличия специфического и дорогостоящего оборудования, соблюдения повышенных требований техники безопасности. Так при дефектации шеек крестовины наблюдаются значительные износы и задиры, применение хромирования, как способа ремонта, не сможет полноценно устранить этот дефект. Кроме этого, для обработки сразу всех шипов крестовины требуется защитить среднюю ее часть, что не просто.
Сравнивая оставшиеся способы восстановления по выносливости, износостойкости, сцеплению, расходу материала, трудоемкости, энергоемкости и себестоимости восстановления, производительности процесса и пр. [3, таблица 7] наиболее приемлемыми способами восстановления являются ВДН и НУГ.
Наибольшему значению коэффициента технико-экономической эффективности оставшихся двух способов ремонта отвечает способ вибродуговой наплавки (83,8).
Поэтому вибродуговая наплавка выступает более альтернативным способом ремонта шеек крестовины дифференциала в данном случае, который и принимаем окончательно для восстановления.
Выбор
рациональных способов восстановления
крестовины дифференциала заднего моста
представим в виде таблицы 3.
Таблица 3 Выбор рационального способа восстановления детали
| Номер и наименование дефекта |
Возможные способы ремонта
по критериям |
Принятый способ ремонта | ||
|
применимости |
долго-
вечности |
экономич
-
ности | ||
| Износ шеек |
НУГ
ВДН Ж Х |
0,63
0,62 0,58 1,72 |
72,2
83,8 52,0 51,5 |
ВДН |
- Выбор технологических баз
Так как крестовина дифференциала относится к деталям класса «Валы», для которых типичными технологическими базами, обеспечивающими точность механической обработки, являются центровые отверстия и реже – наружные поверхности, то, и в данном случае, в качестве технологических баз принимаются центровые отверстия формы В4, расположенные в торцах шипов.
Таким образом, технологической базой является ось детали [3]. Центровые отверстия используются в качестве технологических баз практически на большинстве операций (наплавка, закалка, токарная и шлифовальная операции), тем самым обеспечивается соблюдение принципа постоянства баз.
Так как ось центров является базой при обработке детали и ее контроле и сборке, то обеспечивается принцип единства баз.