1 Разработка структурной схемы разборки заданного изделия
Коробки передач разбираются на специальных стендах с применением съёмников и приспособлений. Не рекомендуется разукомплектовывать основные годные детали.
При сборке коробок передач рекомендуется нагревать подшипники до температуры 90…100°С, затем их напрессовывают на валы под прессом или же лёгкими ударами через наставки из латуни. Не допускается передача усилий через тела качения. Зазор буртиком гнезда и торцом наружного кольца запрессованного подшипника не более 0,1мм, а между буртиком вала и торцом внутреннего кольца – 0,05 на дуге 90°.
Порядок разборки коробки перемены передач:
— установить коробку перемены передач на стенд;
— расшплинтовать, выпрессовать палец и снять тягу привода ручного тормоза;
Вал вторичный (рисунок 1) находиться в коробке перемены передач автомобиля ГАЗ-53. Коробка перемены передач предназначена для изменения передаточных чисел трансмиссии с целью получения требуемых скоростей движения автомобиля.
Вал работает при больших нагрузках. На нём установлены шестерни Ι, ΙΙ, ΙΙΙ передач, а также синхронизатор. Деталь установлена в подшипниках корпуса коробки перемены передач. Подшипники сопряжены с шейками вала по посадкам с натягом.
В процессе работы из-за действия нагрузок происходит ослабление посадок и износ шеек вала, что требует восстановительного ремонта.
Из задания на курсовой проект принимаем величину износа шеек равной 0,15 мм.
Шейки диаметром 25 и 35мм и длинной 25 и 25мм соответственно.
Наиболее часто встречающиеся дефекты: износ опорных шеек; износ шлицов; износ шпоночного паза; износ или повреждение резьбы; износ, излом зубьев шестерни; скручивание, изгиб.
Вал сделан из стали марки 20 ХН, затем подвергнут цементации, закалке и низкотемпературному отпуску.
Рисунок 1 – Вал вторичный коробки перемены передач автомобиля ГАЗ-53
3 Обоснование рационального способа восстановления
Выбираем рациональный способ восстановления, руководствуясь тремя критериями:
технологическим критерием или критерием применимости;
технико-экономическим критерием (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).
Согласно технологическому критерию, по таблице 1 [3] устанавливаем, что дефекты вторичного вала коробки перемены передач грузового автомобиля ГАЗ – 53 могут быть устранены следующими способами: электроконтактной наваркой стальной ленты, электромеханической обработкой, железнением, хромированием;
При выборе рационального метода восстановления по критерию долговечности используем коэффициентом долговечности КД.
Наибольший коэффициент долговечности у электромеханической обработки, КД = 1,0. Однако электроконтактная наварка стальной также обеспечивает коэффициент долговечности КД ≥ 0,8. Поэтому для принятия окончательного решения определяем технико-экономический критерий по формуле 3.
где – коэффициент долговечности восстановленной поверхности;
– себестоимость восстановления соответствующей поверхности, руб.
При обосновании способов восстановления поверхностей значение себестоимости восстановления , определяется из выражения
где Су – удельная себестоимость восстановления, руб./дм 2 ;
S – площадь восстанавливаемой поверхности, мм 2 .
Находим площадь восстанавливаемой поверхности:
где С – длина окружности шейки вала, мм;
D – диаметр шейки вала, мм;
l – длина шейки вала, мм.
Для электромеханической обработки:
Для удобства составляем таблицу, куда заносим рассчитанные значения для выбранных способов.
Электроконтактная наварка стальной ленты
По технико-экономическому критерию окончательно принимаем способ восстановления изношенной шейки вала вторичного коробки передач ГАЗ-53 – электромеханическую обработку.
4 Разработка маршрута восстановления детали
После снятия и разборки вал нужно очистить от остатков смазочных материалов, коррозии и прочих загрязнений. Для этого используются различные моечные установки.
После мойки производится деффектация шейки с помощью микрометра и индикатора часового типа. Определяют отклонения от геометрической формы (конусность, овальность и т.п.) и от заданного размера.
По результатам деффектации назначают механическую обработку – шлифование, с помощью которого восстанавливается правильная геометрическая форма.
После шлифования проводят операцию восстановления с помощью электромеханической обработки. Сначала в один проход производится высадка металла шейки вторичного вала, затем следующим проходом производится сглаживание.
После операции восстановления производится микрометраж восстановленной шейки и делается вывод о годности детали.
Все операции заносим в маршрутную карту, указываем оборудование, приспособления и инструмент (см. приложение)
5 Технологический расчёт операций восстановления
Необходимо восстановить шейку под посадку внутренней обоймы подшипника диаметром 35м и длиной 25мм.
Перед восстановлением деталь должна быть тщательно вымыта в моечной машине, а затем проводится микрометраж и деффектация шейки вала подлежащую восстановлению.
Производим вначале операцию высадки, затем сглаживания.
Расчёт и выбор режимов перехода высадки.
Деталь устанавливают в центрах токарного станка 1К62, на котором смонтирована установка и технологическая оснастка для выполнения операции электромеханического восстановления.
Скорость обработки, величину подачи, число проходов и суммарную величину высадки, усилие высадки, усилие сглаживания и силу тока выбираем по «Рекомендациям упрочнения и восстановления деталей машин электромеханической обработкой».
Примем усилие высадки равной 100…120 кг с, усилие сглаживания – 50…60 кг с.
Скорость перехода высадки закалённых деталей должна находиться в пределах 1,5…2,5 м/мин, выбираем среднюю величину – 2 м/мин.
Определяем требуемую частоту вращения детали, т.е. число оборотов шпинделя станка при высадке:
где V – скорость, V = 2 м/мин;
D – диаметр первой шейки, D1 = 25мм.
Принимаем по станку 20 об/мин, величину подачи принимаем равной 1,5 мм/об. Силу тока при высадке принимаем равной 550 А. Число проходов принимаем равным 2.
Определяем машинное время перехода высадки шейки:
где – расчётная длина обработки, мм;
n – частота вращения, мин -1 ;
S- величина подачи, мм/об;
i – число переходов.
Рассчитываем переход сглаживания.
Скорость сглаживания в пределах 8…10 м/мин., принимаем среднюю величину 9 м/мин.
Средняя величина подачи 0,3 мм/об.
Сила тока 500 А.
Определяем требуемую частоту вращения шпинделя:
Принимаем по паспорту станка 1К62 мин -1 .
Отсюда машинное время сглаживания шейки равно:
Рассчитаем общее технологическое время высадки и сглаживания:
Определяем штучное время на операцию ЭМО детали вторичного вала КПП ГАЗ -53:
принимается 0,5…0,6 от в зависимости от уровня организации производства.
Определим экономическую эффективность восстановления изношенного вала вторичного коробки перемены передач автомобиля ГАЗ–53.
В условиях рыночной экономики как новые, так и восстанавливаемые детали реализуются потребителю по договорной цене. Однако очень важно определить возможные максимальную и минимальную цены на восстановленную деталь, при которых, с одной стороны, потребитель был бы заинтересован приобрести ее вместо новой детали, а с другой стороны, ее восстановление обеспечивало хотя бы нормативную рентабельность.
Определим максимальную цену восстановления детали по формуле 9:
где КД – коэффициент долговечности восстановленной детали, для нашего способа восстановления (электромеханическая обработка) КД=1.
ЦН – цена новой детали, на данный момент, в среднем стоимость вала вторичного коробки перемены передач ГАЗ-53 составляет 1350 руб.
Соответственно определим максимальную цену восстановленного вала:
Определяем минимальную цену по формуле 10:
где – заводская себестоимость восстановления детали;
П – планируемая балансовая прибыль, руб.
Заводская себестоимость восстановления вала С3:
где – себестоимость устранения дефекта без учета затрат на очистку и дефектацию детали, руб., берем рассчитанное значение СВ = 23,4 руб. из 3 раздела;
– стоимость дополнительных работ, которые необходимо выполнить при восстановлении детали (очистка, дефектация), руб.;
– затраты на приобретение ремонтного фонда (стоимость изношенной детали), руб.
Стоимость дополнительных работ принимается равным 10% от себестоимости устранения дефекта:
Стоимость изношенной детали:
Заводская себестоимость восстановления вала:
Прибыль П определяется из выражения 3.5:
где – норма прибыли, в процентах, принимаем в курсовом проектировании норму прибыли 25%
Определяем минимальную цену:
Таким образом, восстановленный вторичный вал коробки перемены передач ГАЗ-53 целесообразно продавать по цене не выше 1350 и не ниже 201 рублей.
Списокиспользованной литературы
1. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / А.В. Шпилько, В И Драгайцев, П.Ф. Тулапин и др – М. Издат. комплекс «Родник», 1998. – 219 с.
2. Надежность и ремонт машин / Под ред. В.В. Курчаткина. – М.: Колос, 2000. – 776 с.
3. Проектирование технологических процессов ремонта и восстановления изношенных деталей: методические рекомендации по выполнению курсового проекта / Новиков B.C., Очковский Н.А. – М: ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. – 44 с.
4. Технология ремонта машин / Е.А. Пучин, B.C. Новиков, Н.А. Очковский и др. под ред. R.A. Пучина. – М : КолосС, 2007. – 488 с.
5. Технология ремонта машин. Проектирование технологических процессов восстановления деталей / А.А. Махмутов. – Иркутск: ИрГСХА, 2003. – 99 с.: ил.
– коэффициент долговечности восстановленной поверхности;
– себестоимость восстановления соответствующей поверхности, руб.
, определяется из выражения
– расчётная длина обработки, мм;
мин -1 .
принимается 0,5…0,6 от 
в зависимости от уровня организации производства.
– заводская себестоимость восстановления детали;
– себестоимость устранения дефекта без учета затрат на очистку и дефектацию детали, руб., берем рассчитанное значение СВ = 23,4 руб. из 3 раздела;
– стоимость дополнительных работ, которые необходимо выполнить при восстановлении детали (очистка, дефектация), руб.;
– затраты на приобретение ремонтного фонда (стоимость изношенной детали), руб.
принимается равным 10% от себестоимости устранения дефекта:
– норма прибыли, в процентах, принимаем в курсовом проектировании норму прибыли 25%
