Проект реконструкции моторного участка с разработкой технологического процесса на восстановление коленчатого вала автомобиля ГАЗ-53А

Паяльные лампы, электрические и пневматические инструменты разрешается пользоваться лицам, прошедшим инструкцию и знающим правила общения с ними.

1.2.8. Охрана окружающей среды на предприятии и объекте реконструкции.

Для снижения вредного воздействия на окружающую среду при проектировании, строительстве и эксплуатации слесарно-механического участка должны выпол

нятся природоохранные мероприятия, вся используемая ветошь собирается в специальные ящики и после сжигаются. Стружка и отбракованные металлические детали собираются в специальные ящики, после заполнения сдаются на вторичную переработку металла.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Назначения и условия работы детали

Коленчатый вал является высоконагруженной деталью двигателя. В процессе эксплуатации двигатель машины подвержен различным нагрузкам, в том числе и неблагоприятным, это пуск двигателя в холодных условиях, не качественное смазочное масло, работа в запыленных условиях и т. д.

Вследствие этих факторов трущиеся части коленчатого вала подвергаются повышенному износу, что в свою очередь приводит к появлению на этих поверхностях надиров, сколов, микротрещин, раковин, которые могут привести к поломке коленчатого вала и выходу из строя всего двигателя.

Чугунные коленчатые валы в автомобильных двигателях стали применять с 1960 года [3]. Высокопрочные чугуны по ГОСТ 7293-85 делятся на два класса: перлитные (ВЧ 45-0; ВЧ 50-1,5; ВЧ60-2) и ферритные (ВЧ 40-0; ВЧ 40-6). Большое применение нашли чугуны перлитного класса благодаря высокой прочности и износостойкости.

Применение высокопрочного чугуна взамен стали 45, для изготовления коленчатых валов стало возможным благодаря его высокой усталостной прочности. Соотношение по усталостной прочности для стальных и чугунных образцов гладких и коленчатых валов одинаковой формы представлены в табл. 1.2 [2].

По данным табл. 1.2. у образцов гладких валов, изготовленных из высокопрочного чугуна, предел усталостной прочности на 18%

меньше, чем у образцов изготовленных из стали 45; у коленчатых валов, изготовленных из тех же металлов, эта разница равна всего 4%. Объясняется это тем, что усталостные трещины вызывающие разрушения чугунных коленчатых валов, возникают в местах концентрации напряжений на галтелях, а высокопрочный чугун сохраняет присущую всем чугунам малую чувствительность к концентрации напряжений.

Износостойкость.

Высокую износостойкость высокопрочного чугуна с перлитной основой, не уступающую закаленной стали 45, большинство исследователей [4] объясняют наличием на его поверхности вскрытых графитовых включений, которые служат смазкой, а освободившиеся полости являются накопителями дополнительной смазки, необходимой при пуске и остановке двигателя.

При сравнении стальных и чугунных коленчатых валов в опубликованных работах [5,7] указывается, что при твердости стальных шеек HRC 56 их износостойкость равна износостойкости шеек чугунного коленчатого вала, при твердости шеек менее HRC 56 – меньше и при твердости более HRC 56 – больше износостойкости шеек чугунного коленчатого вала.

Технические условия на ремонт.

1. У коленчатых валов, поступающих на сборку, масляные каналы и грязеуловители должны быть тщательно очищены от шлама.

2. Шатунные шейки должны иметь диаметр – 75,76-0,013 мм.

Коренные – 86,61-0,013 мм.

3. Овальность и конусность шеек коленчатого вала не должны превышать 0,01 мм.

4. Чистота поверхности шеек должна соответствовать 5 квалитету Ra 0,2-0,4

5. Длина передней коренной шейки должна быть в пределах 30,45-30,90 мм.

Длина шатунной шейки 52,0-52,2 мм.

6. Радиусы галтелей шатунных шеек должны быть в пределах 1,2-2,0 мм, коренных 1,2-2,5 мм.

7. При вращении вала, установленного в призмы на крайние коренные шейки, биение не должно превышать:

а) для средней коренной шейки – 0,02 мм.

б) для шейки под распределительную шестерню – 0,03 мм.

в) для шейки под ступицу шкива вентилятора – 0,04 мм.

г) для шейки под задний сальник – 0,04 мм.

д) фланца по торцу – 0,04 мм.

8. Не параллельность осей шатунных и коренных шеек – не более 0,012 мм на длине каждой шейки.

2.2. Выбор рационального способа восстановления детали.

Исходя из дефектов детали, и рекомендуемых способов их восстановления, а также дополнительных технических условий, представленных на рабочем чертеже. Предлагаю выбрать следующую последовательность операций направленных на востановление детали:

1. Износ коренных шеек ( шлифовать, наплавить, шлифовать)

2. Износ шатунных шеек (шлифовать,наплавить, шлифовать)

3. Износ посадочного места под шестерню (точить, наплавить, шлифовать)

Для востановления всех дефектов необходимы такие операции, как наплавка в СО2, расточка, щлифовка.

2.3. Выбор необходимого технологического оборудования.

Для наплавки применяют вибродуговую наплавку на базе станка 1К62 с наплавочной головкой ОКС - 65 69.

* Для токарной операции применяем станок 1К62

* Для шлифовки применяют шлифовальную головку на базе станка 2И135.

2.4. Расчет режимов и норм времени на обработку.

2.4.1. Шлифовать коренную и шатунную шейку.

Деталь— коленчатый вал, Дзк=86,61 dзк=85,61; L=42 мм

Дзш=75,76 dзш=74,76; L=50 мм

Материал— ВЧ 40-0,

Твердость-- НВ241…285

Масса—до 15 кг,

Оборудование – ,Круглошлифовальный станок модель 316М

Режущий инструмент—Шлифовальный круг

Установка деталей --в центрах,

Условия обработки—с охлаждения.

1. Установить деталь

2. Шлифовать 1 ( Д1 ) Ш 86,61 → Ш 85,61

3. Снять деталь

2.4.2 шлифовка коренной шейки.

Рассчитываем частоту вращения детали при шлифовании

Пn = 1000 * Vu / р * Д (10)

где Vu - Скорость изделия, м/мин

Д - Диаметр до обработки, мм

Пn = 1000 * 20 / 3.14 * 86,61 = 73,54 об/мин

Определяем длину хода стола

Lр = l + в / 2 (11)

где l - Длина обрабатываемой поверхности, мм

B - Ширина (высота) шлифовального круга, мм

Lр = 42 + 20 / 2 = 31 мм

Рассчитываем припуск на обработку стороны

Z = Д - d / 2 (12)

где Д - Диаметр до обработки, мм

d - Диаметр после обработки, мм

Z = 86,61 – 85,61 / 2 = 0,5 мм

Определяем продольную подачу

Sпр = 0,2 * в (13)

где в - Ширина шлифовального круга, мм

Sпр = 0,2 * 20 = 4

Рассчитываем общее время

То = (2 * Lр * Z / Пn * Sпр * St) * К (14)

где Lp - Длина хода стола, мм

Z - Припуск на обработку стороны, мм

Пn - Частота вращения детали, об/мин

Sпр - Продольная подача, мм

St - Глубина шлифовки, мм

К - Коэффициент учитывающий износ круга и точность шлифования, =1,2

To = (2 * 43 * 0,5 / 73,54 * 4 * 0,01) * 1,2 = 14,61 мин

 Скачать реферат