Вилка скользящая карданного вала

Вилка скользящая карданного вала

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте.

Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технической документации. Работоспособный автомобиль в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения. Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, иметь ухудшенный внешний вид, пониженное давление в смазочной системе двигателя.

Повреждением называют переход автомобиля в неисправное, но работоспособное состояние, переход его в неработоспособное состояние называется отказом.

Ремонт представляет собой комплекс операций по восстановлению неисправности или работоспособности изделия и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей.

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда затраты средств и труда, связаны с поддержанием их в работоспособном состоянии в условиях АТП, становятся больше прибыли, которую они приносят в эксплуатации. Такое техническое состояние автомобилей считается предельным, и они направляются в капитальный ремонт (КР) на АТП. Задача КР состоит в том, чтобы с оптимальными затратами восстановить утраченные автомобилем работоспособность и ресурс до уровня, нового или близкого к нему.

КР автомобилей имеет большое экономическое и, следовательно, народнохозяйственное значение. Основным источником экономической эффективности КР автомобилей является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70…75% деталей автомобилей, прошедших срок службы до первого КР, имеют остаточный ресурс и могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия.

Себестоимость КР автомобилей и их агрегатов даже в условиях сравнительно небольших современных предприятиях обычно превышает 60-70% от стоимости новых автомобилей. При этом достигается большая экономия в металлах и трудовых ресурсов. КР автомобилей позволяет также поддерживать на высоком уровне численность автомобильного парка страны.

Авторемонтное производство получило в нашей стране большое развитие, однако его потенциальные экономические преимущества реализуются не полностью: ресурс отремонтированного автомобиля не превышает 60-70% от ресурса новых машин, а стоимость ремонта остается высокой.

Основная причина такого положения состоит в том, что КР автомобилей производится пока в мелких ведомственных предприятиях с низким уровнем технического оснащения.

Организация ремонта автомобилей в нашей стране постоянно уделяется большое внимание. Анализ, расчеты и практика показывают, что структура ремонтной базы автомобильного транспорта должна состоять из предприятий трёх типов, соответствующих работ:

ü Мастерских АТП, выполняющих мелкий текущий ремонт без разборки агрегатов.

ü  Без централизованного наиболее сложного текущего ремонта, связанного с разборкой агрегатов для замены узлов(для выполнения агрегатного узлового ремонта.

ü  Заводов по КР агрегатов (автомобилей), организационной основой которых должен являться необезличенный метод ремонта.

В данном курсовом проекте в дальнейшем будет рассматриваться проектирование технологического процесса на восстановление вилки скользящей кордонного вала, имеющий дефекты такие, как износ шлицов (зубьев) и износ или риски на шейке под сальник.

1. Технологическая часть

.1 Конструктивно - технологическая характеристика детали

Конструктивно - технологическая характеристика детали представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Конструктивно - технологическая характеристика детали

.2 Условия работы детали

Условия работы детали - это совокупность факторов, обуславливающих протекание вредных процессов и появление на детали дефектов.

Условия работы характеризуются родом и видом трения, характеристиками нагрузки и агрессивностью среды.

Условия работы детали представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Условия работы детали

.3 Технические условия на дефект

.3.1 Технические условия. Чертёж детали

Технические условия и чертеж детали представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические условия и чертеж детали

.3.2 Маршрут ремонта и анализ дефектов

В данной таблице дается анализ причин возникновения дефектов и рекомендации Т.У. на устранение дефекта.

Таблица 4

Анализ причин возникновения дефектов и рекомендации Т.У

.4 Выбор и обоснование способа ремонта

.4.1 Выбор по технологическому критерию

Анализируем применение всех основных и дополнительных операций для устранения заданных дефектов. Выбранные операции отмечаются знаком плюс «+». Выбор способа ремонта по технологическому критерию представлен в таблице 5.

Таблица 5 - Выбор способа ремонта по технологическому критерию

.4 2 Выбор возможных способов ремонта

Выбор возможных способов ремонта представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Выбор возможных способов ремонта

Условные обозначения:

ЭДС - электродуговая сварка;

ГРС - газовая ручная сварка;

АДС - аргонодуговая сварка;

НУГ - наплавка в углекислом газе;

НСФ - наплавка под слоем флюса;

ВДН - вибродуговая наплавка;

Х - хромирование;

Ж - железнение;

М - металлизация;

Д - обработка давлением;

РР - обработка в ремонтный размер;

ДРД - установка дополнительной ремонтной детали.

.4.3 Выбор способа ремонта по критерию долговечности и экономичности

Выбор способа ремонта по критерию долговечности и экономичности представлен в таблице 7.

Таблица 7 - Выбор способа ремонта по критерию долговечности и экономичности

1.4.4 Выбор способа ремонта по технико-экономическому критерию

Выбор способа ремонта по технико-экономическому критерию представлен в таблице 8.

Таблица 8 - Выбор способа ремонта по технико-экономическому критерию

По технико-экономическому критерию для составления подефектной маршрутной технологии выбираем способ ремонта для дефекта Б - В.Д.Н., для дефекта Д - В.Д.Н.

.5 Выбор баз и схем базирования

В этом разделе, основываясь на выбранном способе ремонта, определяются поверхности, которыми деталь устанавливается при обработке и ориентируется относительно инструмента.

Способ установки показан на рисунке 2.

Рисунок 2 - Способ установки детали

Выбираем крепление в центрах с поводком.

.6 Подефектная технология

На данном этапе разрабатываем технологию устранения каждого дефекта в отдельности по одному принятому условию восстановления.

Подефектная технология представлена в таблице 9.

Таблица 9 - Подефектная технология

1.7 Маршрутная технология

В этом разделе составляется маршрутная технология на ремонт каждого из дефектов вместе (в целом).

К маршрутной технологии предъявляются следующие требования:

объединения одноименных операций по всем дефектам;

каждая последующая операция должна обеспечить сохранность рабочей поверхности детали, обрабатываемой при предыдущих операциях;

в начале технологического процесса предусмотреть выполнение подготовительных операций, затем сварочных операций, затем наплавочных и в конце шлифовальных или отделочных.

Маршрутная технология разработана и представлена в таблице 10.

Таблица 10 - Маршрутная технология

.8 Выбор технологического оборудования и инструмента

В этом разделе на основании таблиц 9 и 10 выбираем оборудование, приспособления и инструмент конкретной марки и приводим их краткие технические характеристики.

Краткие характеристики на конкретные марки оборудования, приспособления и инструмента записываем по операционно.

Токарная операция

Токарно-винторезный станок 1К62

Расстояние между центрами - 710, 1000, 1400

Число оборотов шпинделя - 12,5-2000

Продольная подача суппорта в мм на один оборот шпинделя 0,07-4,16

Мощность электрическая, кВт - 10

Габаритные размеры - 2522х1166х1324

Масса станка, кг - 2080-2290

Резец Т15К6.

Наплавочная операция

Токарно-винторезный станок 1К62 (характеристики аналогичны); наплавочное оборудование

Токарная операция

Токарно-винторезный станок 1К62 (характеристики аналогичны); резец Т15К6.

Фрезерная операция

Универсально - фрезерный станок 6Н82

Размер рабочей поверхности, мм - 1250х320

Наибольшее перемещение стола, мм :

Б) Поперечное - 250

В) Вертикальное - 370

Наименьшее и наибольшее расстояние от оси шпинделя до стола - 30-400

4 Наибольший угол поворота стола, град

Расстояние от оси шпинделя до хобота, мм - 155

Число оборотов шпинделя в минуту - 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

Продольные и поперечные подачи стола, мм/мин - 19; 23,5; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950

Мощность электродвигателя главного движения, кВт - 7

Габаритные размеры, мм - 2100х1740х1615

Масса станка, кг - 3000

Шлифовальная операция

Фреза 10КВ

Кругло-шлифовальный станок 3151

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм - 200

Диаметр шлифовального круга, мм - 450-600

Наибольшее перемещение стола, мм - 780

Наибольшее поперечное перемещение бабки шлифовального круга, мм - 200

Наибольшая длина шлифуемого изделия, мм - 750

Мощность главного электродвигателя, кВт - 7

Число оборотов шпинделя шлифовальной бабки, мм - 1080;1240

Число оборотов шпинделя передней бабки, об/мин - 75; 150; 300

Мощность основного электродвигателя, кВт - 5,8

Габаритные размеры, мм - 2260х1590х1770

Масса станка, кг - 3900

.9 Нормирование ремонтных работ

Токарная операция

) Проточить поверхность Б с 63,5 мм до 61,5 мм на длину l=210 мм

) Определяем глубину резания по формуле :

t=

где D - диаметр до обработки, мм;

d - диаметр после обработки, мм.

). Определяем подачу и уточняем её по паспорту станка

При t=1 мм, 63,5 мм, S0=0,2 мм/об

i =2, Sф=0,21 мм/об

) Определяем скорость резания

VТ=160 м/мин

) Определяем частоту оборотов шпинделя. Уточняем по паспорту станка

nТ=

nТ=об/мин

Принимаем nФ=1000 об/мин

). Определяем основное время по формуле:

t0=( LP i )/( nФ SФ ),

где LP - длина обрабатываемой детали, мм

i - колличество проходов

Длину обрабатываемой поверхности детали определяем по формуле

LP = l + l1 + l2 ,

где l=210 мм

l1 + l2=4 мм - длина на врезание и перебег

LP=210+4=214 мм

t0=(214 2)/(1000 0,21)=2,04 мин

). Определяем вспомогательное время по формуле:

tВС = tВС.У + tПЕР,

где tВС.У = 0,35 мин - вспомогательное время на установку детали

tПЕР = 0,19 мин - время, связанное с перебегам

tВС =0,35 + 0,19 = 0,54 мин

). Определяем дополнительное время по формуле:

tДОП = ((t0 + tВС) k)/100,

где k = 38% - отношение дополнительного времени к оперативному

tДОП = ((0,54 + 2,04) 38)/100= 0,98 мин

). Определяем штучное время

tШТ = t0 + tВС + tДОП,

tШТ = 2,04 + 0,54 + 0,98 = 3,56 мин

). Определяем подготовительно-заключительное время

tП-З = 5,8 мин (из таблицы)

). Определяем штучно-калькуляционное время

tШТ-К = tШТ + tП-З/z,

где z = 16 шт - количество деталей в смену

tШТ-К = 3,56 + 5,8/16 = 3,92 мин

Наплавочная операция

Дефект Б

1)    Определяем основное время для наплавки

t0 = ( l i )/( nФ SФ),

где l - длина наплавляемой поверхности, мм

i - количество наплавляемых слоев

nФ = 9 об/мин - частота вращения детали

SФ = 3,5 мм/об - подача фактическая

t0 = 210/(9 3,5) = 6,7 мин

2)    Определяем вспомогательное время на установку детали

tВС = 0,38 мин

3)    Определяем вспомогательное время на переход

tПЕР = lР k,

где lР - длина проволоки

k = 0,7

Длина проволоки определяется по формуле

lР ( n D l i)/( 1000 SФ),

lР = ( 3,14 60,5 210 1)/(1000 3,5)=11,39 м

tПЕР = 11,39 0,7 = 7,98 мин

4)    Определяем время на возврат наплавочной проволоки

tВОЗ = 0,46 мин

5)    Определяем полное вспомогательное время

tП.ВС = tВС + tПЕР + tВОЗ

tП.ВС = 0,38 + 7,98 + 0,46 = 8,82 мин

6)    Определяем оперативное время

tОП = t0 + tП.ВС

tОП = 6,7 + 8,82 = 15,52 мин

7)    Определяем дополнительное время

tДОП = ( tОП k)/100,

где k = 11%

tДОП = ( 15,52 11)/100 =1,71 мин

8)    Определяем подготовительно-заключительное время

tП-З = 5,8 мин

9)    Определяем штучное время

tШТ = tОП + tДОП

tШТ = 15,52 + 1,71 =17,23 мин

10)   Определяем штучно-калькуляционное время

tШТ-К = 17,23 + 5,8/16 = 17,59 мин

Дефект Д

1)    Определяем основное время на один шлиц

t0 = VН I,

где l =110 мм - длина шлица

VН =240 мм/мин - скорость наплавки

t0 = 110/240 = 0,45 мин

2)    Определяем основное время на 10 шлицов

t  = 0,45 10 = 4,5 мин

)        Определяем вспомогательное время на поворот детали на 1

tВС. ПОВ = 0,46 мин

4)    Определяем вспомогательное время на поворот 10 раз

t = 0,46 10 = 4,6 мин

5)    Определяем полное вспомогательное время

tП ВС= t =4,6 мин

6)    Определяем оперативное время

tОП= t + tП ВС

tОП=4,5 + 4,6 = 9,1 мин

7)    Определяем дополнительное время

tДОП = (tОП k)/100

где k=11%ДОП =( 9,1 11)/100=1 мин

) Определяем подготовительно-заключительное время

tП-З = 5,8 мин

8)    Определяем штучное время

tШТ = tОП + tДОП

tШТ = 9,1 + 1 =10,1 мин

9)    Определяем штучно-калькуляционное время

tШТ-К = 10,1 + 5,8/16 = 10,46 мин

Токарная операция

) Проточить наплавленную поверхность Б с 64,5 мм до 64,1 мм

) Определяем глубину резания

t=(64,5-64,1)/2=0,2 мм

) Определяем подачу и уточняем ее по паспорту станка

при t=0,2 мм, 64,5 мм, S0=0,2 мм/об

i =1, Sф=0,21 мм/об

) Определяем скорость резания

VH =160 м/мин

) Определяем частоту оборотов шпинделя

nТ=

nТ=(1000 160)/(3,14 64,5)=790 об/мин

Принимаем nФ=1000 об/мин

) Определяем основное время

t0=( LP i )/( nФ SФ ),

где LP - длина обрабатываемой поверхности, мм

i - количество проходов

Длину обрабатываемой поверхности детали определяем по формуле

сальник вилка карданный вал

LP = l + l1 + l2 ,

где l=210 мм

l1 + l2=2+2=4 мм - дли на врезание и перебег

LP =210 +4=214 мм

t0 =(214 1)/(1000 0,21) = 1,02 мин

). Определяем вспомогательное время

tВС=tВС.У + tПЕР,

где tВС.У = 0,35 мин - вспомогательное время на установку детали

tПЕР = 0,19 мин - время, связанное с перебегам

tВС =0,35 + 0,19 = 0,54 мин

) Определяем дополнительное время по формуле

tДОП = ((t0 + tВС) k)/100,

где k = 19% - отношение дополнительного времени к оперативному

tДОП = ((0,54 + 1,02) 19)/100= 0,3 мин

). Определяем штучное время

tШТ = t0 + tВС + tДОП,

tШТ = 1,02 + 0,54 + 0,3 = 1,86 мин

). Определяем подготовительно-заключительное время

tП-З = 5,8 мин (из таблицы)

) Определяем штучно-калькуляционное время

tШТ-К = tШТ + tП-З/z,

tШТ-К =1,86 + 5,8/16=2,22 мин

Фрезерная операция

1)    Определяем глубину резания

t=

t=(72-64)/2=4 мм

2)    Определяем длину обработки

z= l + l1

z=110+64=174 мм

3)    Определяем подачу на один зуб фрезы

S=0,08 - 0,10 мм/зуб

Принимаем 0,10 мм/зуб

4)    Определяем скорость резания

VТ =226 м/мин

Поправочные коэффициенты на скорость резания

КМГ =1,0 КИГ =0,94

С учетом поправочных коэффициентов скорость резания

VТ = 226/0,94=212 м/мин

5)    Определяем частоту оборотов фрезы

n = (1000 212)/(3,14 200)=337 об/мин

по паспорту станка принимаем nT =400 об/мин

6)    Определяем скорость резания фактическую

VФ= ( D n)/1000

VФ=(3,14 200 400)/1000 = 251 м/мин

7)    Определяем минутную подачу

SМ= 0,1 10 400 =560 мм/мин

По паспорту станка ближайшая минутная подача

SМ= 500 мм/мин

8)    Определяем основное время

tОСН = z/ SМ

tОСН =174/500=0,35 мин

число шлицов 10, поэтому основное время

tОСН=0,35 10 = 3,5 мин

9)    Определяем вспомогательное время

а) На установку детали

tУСТ=0,53 мин

б) Вспомогательное время на поворот детали и подвод фрезы

tВС ПЕР= 0,46 мин

вспомогательное время на поворот детали 9 раз

tВС ПЕР=0,46 9 = 4,77 мин

в) Полное вспомогательное время

tВС=0,53 + 4,77= 5,3 мин

10)   Определяем прибавочное время при k=7,5%

tПП=((tОСН+tВС) k)/100

tПП=((3,5 + 5,3) 7,5)/100=0,66 мин

11)   Определяем штучное время

tШТ=3,5+5,3+0,66=9,46 мин

12)   Определяем подготовительно-заключительное время

tП-З =16 мин

13)   Определяем штучно-калькуляционное время

tШТ-К =9,46 + 16/16=10,46 мин

Шлифовальная операция

1)    Диаметр шейки D=64,1 мм

Длина шейки l=210 мм

2)    Выбираем частоту вращения детали

n = 290 об/мин

3)    Определяем окружную скорость детали

VД=( D n)/1000

VД=(3,14 64,1 290)/1000=58,4 м/мин

4)    Определяем продольную подачу

SПП=5800 мм/мин

5)    Определяем поперечную подачу на ход стола

SПХ =0,0071 мин/ход

K1=1

K2=1

K3=0,8

K4=0,73

С учетом справочных коэффициентов

SПХ =0,0067 1 1 0,8 0,73=0,0039 мин

6)    Определяем основное время

t0= (lД П)/(SПП SПХ k1 k2)

где П - припуск на сторону

k1 и k2 - поправочные коэффициенты на поперечную подачу

t0=(210 0,05)/(5800 0,0039 1 1) = 0,46 мин

7)    Определяем время на установку и снятие детали

tВС=0,28 мин

8)    Определяем время на переход

tПЕР = 0,19 мин

9)    Время на измерения

tИЗМ=0,1 мин

10)   Определяем вспомогательное время на всю операцию

TВС= tВС+ tИЗМ+ tПЕР

TВС= 0,28+0,1 +0,19=0,57 мин

11)   Определяем дополнительное время в % от основного

tДОП=0,08 t0

tДОП=0,08 0,46=0,04 мин

12)   Определяем время штучное

ШТ= t0+TВС+ tДОП

tШТ=0,46+0,57+0,04=1,07 мин

13)   Определяем подготовительно-заключительное время

tП-З =16 мин

14)   Определяем время штучно-калькуляционное

tШТ=1,07+16/16=2,07 мин

3. Экономическая часть

.1 Себестоимость ремонта детали

Себестоимость ремонта детали включает все затраты связанные с ремонтом детали. В состав затрат входят основная заработная плата, которую получает рабочий, включая все виды доплат и премий, дополнительная заработная плата, которую рабочий получает в нерабочее время, начислений на суммарную основную и заработную плату в различные фонды, определяемые как федеральные и региональные органы власти.

В себестоимость включаются затраты на материалы и запасные части, если при данном технологическом процессе они есть, и накладные расходы.

При таком перечисление все затраты на технические энергоресурсы, тепло, общее и местное освещение, заработную плата работников, не участвующих в технологическом процессе, амортизацию различных фондов участвующих в производстве (здания, сооружения, станки, оборудование), канцелярские расходы, командировочные относятся к накладным расходам.

При определении себестоимости ремонта детали последовательно определяем все статьи затрат.

Основная заработная плата состоит из заработной платы по тарифу, доплат, различных доплат по принятым на предприятие положениям, а также премий.

Заработная плата по тарифу рассчитывается по формуле 3.1.

ЗПТАР =СЧ TШК                                                                (3.1)

где СЧ - ставка тарифная часовая, руб;

TШК - трудоемкость ремонта детали, мин

В случае данного курсового проекта заработная плата по тарифу приравнивается к основной заработной плате, т..к. доплаты и премии не учитываются.

Основная заработная плата рассчитывается по формуле 3.2.

ЗПТАР = ОЗП                                                                       (3.2)

Дополнительная заработная плата рассчитывается по формуле 3.3.

ДЗП = (ОЗП %ДЗП)/100                                                       (3.3)

%ДЗП принимаем равным 10.

Фонд оплаты труда рассчитывается по формуле 3.4.

ФОТ = ОЗП + ДЗП                                                               (3.4)

Отчисления в социальные фонды рассчитываются по формуле 3.5.

ОСФ = ФОТ ģ %ОСФ/100                                                    (3.5)

%ОСФ принимаем равным 27,1%.

Расчет затрат по статье заработная плата с начислениями сведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Расчет затрат по статье заработная плата с начислениями

Если есть затраты на материалы то необходим расчет затрат на израсходованные материалы. Их стоимость суммируем. Затраты на материалы рассчитываются по формуле 3.6, руб.

ЗМ = SЗМi                                                                            (3.6)

ЗМ = 1,05 + 38,48 = 39,53

Если есть затраты на запасные части определяем их как сумму всех затрат на израсходованные части. Затраты на запасные части рассчитываются по формуле 3.7, руб.

ЗЗЧ = SЗЗЧi                                                                          (3.7)

Укрупнено накладные расходы определяем в процентах от затрат по всей статье заработная плата с начислениями. Укрупнено накладные расходы рассчитываются по формуле 3.8, руб.

НР = ФОТ ģ %НР/100                                                           (3.8)

%НР принимаем равным 90%.

НР = 20,35 ģ 90/100 = 18,32

ЗОБЩ = ЗТ + ЗМ + ЗЗЧ + НР                                                       (3.9)

ЗОБЩ = 20,35 + 39,53 + 18,32 = 78,2

3.2 Экономический анализ технической продукции

Величина годовой экономии от ремонта деталей рассчитывается по формуле 3.10, руб.

ЭГ = (ЦНОВ - ЗОБЩ) ģ N                                                    (3.10)

ЭГ = (1300 - 78,2) ģ 4000 = 4887200

Годовая экономия составит 4887200 руб.