Восстановление промежуточного вала КПП хромированием

Введение

При поступлении  автомобилей в капитальный ремонт большое количество их деталей в  результате износа, усталости материала, механических и коррозионных повреждений  теряет работоспособность. Однако лишь некоторые из этих деталей, наиболее простые и недорогие в изготовлении, утрачивают работоспособность полностью  и требуют замены. Большинство  деталей имеет остаточный ресурс и может быть использовано повторно по проведения сравнительно небольшого объема работ по их в становлению.

Восстановление  деталей имеет большое народнохозяйственное значение. Стоимость восстановления деталей значительно ниже стоимости  их изготовления. Затраты на восстановление деталей, даже в условиях современных авторемонтных предприятий, составляют в зависимости от конструктивных особенное и степени изношенности деталей от 10 до 50% от стоимости новых деталей. При этом чем сложнее деталь и, следовательно, чем дороже она в изготовлении, тем ниже затраты на ее восстановление.

Экономическая эффективность восстановления деталей  по сравнению с их изготовлением  объясняется рядом причин. При  восстановлении деталей значительно  сокращаются расходы на материалы  и полностью исключаются затраты, связанные с получением заготовок. По данным проф. М.А. Масино, расходы на материалы и получение заготовок при изготовлении деталей на автостроительных предприятиях составляют 70-75%, от их себестоимости, а при восстановлении деталей они колеблются в пределах 1-12% в зависимости от способа восстановления.

При восстановлении деталей сокращаются также расходы, связанные с обработкой деталей, так как при этом обрабатываются не все поверхности деталей, а  лишь те, которые имеют дефекты.

Восстановление  деталей является одним из основных источников повышения экономической  эффективности авторемонтного производства. Известно, что основной статьей расходов, из которых складывается себестоимость  капитального ремонта автомобилей, являются расходы на приобретение запасных частей. Эти расходы в настоящее  время составляют 40-60% от себестоимости  капитального ремонта автомобиля.

Их можно значительно  сократить за счет расширения восстановления деталей.

Значение восстановления деталей состоит также в том, что оно позволяет уменьшить  потребности народного хозяйства  в производстве новых запасных частей.

Целью данного  курсового проекта является разработка технологического процесса восстановления вала промежуточного коробки передач  с применением прогрессивных  форм и методов организации авторемонтного производства, что обеспечит повышение  качества и снижение затрат при КР. 

1.Условия работы детали в узле

Система смазки — комбинированная. Все детали смазываются  разбрызгиванием. Подшипники шестерен основной коробки передач и делителя, кроме того, дополнительно смазываются  от маслонагнетающего устройства.

Управление основной коробкой передач — механическое с дистанционным приводом, управление делителем передач пнёвматическое.  

Коробка передач  модели состоит из следующих основных узлов: картера коробки передач в котором смонтированы первичный , вторичный и промежуточный валы в сборе с шестернями, синхронизаторами и подшипниками; блока шестерен  заднего хода; верхней крышки  коробки с механизмом переключения передач в сборе.

К переднему  торцу картера коробки передач  прикреплен картер сцепления.

Подшипники валов  закрыты крышками с уплотнительными  прокладками. Крышка заднего подшипника первичного вала внутренней расточкой центрируются по наружной обойме подшипника. Поверхность крышки, обработанная по внешнему диаметру, является центрирующей поверхностью для картера сцепления. Во внутреннюю полость крышки вставлены две самоподжимные манжеты . Рабочие кромки манжет имеют правую насечку. Внутренняя полость большего диаметра предназначена для размещения в ней маслонагнетающего устройства. В верхней части крышки имеется отверстие для подвода смазки из маслонакопителя коробки передач в полость нагнетания. Крышка заднего подшипника вторичного вала крепится к заднему торцу картера коробки передач и центрируется по наружной обойме заднего подшипника вторичного вала. В задней части крышки установлена манжета с пыльником, на рабочей кромке которой имеется левая насечка. В нижней части крышки в специальной расточке помещен валик , выполненный вместе с шестерней червячной пары привода спидометра. На выступающем конце валика, имеющем лыску, установлена ведущая шестерня  цилиндрической пары сменных шестерен привода спидометра. Ведомая цилиндрическая шестерня  установлена на валике  привода спидометра, который вращается в расточке фланца  датчика привода спидометра. Полость сменных шестерен изолирована от масляной ванны коробки передач, а шестерни сказываются консистентной смазкой, ЦИАТИМ-201, закладываемой при сборке. От вытекания смазка удерживается маслосгонной резьбой, выполненной на валике, и манжетой.

Для обеспечения  правильности показания спидометра числа зубьев сменных цилиндрических шестерен подбираются в зависимости от передаточного числа главной передачи.

Для обеспечения  правильности показания спидометра числа зубьев сменных цилиндрических шестерен подбираются в зависимости от передаточного числа главной передачи.

В приливах правой стенки картера коробки передач  выполнена расточка, в которую  запрессована ось блока шестерен заднего хода. Для предотвращения от выпадания ось закреплена стопорной шайбой , привернутой болтом .

Масло в коробку  передач заливается через горловину, расположенную на правой стенке картера. Горловина закрыта пробкой со встроенным масляным щупом. В нижней части картера в бобышки ввернуты сливные пробки . В пробку вмонтирован магнит, улавливающий металлические частицы, которые могут находиться в масле. С двух сторон картера имеются люки для установки коробок отбора мощности, которые закрыты крышками  с уплотнительными прокладками . Люки выполнены по ГОСТ 12323—66. Допустимый отбор мощности по 30 л . с. с каждого люка. Отбор мощности при движении автомобиля не допускается.

Во внутренней полости картера в передней части  левой стенки отлит маслонакопитель, куда при вращении шестерен забрасывается масло и по сверлению в передней стенке картера поступает в полость задней крышки первичного вала и на маслонагнетающее кольцо.

В верхней правой части задней стенки, выполнен масляный карман, куда масло забрасывается  вращением шестерен. Из масляного  кармана масло по сверлению в  стенке картера поступает в полость  задней крышки вторичного вала для  смазки червячной пары привода спидометра. Шестерни коробки передач скомплектованы попарно с сопрягаемыми шестернями по пятну контакта и уровню шума.

Промежуточный вал  выполнен вместе с венцами шестерен I и II передача и заднего хода. На переднем конце вала напрессованы и закреплены сегментными шпонками  шестерни  и  III и IV передач и шестерня привода промежуточного вала. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Выбор способов восстановления 

Выбор того или  иного способа восстановления на конкретном предприятии зависит  от технико-экономических показателей. Наиболее рациональным способом ремонта  детали будет тот, который обеспечивает наибольший срок службы отремонтированной  детали при наименьших затратах, не превышающих стоимость новой  детали.

Рациональный  способ восстановления деталей выбирается путем последовательного использования  следующих критериев:

- критерий долговечности;

- технико-экономический  критерий.

Износ шеек под шестерню постоянного зацепления: Для обеспечения работоспособности сопряжений требуется восстановить правильную геометрическую форму и свойства поверхностных слоев деталей, а также обеспечить заданные при изготовлении допуски на размеры. Так как износ составляет 0,5 мм, то шлифованием можно добиться восстановления только под ремонтный размер, кроме того нужно будет производить последующую термообработку.

Рассмотрим способ хромирование + шлифование. Применяя хромирование, можно обеспечить нанесение слоя металла до 0,5 мм. Что обеспечит доведение диаметра детали до размера номинального размера. Для доведения детали до номинального размера. применим шлифование. Выберем данный способ.

Обоснование выбранного способа – хромирование + шлифование. Износостойкость увеличится в 1,67 раза, сцепление снизится на 20%, долговечность  повысится в 1,73 раза. . Выберем данный способ. 

Кд = f(Ки Кв Ксц ), 

Где Ки - коэффициент износостойкости, Ки =1,2;

Кв – коэффициент выносливости, Кв = 0,8;

Ксц – коэффициент сцепляемости, Ксц =0,9 

Для деталей  не испытывающих при работе значительных знакопеременных нагрузок, значение коэффициента долговечности, как правило, принимают равным значению коэффициента износостойкости   

                                                         

Обоснование выбранного способа – хромирование + шлифование. Износостойкость увеличится в 1,67 раза, сцепление снизится на 20%, долговечность  повысится в 1,73 раза. Трудоемкость и  энергоемкость хромирования по сравнению  с механической обработкой увеличивается  в 3 раза. Производительность снижается  в три раза.

При восстановлении данного дефекта механической обработкой: износостойкость уменьшится в 1,5 раза, сцепление снизится на 10%, долговечность  понизится в 1,7 раза. Трудоемкость и  энергоемкость механической обработки  по сравнению с хромированием  уменьшится в 4 раза. Производительность увеличивается в 3 раза. Сопоставив все данные отдаем предпочтение долговечности и надежности, то есть в пользу хромирования. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Схема установки 

Рис. 1. Схема  электролитической ванны для  хромирования

1 —  свинцовая обкладка; 2 — ванна; 3 —  деталь (катод); 4 — евин-цовая пластина .(анод); 5 — вытяжная вентиляция

Обычно  хромируется только одна из сопрягаемых  деталей, этим обеспечивается легкая прирабатывае-мость деталей и значительное повышение износостойкости сопряжения.

Хромирование (рис. 1) осуществляется в ванне, состоящей  из двух баков, вставленных один в  другой, облицованной с внутренней стороны кислотостойким материалом (винипластом или свинцом). Электролиты  приготовляют из хромового ангидрида (150…250 г/л) и серной кислоты (1,5…2,5 г/л), растворяя их в дистиллированной воде. Покрытие проходит с наиболее высоким КПД при соотношении CrO3/H2SO4=100.

На бортах ванны с помощью изоляторов укреплены  анодные и катодные латунные стержни, к которым подвешены свинцовые  аноды и хромируемые детали. В  качестве источников питания постоянного  тока используют низковольтные генераторы АНД-500/250, АНД-1000/500, АНД-150/750 (в числителе  указывается сила тока при напряжении 6 В, в знаменателе — при напряжении 12 В), селеновые выпрямители типа ВСМР, кремниевые выпрямители типа ВАКГ и др.

 

Необходимая температура электролита поддерживается водой, циркулирующей между двойными стенками ванны. Постоянство химического  состава электролита обеспечивается периодическим добавлением в  ванну хромового ангидрида.

Меняя температуру  и плотность тока при неизменном составе электролита, можно получить три вида осадков хрома: молочные — мягкие, эластичные, обладающие высокой  износостойкостью; блестящие — значительной твердости и хрупкости с мелкой сеткой трещин; матовые — высокой  твердости, повышенной хрупкости и  пониженной износостойкости.

При восстановлении деталей осаждают молочные и блестящие  осадки. 

4.Расчет режимов восстановления 

Сила тока

, 

где  -катодная плотность тока, А/д; Хром - (50…75)

       -площадь покрываемой поверхности, д;

       N-число деталей, одновременно наращиваемых в ванне (10…40 штук).

Отношение площади  анода к площади катода () при железнении и хромировании можно принять 2:1, при никелировании 1:1. 

I = 50*0.46*10 = 230 A 

При железнении основным материалом является малоуглеродистая сталь 10,20 и др. (аноды),а при хромировании – хромовый андегрид  Cr. 

4.1Техническое нормирование операции. 

Особенностью  нормирования гальванических работ  является то, что период основного  времени, при котором происходит осаждение металла, выполняется большое количество вспомогательных работ перед загрузкой и после выгрузки деталей из основной ванны.

Рабочий может, таким образом, выполнять вспомогательные  работы для следующей партии деталей  во время процесса осаждения металла  на детали предыдущей партии, т.е в пределах гальванического цикла имеется перекрываемое и неперекрываемое время.

Поэтому норма  времени при гальванических работах  на одну деталь не может определяться сложением отдельных элементов  времени.

Норму времени  при восстановлении гальваническими  покрытиями можно определить по формуле:

 
 
 

где  - продолжительность выдержки деталей в ванне, ч;

     - вспомогательное неперекрываемое время, принимаем =0,1…0,2 ч;

     - коэффициент, учитывающий дополнительное и подготовительно-заключительное время (при работе в одну смену = 1,1…1,2; в две смены = 1,03…1,05);

     - число деталей, одновременно наращиваемых в ванне, принимаем =10…40 штук;

     - коэффициент использования ванны (= 0,7…0,9) 

=0,182 ч 

Основным временем при металлопокрытиях называется время выдержки детали в ванной, в течении которого осуществляется электрохимическое воздействие на поверхность восстанавливаемой детали.

Продолжительность выдержки детали в ванне определяется по формуле: 
 
 

где  - толщина покрытия ,мм;

       - плотность осаждаемого металла, г/с;

       с- электрохимический эквивалент, г/Ач;

       - катодная плотность тока, А/д;

       - выход металла по току,%. 
 
 
 

5.Механическая обработка восстановленной детали 

Шлифование

 Шлифование  применяют как основной метод  чистовой, отделочной обработки  металлов, когда необходима высокая  точность обработки и незначительная  шероховатость поверхности (Ra 2.5 мкм и менее), а твердость поверхности превышает 40 HR. Шлифование применяют либо сразу после нанесения покрытия, либо после черновой токарной обработки. Вид обработки- чистовая; материал шлифовального круга- нормальный электрокорунд, зернистость 40…50, твердость СТ1-СТ2, связка керамическая.

Частоту вращения детали (ми) рассчитывают при соответствующей скорости резания по формуле: 
 
 

где  - скорость резания, м/мин;

       d – диаметр детали, мм. 

  ( ми) 
 

5.1 Техническое нормирование операции 

При чистовом шлифовании выгодно работать с наибольшей глубиной резания (шлифования), допускаемой зерном круга, деталью и станком. При этом глубина резания не должна превышать пяти сотых поперечного размера зерна. Так, для круга зернистостью 40 она должна быть менее 0,008 мм. При увеличении глубины резания более допустимой поры круга быстро заполняются металлической стружкой и круг засаливается. 

Глубину шлифования следует уменьшать при  обработке нежесткой детали, слабо  закрепленной на станке, и при появлении  прижогов. При отделочном шлифовании глубина шлифования должна быть небольшой, что повышает точность и класс шероховатости обработки. 

Твердые и прочные материалы шлифуют  на меньшую глубину. С увеличением  глубины шлифования возрастает мощность, затрачиваемая на трение и дробление  стружки.

 

Основное время (мин) определяется по формуле: 

При шлифовании с поперечной подачей: 
 
 

где  - припуск на механическую обработку после нанесения покрытия, мм

принимаем для  хромирования 0,05…0,1

      - поперечная подача круга на один оборот детали, мм/об. Принять равной  = 0,002…0,02 мм/об. 

=0,067 мин 

Длина продольного  хода стола (шлифовального круга) определяется по формулам:

- при шлифовании  на проход  
 
 

46+0.240=54 мм 

- при шлифовании  в упор  
 
 

=46-0,240=38 мм 

где  - длина обрабатываемой поверхности, мм;

       - ширина шлифовального круга, мм. 
 
 
 

6.Технико-экономические показатели восстановления детали. 

Ожидаемые технико-экономические  показатели оцениваются на основании  расчета себестоимости восстановления детали. В общем виде себестоимость восстановления () определяется по формуле:

 

, 

где  - основная заработная плата рабочих на все виды работ по восстановлению детали, руб;

       - цена изношенной детали, приобретаемой в качестве ремфонда, руб;

        – начисление на зарплату на социальные нужды, руб;

        - стоимость основных материалов, руб;

        - затраты на организацию производства и управления, руб. 

  руб 

6.1Расчет основной зарплаты  
 
 

где  - часовая тарифная ставка рабочих, соответствующая разряду выполняемой операции, руб/ч.

        - норма времени на выполнение 1-й операции, ч;

        – коэффициент, учитывающий компенсирующие стимулирующие доплаты за работу по смежной профессии, за мастерство, условия труда, наставничество, сверхурочные и др. (

       m – число операций по восстановлению детали.     

  руб 

В курсовой работе предполагается, что ремфонд не покупается на стороне, поэтому   
 
 
 

6.2 Начисление на социальные нужды 

 

Коэффициент начислений (0,39) принимаем по уровню, действующему на момент выполнения работы. 
 
 

6.3 Стоимость основных материалов 
 
 

где  - норма расхода материалов на 1 деталь, кг;

       - цена материла, руб/кг. 

Норму  расхода  материала можно приближенно  определить по формуле: 

  

где  - площадь наращиваемой поверхности детали, д;

       - толщина покрытия с учетом припуска на обработку, мм;

       - плотность материла, г/;

       К = 1,1…1,4 – коэффициент, учитывающий  неизбежные потери материала. 
 
 
 

  
 
 
 
 
 
 
 
 

6.4 Затраты на организацию производства и управления 
 

, руб 

где  - процент цеховых и общезаводских накладных расходов, он принимается по данным ремонтного предприятия, на котором работает студент. Для учебных целей можно принять = 200-250%. 

= 64,24 руб

 

Экономически  целесообразно восстанавливать  деталь в том случае, если коэффициент  эффективности А, будет больше 1. 

,  

где  - цена новой детали;

       - коэффициент долговечности. 
 
 

Цена новой  детали выбирается по прейскуранту оптовых  цен на запасные части или по данным ремонтного предприятия. 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

Повышение качества ремонта имеет важное значение, т.к. при этом увеличивается эффективность работы оборудования и в целом всего автомобильного транспорта: возрастает количество технически исправных автомобилей, снижаются расходы на эксплуатационные ремонты и др.

Все эти направления  определяют пути и методы наиболее эффективного управления техническим  состоянием автомобильного парка с  целью обеспечения регулярности и безопасности перевозок при  наиболее полной реализации технических  возможностей конструкции и обеспечении  заданных уровней эксплуатационной надежности автомобиля, оптимизации  материальных и трудовых затрат, сведении к минимуму отрицательного влияния  технического состояния подвижного состава на персонал и окружающую среду. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1.  Методические указания по курсовому проектированию «Ремонт автомобилей и двигателей». − Н.Новгород: РЗАТТ, 2005.

2.  Ремонт автомобилей. / Под. ред. С.И. Румянцева. − М.: Транспорт, 1988.

3.  Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. – М.: Колос, 1979.

4.  Карагодин. В.И., Митрохин Н.Н. Ремонт автомобилей. − М., Академия, 2003.

5.  Дюмин И.Е, Трегуб Г.Г. Ремонт автомобилей. − М.: Транспорт, 1995.

6.  Ремонт автомобилей. / Под ред. Клебанова. − М.: Транспорт, 1974.

7.  Мельников Г.Н. Ремонт автомобилей. Программа и методические указания. − Н.Новгород, 2004.

8.  Цеханов А.Д. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей. − М.: Транспорт, 1978.

9.  Клебанов Б.В. Проектирование производственных участков авторемонтного предприятия. − М.: Транспорт, 1975.

10.  Капитальный ремонт автомобилей: Справочник. / Под ред. Р.Е. Есенберлина. − М.: Трансопрт, 1989.

11.  Восстановление деталей сельскохозяйственных машин наплавкой: Метод. указ. / Сост. Ю.Е. Глазков. − Тамбов: ТГТУ, 2004.

12.  Ремонт автомобиля ЗИЛ-130. Липкинд А.Г., Гринберг П.И., Ильин А.И. – М.: Транспорт, 1970.

13.  Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. − М.: Транспорт, 1989.

14.  Кудрявцева А.А. Карты дефектации по ремонту автомобилей (для выполнения контрольных работ и курсового проекта). − Н. Новгород, 1993. 
 
 
 
 

Министерство  сельского хозяйства  РФ

Ф ГОУ ВПО Рязанский государственный агротехнологический университет  имени П.А Костычева 
 

Кафедра:  «Технология конструкционных материалов, надежность и ремонт машин» 
 

Курсовая  работа по дисциплине

«Технология и организация восстановления деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении» 
 
 
 

Тема: «Восстановление промежуточного вала КПП хромированием» 
 
 
 

Выполнил:

Студент гр.55

Специальности «Сервис»