Технологический процесс восстановления ведущего вала КПП (курсовой проект)

Курсовой проект в своем объеме содержит 3 листа графической части и по-яснительную записку объемом 33 лист.
В курсовом проекте разработаны технологические процессы дефектации и восстановления ведущего вала, были произведены: выбор и обоснование способов обнаружения дефектов; выбор и обоснование применение различных способов восстановления детали; разработка маршрута восстановления детали; выбор технологических режимов и норм времени на основные операции восстановления.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Анализ конструкции, условий работы и дефектов детали
2. Проектирование технологии очистки
2.1. Обоснование требований к качеству очистки и выбор способов очистки
2.2. Характеристика загрязнений деталей и выбор способов очистки
2.3. Выбор оборудования, средств и режимов очистки
3. Проектирование технологического процесса дефектации
3.1. Характеристика дефектов и выбор способов и средств дефектации
3.2. Технологический маршрут дефуктации
4. Проектирование технологического процесса восстановления деталей.
4.1. Обоснование способов устранения дефектов и восстановления детали
4.2. Выбор технологических баз, и средств базирования
4.3. Технологический маршрут восстановления детали
4.4. разработка и нормирование технологических операций
Список используемых литературных источников




1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ, УСЛОВИЙ РАБОТЫ И ДЕФЕКТОВ
ДЕТАЛИ
Валы и оси составляют большую часть номенклатуры восстанав-ливаемых деталей. В большинстве случаев именно эти детали лимитируют ресурс узлов и агрегатов машин. Коэффициент их восстановления при капитальном ремонте машин составляет 0,25-0,95. Длина восстанавливаемых валов составляет от 100 до 4000 мм. Диаметры валов равны 12-210 мм, но у 98 % валов диаметр не превышает 60 мм. Масса валов 0,2-50 кг (среднее значение около 3 кг).
У валов наиболее часто дефекты появляются на посадочных поверхностях под подшипники и резьбовых поверхностях. Поверхности под подшипники восстанавливают при износе более 0,017-0,060 мм; поверхности неподвижных соединений (места под ступицы со шпоночными пазами и др.) за счет дополнительных деталей - при износе более 0,04-0,13 мм; поверхности подвижных соединений -при износе более 0,4-1,3 мм; под уплотнения - более 0,15-0,20 мм. Шпоночные пазы восстанавливают при износе по ширине более 0,065-0,095 мм; шлицевые поверхности - при износе более 0,2-0,5 мм.
Из всей совокупности восстанавливаемых поверхностей валов 46 % изнашиваются до 0,3 мм; 27 % - от 0,3 до 0,6 мм; 19 % - от 0,6 до 1,2 мм и 8 % - более 1,2 мм.
Основное требование, которое необходимо выполнить при восстановлении валов, является обеспечение: размеров и шероховатости восстанавливаемых поверхностей, их твердости, сплошности покрытия, прочности сцепления нанесенных слоев с основным металлом, а также симметричности, соосности, радиального и торцового биений обработанных поверхностей, параллельности боковых поверхностей зубьев шлицевых поверхностей и шпоночных пазов оси вала или образующим базовых поверхностей.
Валы сельскохозяйственной техники изготавливают преимущественно из среднеуглеродистой и низколегированной сталей. Их подвергают улучшению, поверхностной закалке ТВЧ, цементации с последующей закалкой, нормализа-
      Лист
      5
      
ции.
Преимущественное применение при восстановлении валов получили сле-дующие виды наплавки: в среде углекислого газа, вибродуговая в различных защитных средах, в природном газе и под флюсом. Для восстановления поверхностей, работающих в условиях неподвижных сопряжений, широко распространена электроконтактная приварка металлического слоя (ленты, проволоки). При износе неподвижных поверхностей до 0,2 мм эффективно электромеханическое высаживание и выглаживание. Гальванические процессы применяются только при массовом восстановлении однотипных деталей.
В настоящем курсовом проекте необходимо разработать технологию восстановления ведущего вала коробки передач, возможными дефектами которого является износ внутренней поверхности под подшипник, износ наружных поверхностей под кольца, распорную втулку, и подшипники, износ шлицев по толщине, повреждение резьбы. Технологию восстановления вала будем разрабатывать с учетом рекомендуемых типовых технологических маршрутов, а также рекомендаций отраслевого стандарта.

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТП ДЕФЕКТАЦИИ ДЕТАЛИ
3.1 Характеристика дефектов и выбор способов и средств дефектации
Дефектацией называют процесс технического контроля соединений и деталей и сортировки их на группы в соответствии с техническими требованиями.
При дефектации определяют годность соединений и деталей к дальнейшей работе и выявляют необходимость их в ремонте или выбраковке.
Основными дефектами валов являются:
 прогиб;
 износ посадочных мест под подшипники;
 износ шпоночного паза;
 износ шлица;
 износ (срыв) резьбы;
 износ технологических баз;
 износ поверхностей вала под неподвижные соединения (места под ступицы со шпоночными пазами);
 износ поверхности вала под уплотнения;
По всей совокупности восстанавливаемых поверхностей валов 46% изнашиваются до 0,3 мм; 27% от 0,3 до 0,6 мм; 19% от 0,6 до 1,2 мм; и 8% - более 1,2 мм.
Выбраковочным признаком данной нам детали может служить наличие трещин на теле вала, а также наличие скрытых дефектов.

Выбор способов обнаружения дефектов
Износы деталей измеряют универсальными средствами измерения: штангенинструментами, микрометрическими, индикаторными, рычажно-чувствительными, пневматическими (ротаметрами) и другими инструментами, а также калибрами и шаблонами. Например, наружные размеры деталей типа валов и осей измеряют калибрами (скобами), штангенциркулями, микрометрами и индикаторными скобами, а особо точные детали — рычажными скобами и
      Лист
      11
      
оптиметрами с точностью отсчета 0,002 или 0,001 мм. Диаметры отверстий изме- ряют калибрами (пробками), штангенциркулями, микрометрическими или индикаторными нутромерами. Если нужна более высокая точность измерения, используют пневматические приборы (ротаметры),
Погнутость, скрученность, биение и коробление поверхностей деталей определяют при помощи специальных приспособлений и устройств.
Для этой цели используют поверочные плиты, специальные призмы и центра, линейки, щупы, угольники, а также специальные и универсальные приспособления и стойки с индикаторами часового типа.
Неперпендикулярность, непараллельность и другие отклонения и нарушения взаимного расположения осей и поверхностей деталей сложной конструкции определяют при помощи специальных приспособлений и установок с индикаторами часового типа или с оптическими приборами.
Скрытые дефекты деталей (трещины, раковины, непровары и др.) выявляют осмотром, остукиванием, магнитным, капиллярным и ультразвуковым способами.
Осмотром, остукиванием и ослушиванием определяют ослабление заклепочных соединений, посадок шпилек, штифтов и трещины деталей. При ослаблении этих соединений и при трещинах, не обнаруженных осмотром, во время простукивания слышен глухой и дребезжащий звук.
Магнитный способ условно разделяют на магнитопорошковый и электромагнитный.
Магнитопорошковый способом выявляют наружные трещины в сплошных деталях, изготовленных из ферромагнитных металлов (сталь, чугун). Сущностьспособа заключается в том, что деталь намагничивают и затем посыпают ферромагнитным порошком или поливают магнитной суспензией (50 г магнитного порошка на 1 л дизельного топлива или керосина). Предварительно деталь смазывают трансформаторным или машинным маслом. Частицы порошка концентрируются по краям трещины, как у полюсов магнита, и указывают место ее расположения и конфигурацию. Если деталь подлежит ремонту, ее после
      Лист
      12
      
дефектации размагничивают: помещают в соленоид переменного тока и медлен но выводят оттуда или постепенно уменьшают ток до нуля. На ремонтных предприятиях применяют стационарные магнитные дефектоскопы М-217, ЦНВ-3, УМД-900 и переносные 77ПМД-ЗМ, ПДМ-68 и др. Магнитным способом нельзя дефектовать детали из цветных металлов, так как они не обладают магнитными свойствами.
Электромагнитным способом можно выявить поверхностные и подповерхностные трещины и пустоты, отклонения твердости, меж-кристаллитную коррозию и т. п. Сущность его заключается в измерении взаимодействия электромагнитной катушки прибора с контролируемой деталью. На авторемонтных предприятиях используются дефектоскопы ДНМ-15, ДНМ-500 и др.
Капиллярные способы позволяют выявить нарушение сплошности (трещины, пористость, волосовины и т. п.) поверхностных слоев деталей любой конфигурации и изготовленных из любых материалов. В основе этих способов использовано явление капиллярного проникновения смачивающей жидкости в поверхностные нарушения сплошности.
Простейший и самый доступный из капиллярных способов следующий. На обезжиренную поверхность наносят состав из 65% (по объему) керосина, 30% трансформаторного масла и 5% скипидара. Через 5...10 мин состав смывают, наносят слой белой глины или мела и деталь просушивают. Жидкость, проникая в трещины, выступает на поверхность обмазки, показывая дефект. Более интенсивно жидкость выступает при легком постукивании по детали. На ремонтных предприятиях широкое применение получил один из капиллярных методов — люминесцентный. Сущность его заключается в следующем. Проверяемую деталь смазывают (или погружают в ванну) подогретым до 80°С люминофором (светящейся под действием ультрафиолетовых лучей жидкостью). Через 10...15 мин деталь протирают насухо и посыпают тонким слоем талька, порошка углекислого магния или силикагеля и освещают ртутно-кварцевой лампой в темноте. Порошок вытягивает люминофор, про-никший в трещины, поры и
      Лист
      13
      
раковины, и тем самым в ультрафиолетовых лучах лампы показывает дефектные участки детали (в виде светящихся линий и пятен по форме дефекта). В качестве люминофоров применяют составы, содержащие по объему: 28% трансформаторного масла, 50% керосина, 25% бензина (или керосин 50% и нориол 50%) и 0,25 г на 1 л этой смеси зелено-золотистого дефектоля. В ремонтной практике применяют стационарные люминесцентные дефектоскопы ЛД-2, ЛД-4 и переносной ЛЮМ-1.
Ультразвуковой способ применяют для обнаружения внутренних трещин и раковин, расположенных на различной глубине от поверхности. Он основан на способности ультразвуковых колебаний распространяться в металле и отражаться от дефектов вследствие резкого изменения плотности среды и акустического сопротивления. Импульс, отраженный от дефекта, регистрируется на экране установки. На ремонтных предприятиях используют ультразвуковой дефектоскоп УЗД-7Н, но успешно можно применять дефектоскопы марок УЗД-ЮМ, ДУК-13ИМ и др.
Выбор оборудования и инструмента
Многообразие объектов контроля в ремонтном производстве вызывает необходимость использования различных контрольно-измерительных средств, начиная от простых измерительных инструментов и кончая сложными приборами и приспособлениями. Средства измерений по их видам (в скобках указаны контролируемые параметры) можно классифицировать так:
- средства измерений линейных размеров деталей (наружные и внутренние диаметры, длина, глубина, расстояния между осями отверстий, толщина зуба, шаг резьбы, толщина шпонки, ширина паза и др.); - средства измерений угловых размеров деталей (углы между плоскостями, плоскостью и осью, двумя осями, образующими конусы и др.);
- средства измерений отклонений формы (отклонения от прямолинейности, плоскостности, круглости, профильности, цилиндричности и др.);
- средства измерений отклонений расположения (отклонения от парал-
      Лист
      14
      
лельности, перпендикулярности, наклона, соосности, симметричности, пересечения осей и др.); - средства измерений волнистости поверхности (высота и длина волны);
- средства измерений шероховатости поверхности (среднее арифметическое отклонение профиля, высота неровностей профиля по десяти точкам, наибольшая высота неровностей, средний шаг неровностей профиля и средний шаг неровностей профиля по вершинам);
- комплексные средства измерений (комплексные показатели отдельных, деталей — взаимное расположение элементов деталей шлицевых соединений, средний диаметр резьбы, отклонение мерительного межосевого расстояния зубчатых колес и др.);
- средства измерений твердости поверхностей (твердость поверхностей по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и др.);
- средства выявления скрытых дефектов деталей (невидимые простым глазом или находящиеся под поверхностью скрытые дефекты — трещины, раковины, инородные включения и др.).
Кроме того, измерительные средства можно также подразделить:
- по числу одновременно проверяемых элементов детали — на одномерные и многомерные;
- по степени механизации — на автоматические, полуавтоматические и неавтоматические;
- по возможности вмешательства в производственный процесс — на средства измерений пассивного и активного контроля.
Средства измерении имеют также ряд типов: меры, калибры, универсальные и специальные средства.
Выбор средства измерения зависит от ряда факторов, таких, как выбранный метод измерения, точность обработки измеряемого размера, конфигурация поверхности и др.
Учитывая эти факторы подберем мерительный инструмент для дефектации данного нам по заданию ведомого барабана. Полученные результаты сводятся

4.3. Технологический маршрут восстановления детали
При проектировании технологического процесса восстановления вала
вторичного будем использовать типовые проекты восстановления деталей сходного типа.
Технологический процесс восстановления будет выглядеть следующим образом:
005 Наплавочная (Заплавить шлиц, заплавить резьбовые поверхности деф. 2, 3);
010 Слесарная (Установить асбестовые вставки в отверстия);
015 Наплавочная (Наплавить поверхности под кольца, распорную втулку и подшипники деф.1);
020 Токарная (Обточить поверхности под резьбу, а также наплавленный шлиц, точить резьбу деф.2,3 );
025 Фрезерная (Фрезеровать шлиц деф.2 );
030 Шлицешлифовальная (Шлифовать шлиц деф.2);
035 Круглошлифовальная (Шлифовать наружнве поверхности деф.1);
040 Слесарная (Калибровать резьбу деф.3);
045 Контрольная (Контролировать размеры);

БГАТУ
Факультет “Технический сервис в АПК”
Кафедра “Ремонт машин”
Курсовой проект на тему: “Разработать технологический процесс восстановления ведущего вала”
по дисциплине “ТРОП ”
Руководитель Мирутко В.В.
Минск 2006