Технологический процесс ремонта вала ведущей конической шестерни редуктора заднего моста МАЗ-5335

Работа из раздела: «Транспорт»

Содержание

Введение

1. Обоснование размера производственной партии

2. Разработка технологического процесса восстановления деталей

2.1 Разработка технологического процесса

2.2 Выбор способа восстановления детали

2.3 Схемы технологических операций

3. Разработка операций по восстановлению деталей

3.1 Исходные данные

3.2 Содержание операции

3.3 Определение припусков на обработку

3.4 Расчет режимов обработки

3.5 Расчет норм времени

4. Разработка технологического процесса сборки

4.1 Исходные данные

4.2 Технические условия на сборку

4.3 Технологический процесс сборки

5. Конструкторская часть

Заключение

Список литературы

Введение

Ремонт является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами. Увеличение масштаба производства автомобилей приводит к росту абсолютного объёма ремонтных работ.

Наряду с поиском путей и методов повышения надёжности, которые закладываются в конструкцию автомобиля при проектирование и внедряются в сфере производства, необходимо изыскивать пути и методы для решения той же задачи в сфере эксплуатации и ремонта. От того, как разумно будет использоваться ресурс автомобиля в эксплуатации, зависит действительный его срок службы до ремонта.

Огромные потенциальные возможности кроются в организации внедрении агрегатного и узлового методов ремонта. Применение этих прогрессивных форм организации ремонтного обслуживания автомобилей позволяет полнее использовать ресурс агрегатов и деталей, сократить простои в ремонте, значительно повысит срок службы автомобиля и агрегатов до КР. А это, в свою очередь, ведёт к сокращению общего количества КР.

Важным элементом оптимальной организации ремонта является создание необходимой технической базы, которая предполагает внедрение прогрессивных форм организации руда, повышения уровня механизации работ, производительности оборудования, сокращение затрат труда и средств.

Авторемонтное производство, получив значительное развитие. Ещё не в полной мере реализует свои потенциальные возможности. По своей эффективности, организационному и техническому уровню оно ещё всё отстаёт от основного производства-автомобилестроения

Объект исследования - вал ведущей конической шестерни редуктора заднего моста МАЗ-5335.

Цель работы: разработка технологического процесса восстановления вала ведущей конической шестерни редуктора заднего моста МАЗ-5335.

Разработаны процессу по восстановлению шкива с подбором наиболее рационального способа и оборудования. Было применено приспособление, позволяющее облегчить условия труда и ускорить технологический процесс ремонта.

Улучшение технологического процесса ремонта повышает производительность труда и создает более благоприятные условия труда, а, следовательно, повышает качество восстановления деталей.

1. Обоснование размера производственной партии деталей

Размер производственной партии для восстановления деталей Х, дет/день, определяется по формуле

(1)

где N =7500 - годовая производственная программа;

n =1 - число деталей в изделии;

Фдн = 253 - число рабочих дней в году;

Км =0,39 - маршрутный коэффициент восстановления деталей;

t =2 - необходимый запас деталей для обеспечения непрерывности сборки.

Принимается Х= 23 дет/ден.

2. Разработка технологического процесса восстановления деталей

2.1 Разработка технологического процесса

Характеристика детали и условий ее работы.

Вал ведущей конической шестерни редуктора заднего моста:

· Материал - Сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71

· Твёрдость:

- на поверхности шлицев НRC 56, не менее,

- под подшипники HRC 30, не менее

· Класс детали - Прямые круглые стержни

· Дефекты:

- Износ шлицев по ширине мм

- Износ шеек подшипников до диаметра 39,58 и 59,71мм.

Вал ведущей конической шестерни редуктора заднего моста служит для передачи крутящего момента от карданного вала к ведомой шестерне центрального редуктора заднего моста. Работает в условиях трения в сопровождении знакопеременных нагрузок и механических деформаций. Разрушительными факторами, снижающими прочность данной детали, являются трение, изгиб, знакопеременные нагрузки, скручивание, срез.

Карта технических требований на дефекацию детали представлена в таблице 1.

Таблица 1- Карта технических требований на дефекацию детали

Деталь: Вал ведущей конической шестерни редуктора заднего моста
№ детали: 256-1307014-Б
Материал: Сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71	Твердость: 1)на поверхности шлицев НRC 56, не менее; 2)под подшипники HRC 30, не менее
Наименование дефекта	Способ установления дефекта и измерительные инструменты	Размеры, мм	Заключение
		Номиналь- ный	Допу- стимый без ремонта	Допу- стимый для ремонта
1	2	3	4	5	6
1.Обломы и трещины на шестерне	Осмотр	-	-	-	Браковать
2.Выкрашивание рабочей поверхности зубьев	Осмотр	-	-	-	Браковать
3.Износ шлицев по ширине	Калибр 8,86 мм		8,86	Менее 8,86	Ремонтировать. Наплавка под флюсом или в углекислом газе
4.Износ шейки под задний подшипник	Скоба 40 мм или микрометр 25-50 мм		40,0	Менее 40,0	Ремонтировать. Наплавка под флюсом
5.Износ шейки под передний конический подшипник	Скоба 40 мм или микрометр 25-50 мм		59,95	Менее 59,95	Ремонтировать. Вибродуговая наплавка. Наплавка под флюсом
1	2	3	4	5	6
Продолжение таблицы 1
6. Износ шейки под задний конический подшипник	Скоба 60,01 мм или микрометр 50-75 мм		60,01	Менее 60,01	Ремонтировать. Вибродуговая наплавка. Наплавка под флюсом

Эскиз вала ведущей конической шестерни редуктора заднего моста представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Вал ведущей конической шестерни редуктора заднего моста

2.2 Выбор способа восстановления детали

Выбор способа восстановления детали представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Выбор способа восстановления детали

Дефекты	Способы ремонта	Кд	Ки	Выбор способа ремонта
1. Износ шлицев по ширине мм	1) Наплавка: - вибродуговая - под слоем флюса - в среде СО2 2) Электролитическое наращивание: - хромирование - железнение 3) Постановка ДРД	0,62 0,7 0,63 0,58 0,9	0,25 0,435 0,403 0,637	Наплавка под слоем флюса
2. Износ шеек подшипников до диаметра 39,58 и 59,71мм	1) Наплавка: - вибродуговая - под слоем флюса - в среде СО2 2) Электролитическое наращивание: - хромирование - железнение 3) Постановка ДРД	0,62 0,7 0,63 0,58 0,9	0,25 0,435 0,403 0,637	Наплавка под слоем флюса

Выбранный способ для восстановления дефектов, наплавка под слоем флюса:

· Высокая механическая прочность.

· Высокая производительность процесса;

· Более высокое качество сварных соединений;

2.3 Схема технологического процесса

Схема технологического процесса приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Схема технологического процесса

Дефект	Способ устранения	№ опер	Наимен. и содержание операции	Установочная база
1. Износ шлицев по ширине мм	Наплавка под слоем флюса	1 2 3 4	Сварочная Заплавить канавки с перекрытием наружного диаметра шлицев. Токарная а)Обточить до диаметра 55,2+0,1мм. б)Снять фаску . Слесарная Фрезеровать 10 шлицев. Шлифовальная Шлифовать шлицы до номинального диаметра.	Центровые отверстия
2. Износ шеек подшипников до диаметра 39,58 и 59,71мм	Наплавка под слоем флюса	1 2 3 4	Токарная Проточить шейки до правильной геометрической формы. Сварочная Наплавить шейки подшипников. Токарная а)Проточить шейки до диаметров 40,2+0,1 и 60,2+0,1 мм. б)На шейке под задний подшипник снять фаску на торце. в)На шейке под задний подшипник проточить канавку под стопорное кольцо. Шлифовальная Шлифовать шейки до номинальных диаметров.	Центровые отверстия

План технологических операций представлен в таблице 4.

Таблица 4 - План технологических операций

№	Наименование и содержание операции	Оборудование	Приспособление	Инструменты
Поз.				Рабочий	Измерительный
1	2	3	4	5	6
005	Токарная Проточить шейки подшипников до правильной геометрической формы 1) до диаметра 39,0 мм 2) до диаметра 59,1 мм.	ТВС 1К62	Центра	Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18877-83	ШЦ-2 ГОСТ 166-80
010	Наплавка а)Заплавить канавки с перекрытием наружного диаметра шлицев до диаметра 59+0,5мм б)Наплавить шейки подшипников до: 1)диаметра 42мм 2)диаметра 62мм.	Переоборудованный ТВС 1К62, сварочный преобразователь ПГС-500	Наплавочная головка А-580, центра ГОСТ 13214-79	Проволока Св-30ХГСА диаметром 1,8мм, флюс АН-348А	ШЦ-2 ГОСТ 166-80
015	Токарная а)Обточить шлицы до диаметра 55,2+0,1 мм. б)Проточить шейки подши-	ТВС 1К62	Центра	Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18877-83	ШЦ-2 ГОСТ 166-80
	пников до диаметров 40,1+0,1 и 60,1+0,1мм в)Снять фаску шлицевой шестерни г)На шейке под задний подшипник снять фаску на торце
016	На шейке под задний подшипник проточить канавку под стопорное кольцо шириной 1,9+0,3мм до диаметра 37,5-0,34 мм на расстоянии 2,3+0,14мм от торца зубчатого венца.	ТВС 1К62	Центра	Резец прорезной Т15К6 ГОСТ 17163-82	ШЦ-2 ГОСТ 166-80
020	Фрезерная Фрезеровать 10 шлицев на длине 75+2мм до внутреннего диаметра 44,3-0,34 мм.	Зубофрезерный станок для шлицевых валов К-75		Шлицевая червячная фреза ГОСТ 9324-80	ШЦ-2 ГОСТ 166-80
025	Шлифовальная а)Шлифовать шейку шлицев до номинального диаметра мм б)Шлифовать шейки подшипников до номинальных диаметров: -под задний подшипник мм -под задний конический подшипник мм -под передний конический подшипник мм.	Круглошлифовальный станок 3Б151		Шлифовальный круг Э-25-16 СМ2-С1К ПП ГОСТ 2442-83	Микрометр 50-75мм

3. Разработка операций по восстановлению деталей

3.1 Исходные данные

Для токарной операции:

1) Материал - Сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71;

2) Твёрдость - 1)на поверхности шлицев НRC 56, не менее;

2)под подшипники HRC 30, не менее;

3) Оборудование - ТВС 1К62;

4) Инструмент - Резец прорезной Т15К6 ГОСТ 17163-82.

Для шлифовальной операции:

1) Материал - Сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71;

Твёрдость - 1)на поверхности шлицев НRC 56, не менее;

2)под подшипники HRC 30, не менее;

2) Оборудование - Круглошлифовальный станок 3Б151;

3) Инструмент - Шлифовальный круг Э-25-16 СМ2-С1К ПП ГОСТ 2442-83.

3.2 Содержание операции

Для токарной операции:

1) Установить деталь в центра;

2) Проточить шейки;

3) Измерить шейки;

4) Снять деталь.

Для шлифовальной операции:

1) Установить деталь в центра;

2) Отшлифовать шейку;

3) Измерить шейку;

4) Снять деталь.

3.3 Определение припуска на обработку

Глубина резанья, t, мм, определяется по формуле

(2)

где d - необходимый диаметр, принимаем 39,0 мм;

D - данный диаметр, 39,58 мм.

Длина обрабатываемой поверхности L, мм, определяется по формуле

L = l + l1 + l2, (3)

где l - длина обработки, принимаем 30 мм;

l1 - длина врезания и перебега инструмента;

l2- длина не взятия пробной стружки. Принимается мм.

Длина обрабатываемой поверхности l1,мм, определяется по формуле

(4)

где t - глубина резанья (0,29мм);

- главный угол в плане (45°).

L = 30 + 2 + 1 = 33 мм.

3.4 Расчет режима обработки

Табличная подача Sт=0,4 мм /Лит. 5/.

Фактическая подача с учетом поправочных коэффициентов Sр, мм/об, определяется по формуле

(5)

(6)

где К1 =0,75 - коэффициент в зависимости от твердости обрабатываемой поверхности /Лит. 3/;

К2 =0,8 - коэффициент в зависимости от применения охлаждения /Лит. 3/; .

мм/об.

Принимается: Sф= 0,23 мм/об /Лит. 5/.

Скорость резанья Vт=198 м/мин.

Скорректированную скорость резания Vр , м/мин, определяем по формуле

(7)

(8)

где К1 = 0,75 -коэффициент в зависимости от материала /Лит. 3/;

К2 = 1- коэффициент в зависимости от периода стойкости резца /Лит 3/;

К3 = 1 - коэффициент в зависимости от охлаждения (с охлаждением) /Лит. 3/.

Частота вращения детали, n, об/мин, определяется по формуле

(9)

Принимаем: nф= 1000 об/мин.

Фактическая скорость резания, Vф, м/мин определяется по формуле

(10)

3.5 Расчет норм времени

Для токарной операции.

Основное время на переход То , мин, определяется по формуле

(11)

Вспомогательное время Тв , мин, определяется по формуле

(12)

где tуст =0,24 - вспомогательное время на установку или снятие детали /Лит. 4/;

tпер =0,12 - вспомогательное время, связанное с переходом /Лит. 4/;

tизм =0,1 - вспомогательное время на контрольные измерения /Лит. 4/.

мин.

Оперативное время, Топ, мин, определяется по формуле

, (13)

мин.

Дополнительное время, Тд , мин, определяется по формуле

, (14)

где tобс. - вспомогательное время на обслуживание рабочего места /Лит. 4/;

tотд. л - вспомогательное время на отдых и личные надобности /Лит. 4/;

Время на обслуживание рабочего места, tобс, мин, определяется по формуле

(15)

Время на отдых и личные надобности, tотд.л, мин, определяется по формуле

(16)

мин.

Штучное время, Тш , мин, определяется по формуле

, (17)

мин.

Штучно- калькуляционное время, Тшт, мин, определяется по формуле

(18)

где Тп.з - подготовительно-заключительное время (23 мин) /Лит. 4/.

мин.

Годовая программа на восстановление деталей, Nг, шт, определяется по формуле

, (19)

где n =1 - число деталей в изделии;

Kм =0,39 - маршрутный коэффициент.

шт.

Годовое время, необходимое для обработки деталей, Тг, час., определяется по формуле

, (20)

час.

Явочное количество рабочих, Rя, чел., определяется по формуле

, (21)

где Фнв- номинальный годовой фонд рабочего времени (2024).

чел.

Принимается: Rя=1 чел.

Для шлифовальной операции.

Основное временя, То, мин, определяется по формуле

, (22)

где L - длина шлифования, м;

h(t) - скорость щлифования, м/мин;

nф - обороты фактические, об/мин;

Sпр - подача продольная, мм/об;

Stx - подача поперечная, мм/об;

В - ширина круга, мм.

(23)

где l - длина шейки, м.

Подача продольная, Sпр, мм/об, определяется по формуле

(24)

Stx = 0,005 мм - подача поперечная, мм/об;

К = 1,5.

Скорость вращения детали, nд, об/мин, определяется по формуле

(25)

Принимаем nФ= 160 об/мин.

Штучное время, Тш, мин, определяется по формуле

, (26)

где Тв - вспомогательное время, мин;

Тд - дополнительное время, мин;

ТОП - оперативное время, мин.

Вспомогательное время Тв , мин, определяется по формуле

(27)

где tуст =0,24 - вспомогательное время на установку или снятие детали /Лит. 4/;

tпер =0 - вспомогательное время, связанное с переходом /Лит. 4/;

tизм =0,22 - вспомогательное время на контрольные измерения /Лит. 4/.

мин.

Оперативное время, ТОП, мин, определяется по формуле

(28)

Дополнительное время, ТД, мин, определяется по формуле

(29)

где k =3% - процент дополнительного времени.

мин,

мин.

Штучно- калькуляционное время, Тшк, мин, определяется по формуле

, (30)

ТП.З = 17мин - подготовительно-заключительное время.

.

Годовое время, необходимое для обработки деталей, Тг, час, определяется по формуле

, (31)

Годовая программа на восстановление деталей, Nг, шт, определяется по формуле

, (32)

где n =1 - число деталей в изделии;

Kм =0,39 - маршрутный коэффициент.

шт.

час.

Явочное количество рабочих, Rя, чел., определяется по формуле

, (33)

где Фнв- номинальный годовой фонд рабочего времени.

чел.

Принимается: Rя=1 чел.

4. Разработка технологического процесса узла

4.1 Исходные данные

Сборка сцепления автомобилях МАЗ-5335.

4.2 Технические условия на сборку

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии во время переключения передач, при движении накатом, а также для плавного соединения двигателя и трансмиссии при трогании с места.

Все детали сцепления перед сборкой протирают и обдувают сжатым воздухом.

Игольчатые ролики устанавливают на смазке 1-13 ГОСТ 1631-61 или ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-58.

При перемещении упорного кольца рычагов включения сцепления на величину 10 мм минимальный отход нажимного диска должен быть равен 1,2 мм.

После регулировки торец упорного кольца должен быть параллелен рабочей поверхности нажимного диска. Допустимое отклонение от параллельности должно быть не более 0,4 мм на радиусе 45 мм и при этом опорные сферические поверхности концов всех четырех рычагов включения сцепления должны одновременно касаться упорного кольца.

Окончательно собранное и отрегулированное сцепление статически балансируется на установке, где сцепление фиксируется центральным отверстием в нажимном диске и двумя базовыми отверстиями на кожухе. Статическую балансировку выполняют с точностью до 50 Гсм сверление отверстий диаметром 14 мм и глубиной не более 18 мм на периферии нажимного диска с обеспечением расстояния между центрами отверстий не менее 20 мм.

4.3 Технологический процесс сборки

Сборка сцепления должна производиться в условиях, обеспечивающих полную чистоту. Перед сборкой все детали ступицы заднего колеса должны быть тщательно протерты и продуты сжатым воздухом.

1) Установить 20 игольчатых подшипников в два отверстия рычага включения сцепления;

2) Установить подсобранный рычаг включения сцепления во втулку;

3) На ось втулки включения сцепления установить пружину упорного кольца;

4) Установить подсобранные рычаги включения сцепления в пазы нажимного диска;

5) На концы осей рычагов и вилок установить замковые шайбы;

6) На сферические поверхности рычагов включения сцепления установить упорное кольцо;

7) На пружину упорного кольца установить петлю пружины;

8) На бобышки нажимного диска установить 28 шайб, прокладок и нажимные пружины;

9) На пружины установить кожух диска в сборе;

10) На резьбовой конец вилок рычага включения сцепления навернуть регулировочные гайки;

11) Отрегулировать сцепление на стенде;

12) Установить на регулировочные гайки стопорные шайбы;

13) Установить на кожух опорные пластины;

14) Закрепить кожух болтами;

15) Отогнуть стопорные шайбы в двух местах;

16)Зашплинтовать болты попарно.

5. Конструкторская часть

В конструкторской части было разработано приспособление для сборки и разборки вала ведущей шестерни заднего моста. Для сборки картера подшипников в сборе с наружными кольцами подшипников устанавливают в приспособление, базируясь по посадочной поверхности. Надевают на подсобранный вал ведущей шестерни распорное кольцо и одну регулировочную прокладку. Подсобранный вал шестерни вставляют в картер подшипников, надевают на шестерню со стороны шлицевого конца последовательно внутреннее кольцо переднего роликового подшипника, маслоотражающую шайбу сальника, технологический фланец карданного вала, плоскую шайбу и навертывают гайку фланца до отказа. После этого динамометрическим ключом проверяют натяг подшипников по величине момента, необходимого для проворачивания вала ведущей шестерни в подшипниках, который должен находиться в пределах 0,10-0,30 кГм. Предварительный натяг можно проверить по усилию, приложенному перпендикулярно к радиусу расположения отверстий под болты на фланце, которое должно находиться в пределах 1,3-1,9 кГ. В том случае если натяг не соответствует требованиям, отвертывают гайку, снимают технологический фланец, маслоотражающую шайбу, внутреннее кольцо роликового подшипника, вынимают вал ведущей шестерни и подбирают регулировочную прокладку необходимой толщины. Завод-изготовитель применяет регулировочные прокладки следующих толщин в миллиметрах: 5-0,8, 4,2-0,8, 3,4-0,8, 2,8-0,8.

После подбора необходимой толщины прокладки вал ведущей шестерни с распорным кольцом и регулировочной прокладкой вставляют в картер подшипников, напрессовывают оправкой внутреннее кольцо переднего роликового подшипника, надевают маслоотражающую шайбу сальника, накладывают на торец картера подшипников прокладку крышки, устанавливают и запрессовывают крышку в гнездо картера легкими постукиваниями и медной оправкой и фиксируют положение двумя демонтажными болтами, которые ввертывают в резьбовые отверстия картера подшипников.

Поверхность фланца под сальник смазывают трансмиссионным маслом, напрессовывают фланец на шлицевой конец вала ведущей шестерни до упора, надевают на резьбовой конец шайбу, навертывают гайку, затянув ее до отказа, одновременно совместив прорезь гайки с отверстием в вале шестерни, и зашплинтовывают гайку разводным шплинтом. При затягивании гайки необходимо провертывать фланец для правильного расположения роликов в подшипниках.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта были решены следующие задачи:

- По исходным данным была разработана карта технологических условий на контроль и сортировку, которая является основным документом для определения годности детали.

- По известным дефектам износа, был выбран оптимальный способ восстановления. Разработан технологический процесс ремонта детали, сопровождающийся маршрутной картой, которая является основным нормативно - технологическим документом в процессе ремонта.

- Разработаны комплектовочная и операционная карта на сборку ступицы заднего колеса.

- Также в конструкторской части было разработано приспособление для разборки и сборки редуктора заднего моста.

В результате применения современных способов ремонта и восстановления деталей были достигнуты улучшения условий труда, повышение эффективности ремонта, увеличение срока службы деталей, увеличение производительности труда при меньших трудозатратах.

Список литературы

1 А.С.Кузнецов. Каталог деталей автомобиля МАЗ-305 и его модификации.-М.: Машиностроение, 2009;

2 В.З Пасов. Ремонт автомобилей МАЗ.-М.: Транспорт, 2011;

3 Орлов А. Н. Справочник металлиста.-М.: Машиностроение, 2012;

4 Справочник. Общемашиностроительные нормативы времени.-М,: Машиностроение, 1974;

5 Методические указания;

6 Л.И. Новичихина. Справочник по техническому черчению.-М.: Книжный дом, 2005.

7 И.Е. Дюмин. Ремонт автомобилей.-М.: Транспорт, 2009.