Восстановление промежуточного вала делителя КПП КамАЗ

титульник.docx

Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой
подпись инициалы фамилия
Технология организация восстановления деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении
номер группы подпись дата инициалы фамилия
подпись дата инициалы фамилия

содержание.docx

Техническое задание . ..3
Анализ поверхностей детали и формирование технических условий .. 6
Конструктивный и эксплуатационный анализ нагружения поверхностей детали . .9
Анализ способов восстановления деталей автомобиля .. 11
1 Сопоставление показателей способов восстановления упрочнения. .11
2 Технологические характеристики по способам восстановления и упрочнения 12
3 Описание способа восстановления .. .14
Выбор способа восстановления .. .16
Формирование маршрутов технологии восстановления деталей .. 19
Расчет режимов и нормирования операций технологии восстановления 22
Определение экономической целесообразности восстановления деталей по разработанному маршруту .. ..26
Список использованных источников 28

Лист2 - ремонтный чертеж вала.cdw

Обломы и трещины недопустимы
Износ шейки под стакан заднего подшипника допустимый
без ремонта составляет 79
Износ шейки под шестерню допустимый без ремонта сос-
Износ шейки под стакан переднего подшипника допустимый
без ремонта составляет 44
Вал промежуточный делителя
КР-190603.65.02-061135

Лист1 - анализ способов восстановления.cdw

Металлизация электродуговая;
Наплавка под слоем флюса порошковой проволокой;
Наплавка вибродуговая в среде СО2;
Хромирование в саморегулирующем электролите;
Железнение пористое;
Рисунок 24 - Показатель технико-
экономической оценки
Рисунок 20 - Удельный трудоемкость
подготовительно-заключительной обработки
Рисунок 23 - Удельная себестоимость восстановления
Рисунок 25 - Удельная энергоемкость
Вид основного материала
Способ восстановления
средне и легированные
Наружные цилиндрические и плоские
Внутренние цилиндрические
Подвижные и неподвижные
Детали представители
Недостатки способа восстановления
подшипники скольжения
валы коробок передач и т.д)
Низкая прочность сцепления
механической подготовки поверхности под нанесение
Значительная зона термического влияния
остаточные напряжения
снижение усталостной
необходимость последующей термообработки
Цилиндрические детали типа "тело вращения"
посадочные места под подшипник
Снижение усталостной прочности; наличие пор
трещины. Неравномерность
структуры и твердости по поверхности и глубине
бойки коромысел клапанов
кулачки распределителей
термического влияния
снижение усталостной
Возможность автоматизации процесса по
заданной программе. Детали
условиях граничной смазки и больших нагрузок
Снижение усталостной прочности
затруднительная механическая
обработка. Необходимость тщательной очистки токов
заданной программ. Возможность получения покрытий
индентичных жаропрочным
сталям. Поверхности тел вращения: оси
посадочные места подшипников
головки цилиндров и д.р
предусмотренные ТУ на ремонт
необходимость тщательной
Нарушение условной взаимозаменяемости
КР-190603.65.02-061135
Сравнительный анализ
Технико-экономические показатели
Показатели физико-механических свойств
Рисунок 11 - Минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности
Рисунок 12 - Обеспечиваемая толщина наращивания или упрочнения
Рисунок 13 - Коэффициент износостойкости
Рисунок 14 - Коэффициент выносливости
Рисунок 15 - Коэффициент сцепляемости
Рисунок 16 - Коэффициент долговечности
Рисунок 17 - Микротвердость
Рисунок 18 - Удельный расход материала
Рисунок 19 - Удельный трудоемкость наращивания
Рисунок 21 - Удельный трудоемкость суммарная
Рисунок 22 - Коэффициент производительности процесса
Таблица 5 - Виды сопряжений восстанавливаемых поверхностей
Таблица 3 - Вид основного материала изношенной детали
Таблица 4 - Вид поверхности восстановления (упрочнения)
Рисунок 10 - Материал покрытия
Таблица 6 - Прочие характеристики
Конструкторско-технологические характеристики
Прочие характеристики
Таблица 7 - Виды нагрузки на поверхность

курсовой_пояснительная записка.docx

Спроектировать технологию капитального ремонта промежуточного вала делителя передач автомобиля КамАЗ.
Выбрать способы восстановления изношенных поверхностей детали.
Научиться выбирать способы восстановления (маршрут технологии восстановления).
Рассчитать режимы обработки и нормирование операций восстановления
Оценить затраты на реализацию технологического маршрута.
Рисунок 1 – Вал промежуточный делителя передач
Таблица 1 – Номера анализируемых способов восстановления
Рисунок 2 – Дефектовочная ведомость
Рисунок 3 – Возможные дефекты промежуточного вала делителя передач
Авторемонтное производство в промышленном потенциале нашей страны занимало значительное место.
Но на сегодняшний день авторемонтное производство в масштабах страны края города перестаёт существовать из-за сложившейся тяжёлой экономической ситуации на этом виде производства.
Единая система технологической подготовки производства – установленная государственными стандартами система организации и управления процессами технологической подготовки производства то есть комплекс работ дающих возможность приступить к изготовлению нового изделия в заданных объёмах и заданного качества. И здесь немаловажным встаёт вопрос о подготовке технически грамотных технологических процессов капитального ремонта деталей квалифицированными работниками инженерно-технологической службы авторемонтного предприятия. Поэтому основное назначение единой системы технологической подготовки производства заключается в установлении системы организации и управления технологической подготовки производства которая включает в себя разработку технологической документации в том числе и технологических процессов капитального ремонта деталей которая в первую очередь характеризуется единым для всех предприятий системным подходом к технологической подготовке производства а также обеспечивает освоение производства и выпуск изделий высшей категории качества при минимальных трудовых и материальных затратах. Организация производства должна обладать высокой гибкостью. Допускать возможность непрерывного его совершенствования и быстрой переналадки на выпуск новых изделий. Разрабатываемая документация технологической подготовки производства должна учитывать требования государственных стандартов.
Анализ поверхностей детали и формирование технических условий на контроль-сортировку.
Анализ конфигурации промежуточного вала делителя передач осуществляют по следующему алгоритму:
Определяем все элементарные поверхности из которых состоит промежуточный вал делителя передач. Сведём эти данные в таблицу 3 присвоив каждой элементарной поверхности свой номер.
Распределяем выявленные поверхности на следующие группы:
I – контролируемые но не восстанавливаемые;
II – контролируемые и восстанавливаемые;
III – неконтролируемые но изнашиваемые;
IV – неконтролируемые и не изнашиваемые.
На рисунке5 представлен эскиз с выявленными элементарными поверхностями. Результаты анализа сведены в таблицу 3 а на графике (рис. 5) представлена диаграмма соотношения анализируемых поверхностей с точки зрения контроля изнашивания и восстановления.
Таблица 3 - Сводная таблица распределения элементарных поверхностей.
Элементарная поверхность
Шейка под передний подшипник
Торцевая плоская поверхность
Наружная цилиндрическая поверхность
Коническая поверхность перехода от диаметра 7 к шейке под стакан подшипника 10
Цилиндрическое отверстие для поступления смазки
Шейка под стакан заднего подшипника
Торцевая плоская поверхность шейки под стакан заднего подшипника
Внутренняя цилиндрическая поверхность
Внутренняя конусная поверхность
Конусная направляющая поверхность
Торцевая плоская поверхность шейки под шестерню
Торцевая плоская поверхность шейки под передний подшипник
Боковая поверхность шпоночного паза
Рисунок 5 – Обозначение элементарных поверхностей
Таблица 4 – Карта технических условий на контроль - сортировку
Эскиз в техническом задании
Деталь: Вал промежуточный делителя передач
Номер детали: 15.1770214
Материал: сталь 15ХГН2ТА ГОСТ 4543-71
Способ устранение дефекта
Износ зубьев муфты по толщине
Осмотр.Замер бокового зазора в зацеплении
Износ шейки под стакан заднего подшипника
Износ шейки под передний подшипник
Износ шейки под шестерню
Износ шпоночного паза
Рисунок 6 – Эскиз детали
Рисунок 7 - Диаграмма распределения элементарных поверхностей вала промежуточного делителя КПП
Вывод: В результате анализа технических условий на капитальный ремонт и конфигурации вала промежуточного делителя выявлено 18 элементарных поверхностей. Из них 13 (72%) не охватываются ТУ. На них следует обратить внимание при дефектовке.
Конструктивный и эксплуатационный анализ нагружения поверхностей детали и сборочной единицы при ее работе
Вал промежуточный делителя коробки передач модели 15 автомобиля КамАЗ изготовлен из стали 15ХГН2ТА. В процессе эксплуатации в нем возникают следующие нагрузки и износы.
Рисунок 8 - Силы и моменты действующие на промежуточный вал делителя КПП.
При работе делителя крутящий момент передается от первичного вала делителя (Мпв) через шестерню (Мш) на шпонку далее через зубья муфты на первичный вал КПП. Так же на валу возникают силы реакции опоры на передний подшипник Rпп реакции опоры на шестерню Rш реакции опоры на стакан заднего подшипника Rзп и реакция опоры первичного вала КПП Rпв.
Под действием этих сил изнашиваются поверхности 1 (при резком включении сцепления) поверхность 234 (под действием сил трения) поверхность 5 (при резком включении сцепления).
Таблица 6 – Процесс старения
– Изнашивание; 2 – Коррозия; 3 – Усталость; 4 – Структурные изменения; 5 – Химические превращения в металлах; 6 – Потеря свойств (упругость пластичность и др.)
Таблица 7 – Виды трения
– Жидкостное; 2 – Граничное; 3 – Смешанное; 4 - Сухое
Таблица 8 – Виды изнашивания
– механическое; 2 – Коррозионно- механическое; 3 – Абразивное; 4 – Гидроэрозионное; 5 – Газоэрозионное; 6 – Гидроабразивное; 7 – Газоабразивное; 8 – Усталостное; 9 – Кавитационное; 10 – Окислительное; 11 – Фретинг – коррозия; 12 - Электроэрозионное
Анализ способов восстановления деталей автомобиля
1 Сопоставление показателей способов восстановления и упрочнения
1.1 Конструкторско-технологические характеристики
Формы представления различные: табличная круговые диаграммы линейные вертикальные (см. лист формата А1 данной курсовой работы).
1.2 Показатели физико-механических свойств
Формы представления различные: диаграммы линейные (см. лист формата А1 данной курсовой работы).
1.3 Технико-экономические показатели
Формы представления: диаграммы линейные (см. лист формата А1 данной курсовой работы).
1.4 Прочие характеристики
Формы представления: таблица (см. лист формата А1 данной курсовой работы).
Таблица 5 – Таблица рангов
– наружный минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности;
– Внутренний минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности;
– Минимальная толщина наращивания;
– максимальная толщина наращивания;
- Коэффициент износостойкости;
– коэффициент выносливости;
– коэффициент сцепления;
– коэффициент долговечности;
– удельный расход материала;
– Удельная трудоемкость наращивания;
– подготовительно – заключительная обработка;
– суммарная трудоемкость;
– коэффициент производительности процесса;
– удельная себестоимость восстановления;
– показатель технико – экономической оценки;
– удельная энергоемкость.
Вывод: Лучшим способом является МЭД далее идут Жпор НСФпп НВДсо2 ХРср РР и ЭНП.
2 Технологические характеристики по способам восстановления и упрочнения
Таблица 9 – Технологические характеристики
Металлизация электродуговая
Стали чугуны цветныеметаллы неМЕ
Наружные цилиндрические и плоские
Наплавка под слоем флюса порошковой проволока
Стали малоуглеродистые средне- и легированные
Наружные и внутренние цилиндрические наружные плоские и шлицевые
Наплавка вибродуговая в среде СО2
Наружные и внутренние цилиндрические резьбовые шлицевые
Наружные цилиндрические
Хромирование в саморегулирующимся электролите
Стали чугуны электропроводящие материалы
Наружные и внутренние цилиндрические и конические
Наружные и внутренние цилиндрические
М1– Вид основного материала изношенной поверхности;
М2– Вид поверхности восстановления;
М3 – применимость способа по отношению к деталям испытывающим знакопеременные нагрузки;
М4 – Минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности: наружный;
М5 – Минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности: внутренний;
М6– Наименьшая практическая толщина покрытия;
М7– наибольшая практическая толщина покрытия.
3 Описание способа восстановления
Таблица 10 – Описание способа восстановления (РР)
Наименование параметров
(номер источника из списка литературы пояснительной записки)
Конструкторско-технологические характеристики
Вид основного материала изношенной детали
Виды поверхности восстановления
Минимально допустимый диаметр восстановленной поверхности :
Обеспечиваемая толщина (глубина) наращивания или упрочнения:
Сопряжения или посадки восстановленной поверхности
Подвижные и неподвижные
Виды нагрузки на восстановленную поверхность
Показатели физико-механических свойств
Технико-экономические показатели
Удельный расход материала
Удельная трудоемкость:
Подготовительно-заключительной обработки
Коэффициент производительности процесса
Удельная себестоимость восстановления
Показатель технико-экономической оценки
Удельная энергоемкость
Прочие характеристики
Детали-представители рекомендуемые для восстановления
Детали предусмотренные ТУ на ремонт
Недостатки способа восстановления
Нарушение условной взаимозаменяемости
К преимуществам этого способа необходимо отнести простоту технологического процесса и применяемого оборудования а также высокую экономическую эффективность сохранение взаимозаменяемости деталей в пределах определенного размера.
К недостаткам относят увеличение номенклатуры запасных частей поставляемых промышленностью и некоторое усложнение организации процессов комплектования деталей сборки узлов и хранения деталей.
Выбор способа восстановления
Под устранением дефектов следует понимать совокупность операций включающих подготовку наращивание изношенной или повреждённой поверхности последующую механическую и термическую обработку. Устранить дефект – значит восстановить геометрию физико-механические свойства детали. Решающим критерием выбора является применимость.
В общем виде способ восстановления выглядит как функция переменных:
где КТ–коэффициент применимости способа учитывающий его технологические свойства а также конструктивные технологические и эксплуатационные особенности детали;
Kg–коэффициент долговечности обеспечиваемый способом применительно к данному виду восстанавливаемых деталей;
КЭ–коэффициент технико-экономической эффективности способа характеризующий его производительность и экономичность.
Применимость способов для восстановления конкретной детали (дефекта) оценивается в результате расчётов по обобщающему отклику М:
где М1–вид основного материала изношенной поверхности;
М2–вид поверхности восстановления (упрочнения);
М3–применимость способа по отношению к деталям испытывающие знакопеременные нагрузки;
М4–минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности: наружный;
М5–минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности: внутренний;
М6–наименьшая практическая толщина покрытия;
М7–наибольшая практическая толщина покрытия.
Дефект №2 «Износ шейки под стакан заднего подшипника»
Таблица 11 – Оценка способа восстановления по критерию применимости
Способ восстановления
Частные отклики - параметр
Обобщенные отклики М
Где: 1 – способ может быть использован для устранения дефекта по параметру;
– способ по рассматриваемому параметру не может быть применим.
По критерию применимости могут быть использованы следующие способы: Наплавка под слоем флюса порошковой проволокой Железнениепористое и ремонтные размеры.
Таблица 12 – Оценка способа восстановления по критерию долговечности.
По критерию долговечности могут быть использованы все три способа.
Таблица 13 – Технико-экономические критерии
Способы восстановления
Коэффициент производительности
Технико экономическая оценка
По технико-экономическому критерию видно что способ железненияпористогоявляется достаточно выгодным так как имеет довольно низкую технико-экономическую оценку нормальное значение коэффициента производительности и нормальную себестоимость.
Руководствуясь заключение по критерию долговечности заносим сведения по всем рекомендуемым способам восстановления в таблицу 4.
Формирование маршрутов технологии восстановления деталей
Под маршрутной технологией понимается технология составленная на комплексе дефектов – маршрут. Маршруты могут быть составлены по одной из трех методов:
По общности способов восстановления
По минимизации производственных потерь
В данной курсовой работе используется первый метод для которого используется дефектная ведомость составленная на основании контроля тридцати одноименных деталей в соответствии с разработанными техническими условиями.
На основании дефектовочной ведомости детали просчитываем вероятность проявления каждого фактического сочетания дефектов по формуле:
где Pj - оценка j-го сочетания дефекта;
Njc - количество j-го сочетания в дефектовочной таблице;
Таблица 14 - Дефектовочная ведомость(Вариант В)
Из дефектовочной ведомости выявляется количество деталей имеющих одинаковые сочетания дефектов и распределяются по группам в соответствии с таблицей 15.
Таблица 15 – Сочетание дефектов
По восстанавливаемым сочетаниям дефектов таблицы 15 выбираются наиболее рациональные способы восстановления и заносятся в таблицу 16.
Таблица 16 – Перечень способов восстановления в сочетаниях
Таблица 17 – Маршруты на восстановление
Коэффициент ремонта пригодности
Выбираем этот маршрут.
Составим перечень необходимых операций:
Расчёт режимов и нормирования операций технологии восстановления
Продольная подача на один оборот обрабатываемой детали принимается в долях ширины шлифовального круга:
гдеВ— ширина шлифовального круга мм;
( — коэффициент определяющий долю ширины шлифовального круга)
Скорость вращения обрабатываемой детали определяется по эмпирической формуле
где Сv — постоянная величина зависящая от обрабатываемого материала характера круга и вида шлифования; dk— диаметр обрабатываемой поверхности; Т — стойкость шлифовального круга мин; t— глубина шлифования мм; В — коэффициент продольной подачи.
Частота вращения изделия:
Основное (машинное) время определяется по следующим формулам при шлифовании методом продольной подачи:
где L= nд — частота вращения обрабатываемой детали обмин;
Штучное время затраченное на шлифование определим как:
Где tB - вспомогательное время включающее в себя время на установку – снятие детали (примем 03 мин.); время на сам процесс шлифования (примем это значение 025 мин.) а так же вспомогательное
время связанное с переходом (примем равным 1 мин.):
Тогда окончательное оперативное время будет равно:
Учитывая значения α = 6% = 06 ÷ 8% λ = 25% то штучное время будет равно:
Необходимую толщину покрытия "h" находим по формуле:
Где Дн – номинальный размер мм До – диаметр детали перед железнением мм z–припуск на дальнейшую обработку мм.
h = (45002-44992+0.5)2 = 0.075мм
где h- Толщина покрытия мм
y -плотность осадка гсм3
c - Электрохимический эквивалент г(Ач)
Dk- катодная плотность тока Адм2
- коэффициент ассиметрии
nэтм - эффективный выход металла по току (70-90%)
ГдеtH- непрерывное время операций технологического процесса мин
nd- количество деталей одновременно помещаемых в ванну
ku- коэффициент использования оборудования
Время на протирку детали ветошью смоченной в керосине мин:
Время на зачистку покрываемой поверхности наждачной шкуркой мин:
Время на монтаж детали на подвеску и демонтаж ее мин:
Время на изоляцию непокрываемых поверхностей детали мин:
Время на обезжиривание детали венской известью мин:
Время на загрузку детали в сушильный шкаф и выгрузку мин:
Время сушки в сушильном шкафе мин:
Где tB - вспомогательное время включающее в себя время на установку – снятие детали (примем 03 мин.); время на сам процесс шлифования (примем это значение 025 мин.) а так же вспомогательное время связанное с переходом (примем равным 1 мин.):
Определение экономической целесообразности восстановления деталей по разработанному маршруту
В качестве критерия экономической целесообразности можно использовать зависимость:
где СВ - себестоимость восстановления на авторемонтном предприятии;
СПР - себестоимость производства коленчатого вала на автозаводе.
Делая сопоставления по ценам критерий экономической целесообразности восстановления коленчатого вала можно записать:
Цена изготовления промежуточноговала делителя передач 442 руб.
Цена восстановленной детали:
где М - затраты на материалы;
З - затраты на заработную плату;
КС - коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды (КС = 1385);
Н - накладные расходы;
КРТ - коэффициент рентабельности (КРТ = 135);
СВ - себестоимость восстановления на авторемонтном предприятии.
В зависимости от операций технологического процесса восстановления затраты на материалы можно определить:
где -расходы на ремонтные материалы операций технологического процесса ();
Затраты на заработную плату:
где КВН – коэффициент учитывающий средний процент выполнения норм (КВН = 118);
КПР – коэффициент учитывающий премии и другие доплаты (КПР = 12 14);
tшт – штучное время выполнения
СТ – тарифная ставка
Кg – коэффициент учитывающий затраты на дополнительную заработную плату (Кg = 115);
КР – районный коэффициент и надбавка за непрерывный стаж работы (КР = 16).
Коэффициент изменения тарифной ставки определяется как:
где Зmin – минимальная заработная плата.
Таблица 12 - Тарифные ставки в соответствии с разрядом работ:
где КN – коэффициент учитывающий накладные расходы рассчитывается в зависимости от программы.
Цена восстановленного вала первичного делителя КПП:
где КС - коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды (КС = 1385);
КМ- расходы на ремонтные материалы всех операций технологического процесса по данному маршруту (КМ = 67 %).
Цена восстановленного промежуточного вала делителя коробки передач ЦВ = 1513 руб.
Цена нового промежуточного вала делителя коробки передач Ц = 682руб.
Подставив в зависимость Цв08Цп получим:
Вывод: Так как расходы на ремонтные материалы всех операций технологического процесса по данному маршруту значительно превосходят стоимость нового промежуточного вала следовательно способ восстановления данного вала нерентабелен и является непригодным к внедрению на данный вид производства по разработанному маршруту.
Список использованных источников.
Технология организация восстановления деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении: метод указания к курсовой работе сост. Ю. И. Ковалев – Красноярск: ИПК СФУ 2009 – 48 с.
Основы технологии производства и ремонта автомобилей. Технология автомобилестроения: учебное пособие Ю. И. Ковалев – Красноярск: СФУ ПИ 2007 – 140 с.
Проектирование технологических процессов ремонта деталей автомобилей: учебное пособие В. Н. Катаргин. – Красноярск: ИПЦ КГТУ 2006. – 321 с.
Справочник технолога авторемонтного производства под редакцией Малышева Г.А. – М.: Транспорт 1977. – 432с.
Справочник технолога - машиностроителя: в 2-х томах т.1 под редакцией Косиловой А.Г. и Мерещякова Р.К. – М.: Машиностроение 1984. – 592с.
Дехтеринский Л.В. Капитальный ремонт автомобилей: СправочникЛ.В. Дехтеринский и др. – М.: Транспорт 1989. – 335 с.
В.А. Шадричев. Ремонт автомобилей. М.: Машиностроение 1965. – 616 с.

Маршрутная карта (вал).docx

Сталь 15ХГН2ТА ГОСТ 4543-71
Станок для зачистки поверхностей детали;
Продолжение приложения 1
тески слесарные; верстак слеарный; подвесные приспособления для первичного вала; абразивные шкурки; ванна для электрохимическог обезжиривания конвейерного типа; установка для водоструйной промывки; ванна 500×400×500 мм.
Шлифовальный станок ЗА151
. шлифовальный круг ПП 80×8×30;

карта эскизов.frw

Вал промежуточный делителя передач КПП автомобиля КамАЗ

Операционная карта (вал).docx

механической обработки
Наименование операции
Шлифовальный станок типа ЗА151
Установить и снять деталь
Шлифовать поверхность
Продолжение приложения 2
Инструментоборудование
Состав и параметры электролита
Время на операциюмин.
Грубое обезжиривание
Покрытие поверхностей не подлежащих наращиванию
Цапон-лак в смеси с нитроэмалью в соотношении 1:2
Монтаж на приспособление с изоляцией мест не подлежащих покрытию
Крепежное устройство
Тонкое обезжиривание
Ванна электрохимического обезжиривания
Промывка в холодной проточной воде
Установка водоструйной промывки
Выдержка без тока в ванне железнения
Выдержка на начальном режиме
Разгон до рабочего режима
Ванна железнения промышленная
Промывка в горячей проточной воде
Промывка в горячей воде
Нож; наждачная шкурка
Окончание приложения 2
Шлифовальный станок типа 3160А