Проектирование технологического процесса восстановительного ремонта вала ведомого коробки передач 24–17–01105–10 ГАЗ 3110 (ГАЗ 24)

Проектирование технологического процесса восстановительного ремонта вала ведомого коробки передач 24–17–01105–10 ГАЗ 3110 (ГАЗ 24)

Проектирование технологического процесса восстановительного ремонта вала ведомого коробки передач «24-17-01105-10 ГАЗ-3110 (ГАЗ-24)

Введение

Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами.

Во-первых, потребность народного хозяйства в автомобилях частично удовлетворяется путем эксплуатации отремонтированных автомобилей. Во-вторых, ремонт обеспечивает дальнейшее использование тех элементов автомобилей, которые не полностью изношены. В результате сохраняется значительный объем прошлого труда. В-третьих, ремонт способствует экономии материалов идущих на изготовление новых автомобилей. При восстановлении деталей расход материалов в 20…30 раз ниже, чем при их изготовлении.

Многочисленные исследования показали, что первый капитальный ремонт, как правило, по всем слагающим экономической эффективности затрат общественного труда выгоднее приобретения нового автомобиля. Это объясняется двумя возможными обстоятельствами:

фактические затраты на первый капитальный ремонт большинства видов машин и оборудования не превышает 30-40 % их балансовой стоимости, повторные же ремонты обходятся значительно дороже;

большинство видов машин подвергаются первому капитальному ремонту, как правило, до наступления морального износа.

Общее число деталей в современных автомобилях составляет тысячи наименований. Однако число деталей, лимитирующих их срок службы до капитального ремонта, не превышает нескольких десятков наименований. Задача заключается в том, чтобы повысить долговечность этих деталей до уровня обеспечивающего наибольшую долговечность автомобиля.

Наряду с поиском путей и методов повышения надежности, которая закладывается в конструкцию автомобиля при проектировании и внедряется в сфере производства, необходимо изыскать пути и методы для решения этой же задачи в сфере эксплуатации и ремонта. От того, как разумно будет использоваться ресурс автомобилей в эксплуатации, зависит действительный срок его службы до капитального ремонта.

Авторемонтное производство, получив значительное развитие, еще не в полной мере, реализует свои потенциальные возможности. По своей эффективности, организационному и технологическому уровню оно еще отстает от основного производства автомобилестроения. Качество ремонта остается низким, стоимость высокой, уровень механизации достигает лишь 25…40 %, вследствие чего производительность труда в два раза ниже, чем в автомобилестроении. Авторемонтное предприятие (АРП) оснащены в основном универсальным оборудованием большой степени изношенности и малой точностью. Это негативные стороны современного состояния авторемонтного производства и определяют пути его развития.

Целью данного курсового проекта является разработка технологического процесса восстановления вала ведомого коробки передач Газ-3110 с применением прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства, что обеспечит повышение качества и снижение затрат при КР.

1. Разработка технологического процесса восстановления детали

.1 Характеристика детали и условий ее работы

Ведомый подвижный конус (шкив) с помощью подшипников (только уже девяти шариков) опирается на ведомый вал вариатора. Ведущий вал состоит из подвижного и неподвижного конуса. Ход подвижного конуса также составляет 22 мм.

Необходимое нажимное усилие для создания силы трения между металлическим ремнем и конусами шкива формируется нажимными тарелками и пружиной в управляющих полостях подвижного конуса.

До снятия подвижного конуса с ведомого вала проверим сжатым воздухом масляный канал вала и уплот-нители подвижного конуса (нижний снимок). К торцу вала (4) подсоединяем переходник и подаем сжатый воздух и наблюдаем откуда может сочится воздух. Движение подвижного конуса мы наблюдать не можем, т. к. преодолеть сопротивление пружины ножным насосом не возможно, необходимо до 60 атм.

Повышение крутящего момента при помощи шестеренчатой передачи иллюстрирует схема, показанная на рис.

Схема передачи крутящего момента через шестерни: А - ведущий вал; Б - ведомый вал

Допустим, что крутящий момент ведущего вала А равен 2 кгм. Тогда окружная сила на зубьях шестерни вала будет равна крутящему моменту, деленному на радиус шестерни (0,1 м), т. е. 20 кг (2:0,1). С такой силой зубья малой шестерни вала А давят на зубья большей шестерни ведомого вала Б. Чтобы найти крутящий момент ведомого вала Б, надо силу, действующую на зубья шестерни этого вала, умножить на плечо ее действия, т. е. на радиус, равный в данном примере 0,2 м. Отсюда крутящий момент ведомого вала Б составит 4 кгм (20*0,2).

Следовательно, крутящий момент на ведомом валу увеличивается во столько раз, во сколько раз радиус (или число зубьев) ведомой шестерни больше радиуса (числа зубьев) ведущей. Здесь шестерни разных размеров могут рассматриваться как рычаги разной длины.

Отношение числа зубьев (или числа оборотов) ведомой шестерни к числу зубьев (или числу оборотов) ведущей шестерни называется передаточным числом. Если, например, ведомая шестерня имеет 20 зубьев, а ведущая 10, то передаточное число будет равно 20/10=2. Следовательно, если передаточное число больше единицы, ведомый вал вращается медленнее ведущего, а если меньше единицы, то быстрее его; во столько же раз изменится (увеличится или уменьшится) и крутящий момент.

Снимаем подвижный конус для проверки состояния девяти шариков и пазов на вале. Откручиваем гайку

(1), снимаем сьемником ведущую шестерню (2) и шестерню механизма блокировки ведомого механизма (3).

Поступаем также как и с ведущим валом, ударяем торцом о мягкую доску и извлекаем подвижный конус и девять шариков. Визуально проверяем состояние шариков и пазов на вале. Пазы должны быть чистые без сколов по краям. Шарики круглые без вмятин (не квадратные).

Не круглые шарики и сколы в пазах являются основной причиной обрыва металлического ремня из-за заклинивания подвижных конусов ведущего и ведомого вала.

Что необходимо сделать, чтобы шарики и пазы были плохими? Надо резко трогаться с места, резко тормозить, чтобы подвижные конусы работали на смятие шариков и получались сколы в пазах валов.

На снимках: ведомый вал.

- гайка,

- ведущая шестерня ведомого вала,

- шестерня механизма блокировки ведомого вала,

- сюда вставляем переходник при проверке уплотнителей подвижного конуса.

На снимке: ведомый вал.

- подвижный конус,

- линия завальцовки наружной «чашки» подвижного конуса.

На снимке: ведомый вал, запрессовка малой «чашки» на вал.

Назначение коробки передач - изменять крутящий момент, подводимый к ведущим колесам, и направление вращения колес (задний ход). Кроме того, коробка передач позволяет разобщать коленчатый вал двигателя с карданным валом (а значит и с ведущими колесами) при работе двигателя на холостом ходу (при запуске, прогреве, движении накатом и т. д.).

Для самостоятельного движения автомобиля необходимы два условия:

) к ведущим колесам должен быть подведен от двигателя крутящий момент, достаточный для вращения колес при имеющихся силах сопротивления движению автомобиля;

) между ведущими колесами и полотном дороги должно быть достаточное по величине сцепление (т. е. сила трения), чтобы колеса не могли проскальзывать относительно дороги (буксовать).

При передаче крутящего момента от главной передачи к ведущим колесам в точках соприкосновения шин ведущих колес с дорогой появляется окружная касательная сила, которая направлена в сторону, противоположную движению автомобиля. По закону равенства действия и противодействия окружная сила вызывает появление равной ей, но направленной в противоположную сторону силы, называемой касательной реакцией. Эта реакция является силой трения шин ведущих колес о дорогу, она также приложена в точках соприкосновения дороги с шинами, но направлена в противоположную окружной силе сторону - в сторону движения автомобиля. Эта реакция называется тяговой силой.

- удлинитель картера коробки передач; 2 - вторичный вал; 3 - стопорное кольцо; 4 - упорная шайба; 5 - резьбовая пробка; 6 - гайка; 7 - штифт; 8 - ось промежуточной шестерни заднего хода; 9 - промежуточная шестерня заднего хода; 10 - блок шестерен; 11 - игольчатый подшипник; 12 - маслозаливная пробка; 13 - картер коробки передач; 14 - ось блока шестерен; 15 - катушка зажигания; 16 - стопорное кольцо; 17 - стопорное кольцо; 18 - крышка подшипника первичного вала с направляющей втулкой; 19 - первичный вал; 20 - маслоотражатель; 21 - передний роликовый насыпной подшипник вторичного вала; 22 - болт; 23 - блокирующее кольцо синхронизатора шестерни 4-й передачи; 24 - синхронизатор 3-й и 4-й передач; 25 - блокирующее кольцо синхронизатора шестерни 3-й передачи; 26 - вилка переключения 3-й и 4-й передач; 27 - шестерня 3-й передачи; 28 - болт; 29 - шестерня 2-й передачи; 30 - блокирующее кольцо синхронизатора шестерни 2-й передачи; 31 - синхронизатор 1-й и 2-й передач; 32 - блокирующее кольцо синхронизатора шестерни 1-й передачи; 33 - шестерня 1-й передачи; 34 - рукоятка; 35 - верхняя часть рычага переключения передач; 36 - упорный конус; 37 - верхняя подушка рычага; 38 - распорная втулка; 39 - нижняя подушка рычага; 40 - запорная втулка; 41 - уплотнитель верхней крышки; 42 - нижняя часть рычага переключения передач; 43 - пружина рычага; 44 - штифт; 45 - шток включения 3-й и 4-й передач; 46 - крышка коробки передач; 47 - стопорное кольцо; 48 - регулировочная шайба; 49 - задний подшипник вторичного вала; 50 - ведущая шестерня привода спидометра; 51 - сталеалюминиевая втулка; 52 - сальник; 53 - стопорный палец штоков; 54 - стопорный плунжер штоков; 55 - выключатель света заднего хода; 56 - шарик

1.2    Выбор способов восстановления детали

деталь технологический восстановление

Дефекты:

1.      Износ шейки под шариковый подшибник.

2.      Износ шейки под втулку шестерни 3-й передачи.

. Износ шейки под роликовый подшибник

Возможные способы устранения:

по дефекту I:

Хромирование

Отслаивание.

по дефекту 2:

- Наплавка.

Шлифование.

по дефекту 3

- Хромирование.

Железнение.

наплавка.

При анализе способов устранения каждого дефекта выявлены два способа, пригодных для устранения этих дефектов: хромирование, вибродуговая наплавка. Оба способа являются общими для каждого дефекта.

Для выбора конкретного способа восстановления используются конструктивные и технологические характеристики деталей, учитывающие несколько важных признаков: форму, размеры, толщину покрытия, твердость поверхности, коэффициент износостойкости, характер действующих нагрузок, коэффициент технико-экономической эффективности. На основании этих признаков определены возможные способы восстановления деталей и удельные показатели технического уровня технологии, экономической эффективности и технического уровня детали после восстановления, на основании которых и осуществляется выбор технологии.

1.3 Схема технологического процесса

Таблица 1

Схема 3

1.4План технологических операций

2.      Разработка операций по восстановлению деталей

.1 Исходные данные

Операция 015. Наплавка

Деталь - вал ведомый коробки передач

Материал - Чугун ВЧ 40-0

Твердость - НВ 170…229

Масса детали - до 15 кг.

Оборудование - Станок IK62, наплавочная головка ОКС-65-69 в среде СО2

Измерительный инструмент - микрометр

Установка детали -

Условия обработки - с охлаждением

Операция 030. Шлифование

Деталь - вал ведомый коробки передач

Материал - сталь 40X

Твердость - НВ 170…229

Масса детали - не более 100 кг.

Оборудование - Кругло-шлифовальный станок 3Б151

Рабочий инструмент - Шлифовальный круг

Измерительный инструмент - Скобы.

Установка детали - в тисках станка

Условия обработки - без охлаждения

Операция 040. Отслаивание

Деталь - вал ведомый коробки передач

Материал - Сталь 40X

Твердость - НВ 170…229

Масса детали - не более 100 кг.

Оборудование - верстак

Приспособления-оправки

Рабочий инструмент - подванна для обезжиривания

Измерительный инструмент _______

Установка детали - в тисках с губками из мягкого металла

Условия обработки - без охлаждения

Операция 045. Сверлильная

Деталь - вал ведомый коробки передач

Материал - Сталь 40X

Твердость - НВ 170…229

Масса детали - не более 100 кг.

Оборудование - Радиально-сверлильный станок 2Н55

Приспособления - Кондуктор

Рабочий инструмент - Цилиндрическая машинная разверткаP18

Установка детали - в тисках станка

Условия обработки - без охлаждения

2.2 Содержание операции

Операция 015. Наплавка

Операция 030. Шлифование

Операция 040. Отслаивание

Операция 045. Сверлильная

.3 Расчет норм времени

Норма времени (Т_н) (мин),  

где Т_o - основное время (время, в течение которого происходит изменение формы, размеров, структуры и т. д.), мин;

Т_в - вспомогательное время (время, обеспечивающее выполнение основной работы, т. е. на установку, выверку и снятие детали, поворот детали, измерение и т. д.), мин;

Т_доп - дополнительное время (время на обслуживание рабочего места, перерыв на отдых и т. д.), мин.

Штучное время на обработку одной детали

   (мин) ,

мин

вспомогательное время

Шлифовальные работы

Основное время

S_пр - 0,60, мм

S_t -0028, мм

К=1,6

где L_p - длина хода стола, при выходе круга в обе стороны, мм

L_p=+B     (мм),                            

где  - 41*16=656 мм

В - 63, мм

L_p=656+63=719 мм    

3. Планировка оборудования и рабочих мест на участке

Трудоемкость ремонта

Тр=Тэ*К1*К2*К3*К4*К5 (чел.-час.)

Тэ - трудоемкость для эталонных условий (чел.-час.)

Тэ=2020 чел.-час.

К1 - коэффициент приведения, учитывающий годовую производственную программу.

К2 - коэффициент приведения, учитывающий типы, модели и модификации автомобилей или агрегатов.

К3 - коэффициент приведения, учитывающий количество ремонтируемых на предприятии моделей агрегатов.

К4 - коэффициент приведения, учитывающий соотношение в программе предприятия полнокомплектных автомобилей и комплектов агрегатов.

К5 - коэффициент приведения, устанавливающий соотношение между трудоемкостями капитального ремонта агрегатов.

К1=1,18

К2=1,0

К3=1,03

К4=0,07

Тр=2020*1,18*1,0*0,07*0,46

Тр=171,8

Трудоемкость на производственном участке

Ту=J*Тр

J=1,40

Ту=1,40*171,8

Ту=240,52

Количество рабочих мест. Площадь производственного участка.

N=Ту / Трв

Трв - годовой фонд времени рабочего=1776

N=240,52/1776

N=1

Удельная площадь на одного производственного рабочего(Sy) по слесарно-механическому участку равно 45м².

Площадь производственного участка равна произведению удельной площади умноженное на количество рабочих.

Sp=N*Sy

Sp=1*45=45м².

Заключение

Около 70-75 % деталей автомобилей поступивших в КР могут быть использованы повторно, либо без ремонта, либо после их восстановления. К ним относятся большинство наиболее сложных и дорогостоящих деталей, а так же валы, оси, цапфы и другие.

Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-50 % стоимости их изготовления. Это достигается только при наличии, централизованного ремонта в условиях АРП с специально оборудованными производственными цехами участками и отделениями. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов.

В процессе расчета определена оптимальная программа, потребность в оборудовании, рассчитана производственная площадь сварочного участка и разработана технологическая планировка.

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.

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

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

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

.        Ремонт автомобилей. Под.ред. Клебанова. М., Транспорт, 1974.

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

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

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

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

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

.        Технические условия на капитальный ремонт автомобилей ГАЗ-3110А. М., Транспорт, 1968.

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

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