Ремонт коленчатого вала автомобиля ЗИЛ 130

Курсовая работа «Ремонт коленчатого вала автомобиля ЗИЛ 130»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общая часть……………………………………….……………………..… 3

1.1 Введение  ……………………………………………………………….….. 3

1.2  Описание назначения, устройства и условий работы коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 ………………………………………….…..….. 4

2. Расчетная  часть ……………………………………………………….….…7

2.1 Анализ дефектов  коленчатого вала автомобиля  ЗИЛ - 130 и технических требований, предъявляемых к отремонтированной  детали …………………………………………………………………………..….……. 7

2.2 Количественная  оценка программы восстановления  коленчатого вала автомобиля  ЗИЛ – 130 …………………………………………….…… 8

2.3 Выбор способов  восстановления дефектов коленчатого  вала автомобиля ЗИЛ – 130 …………………………………………………..…… 9

2.4 Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 ……………………………………..……….…. 11

2.5 Выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента ….13

3. Технические нормирование работ по восстановлению шатунных и коренных шеек коленчатого вала двигателя, автомобиля ЗИЛ – 130 ...15

3.1 Технические  нормирование наплавочных работ  по восстановлению шатунных и  коренных шеек коленчатого вала  двигателя, автомобиля ЗИЛ –  130 …………………………………………………………………..…. 16

3.2 Нормирования работ на металлорежущих станках (нормирования токарных работ) ………………………………………………….……..……. 17

Охрана труда  ………………………………………………………………..… 21

Список литературы ……………………………………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общая часть

1.1 Введение

Для восстановления трудоспособности изношенных деталей требуется в 5-8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей. По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми, во многих случаях, остается низким. В тоже время имеются такие примеры, когда ресурс восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса новых деталей.

Основа повышения качества – применение передовых технологий восстановления деталей. При восстановлении коленчатых валов двигателей возникает необходимость изыскания новых, более прогрессивных способов восстановления, которые смогли бы повысить ресурс деталей при сравнительно низких затратах.

В проекте сделан глубокий анализ различных способов восстановления упрочнения поверхностным пластическим деформированием коленчатых валов.

Выбор программы восстановления коленчатого вала двигателя ЗИЛ- 130 на период 2009 г. предприятием запланировано произвести ремонт 150 двигателей ЗИЛ - 130 и столько же восстановит коленчатых валов данного двигателя. С учетом того, что парк машин в нашем регионе растет, и ремонт на других предприятиях сокращается, можно остановится на программе восстановления коленчатых валов – 300 шт. в месяц. Планирование на год затруднено, т.к. экономика ориентирована на свободные рыночные отношения и вся работа предприятия зависит от количества заказов и качества восстановленных деталей.

Целью курсовой работы по учебной дисциплине ремонт автомобилей и двигателей является:

закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков  по оценке технического состояния (дефектов) ремонтного фонда.

Задачи курсовой работы:

1. разборка маршрутов восстановления.
2. выбор способов восстановления деталей.
3. подбор необходимого оборудования и обоснование рациональных режимов работы на нем.
4. нормирование операций восстановления деталей.

 

 

1.2  Описание назначения, устройства и условий работы коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130

Воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается агрегатам трансмиссии. В двигателе ЗиЛ-130 коленчатый вал стальной. Коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек, щек и противовесов. На переднем конце вала двигателей ЗМЗ-53-12 и ЗИЛ-130 имеется углубление для шпонки распределительной шестерни и шкива привода вентилятора, а также нарезное отверстие для крепления храповика; задняя часть вала выполнена в виде фланца, к которому болтами прикреплен маховик. В углублении задней торцовой части коленчатого вала расположен подшипник ведущего вала коробки передач. Количество и расположение шатунных шеек коленчатого вала зависит от числа цилиндров. В V-образном двигателе количество шатунных шеек в два раза меньше числа цилиндров, так как на одну шатунную шейку вала установлено по два шатуна — один левого и другой правого рядов цилиндров. Шатунные шейки коленчатого вала многоцилиндровых двигателей выполнены в разных плоскостях, что необходимо для равномерного чередования рабочих тактов в разных цилиндрах. В восьмицилиндровых V-образных двигателях коленчатые валы имеют по четыре шатунные шейки, расположенные под углом в 90°.

 

 

 

 

В двигателе число  коренных шеек коленчатого вала на одну больше, чем шатунных, т. е. каждая шатунная шейка с двух сторон имеет коренную. Такой коленчатый вал называют полноопорным. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала соединены между собой щеками. Для уменьшения центробежных сил, создаваемых кривошипами, на коленчатом валу выполнены противовесы, а шатунные шейки сделаны полыми. Для повышения твердости и увеличения срока службы поверхность коренных и шатунных шеек стальных валов закаливают нагревом токами высокой частоты.

Коренные и шатунные шейки вала соединены каналами (сверлениями) в щеках вала. Эти каналы предназначены для подвода масла от коренных подшипников к шатунным. В каждой шатунной шейке вала имеется полость, которая выполняет роль грязеуловителя. Сюда поступает масло от коренных

шеек. При вращении вала частицы грязи, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отделяются от масла и оседают на стенке грязеуловителя, а к шатунным шейкам поступает очищенное масло. Очистка грязеуловителей осуществляется через завернутые в их торцах резьбовые пробки только при разборке двигателя. Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными сталебаббитовыми шайбами, которые расположены по обе стороны первого коренного подшипника или четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в выточке задней коренной опоры. В местах выхода коленчатого вала из картера двигателя имеются сальники и уплотнители, предотвращающие утечку масла. На переднем конце вала установлен резиновый самоподжимный сальник, а на заднем конце выполнена маслосгонная резьба или маслоотражательный буртик.

В заднем коренном подшипнике сделаны маслоуловительные каналы, в которые сбрасывается масло с маслосгонной резьбы или маслоотражательного буртика и установлен сальник, буртика и установлен сальник, кусков асбестового шнура.

Шатунные и коренные подшипники. В работающем двигателе  нагрузки на шатунные и коренные шейки  коленчатого вала очень велики. Для  уменьшения трения коренные шейки, как  и шатунные, расположены в подшипниках  скольжения, которые выполнены в  виде вкладышей, аналогичных шатунным. Вкладыши каждого коренного или шатунного подшипника состоят из двух половинок, устанавливаемых в нижней разъемной головке шатуна и в гнезде блока и крышке коренного подшипника. От провертывания вкладыши удерживаются выступом, входящим в паз шатунного или коренного подшипника. Крышки коренных подшипников закреплены при помощи болтов и гаек, которые для предотвращения от самоотвертывания зашплинтованы проволокой либо застопорены замковыми пластинами.

Маховик уменьшает неравномерность работы двигателя, выводит поршни из мертвых точек, облегчает пуск двигателя и способствует плавному троганию автомобиля с места. Маховик изготовлен в виде массивного чугунного диска и прикреплен к фланцу коленчатого вала болтами с гайками. При изготовлении маховик сбалансируется вместе с коленчатым валом.

 

 

 

 

 

 

2. Расчетная часть

2.1 Анализ дефектов  коленчатого вала автомобиля  ЗИЛ - 130 и технических требований, предъявляемых к отремонтированной  детали

Наиболее распространенные дефекты коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 является:

1. изгиб вала;
2. износ наружной поверхности фланца;
3. биение торцевой поверхности фланца;
4. износ маслосгонных канавок;
5. износ отверстия под подшипник;
6. износ отверстий под болты крепления маховика;
7. износ коренных и шатунных шеек;
8. износ шейки под шестерню и ступицу шкива;
9. износ шпоночной канавки по ширине;
10. увеличение длины передней коренной шейки;
11. увеличение длины шатунных шеек.

 

 

1 – изгиб вала; 2 - износ  наружной поверхности фланца; 3 - износ маслосгонных канавок; 4 –биение  торцевой поверхности фланца; 5 - износ отверстия под подшипник; 6 - износ отверстий под болты крепления маховика; 7 - износ коренных и шатунных шеек; 8 - износ шейки под шестерню и ступицу шкива; 9 - износ шпоночной канавки по ширине; 10 - увеличение длины передней коренной шейки; 11 - увеличение длины шатунных шеек.

Рисунок 2 – Общий вид  основных дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ - 130

Восстановление коленчатого вала начинают с устранения радиального  биения обеспечивая передачу усилия на среднюю шейку, перегибают в противоположную сторону на величину превышавшую прогиб в 10 раз. Допустимое радиальное биение без ремонта:

0,05 мм

По рабочему чертежу  диаметр шатунных шеек коленчатого  вала составляет:

65,50…65,48 мм

а диаметр коренных шеек коленчатого вала под подшипники составляет:

75,00…74,98 мм

Коленчатый вал рекомендуется  эксплуатировать без восстановления, если радиус кривошипа:

47,50 0,08 мм

После ремонта коленчатый вал должен отвечать следующим техническим  требованиям: цилиндрические поверхности коренных и шатунных шеек; шероховатость должна соответствовать Ra = 0,32 мкм.

 

2.2 Количественная  оценка программы восстановления  коленчатого вала автомобиля  ЗИЛ – 130

Годовая программа автомобильного предприятия (АРП) по восстановлению деталей определяется по следующей зависимости:

где N_г – производственная программа АРП, шт.;

n – количество деталей данного наименования в узле, агрегате автомобиля, шт.;

- коэффициент восстановления.

Исходные данные для расчёта

- производственная программа  АРП, шт.;

N = 4200;

- количество коленчатых валов  в двигателе, автомобиля ЗИЛ  – 130, шт.:

n = 1;

- коэффициент восстановления:

= 0,8.

Годовая программа АРП  по восстановлению коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 будет определятся:

Таким образом годовая  программа АРП относится к  среднесерийному типу производства.

 

2.3 Выбор способов  восстановления дефектов коленчатого  вала автомобиля ЗИЛ – 130

Для выбора способов устранения возможных дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 проанализируем различные способы восстановления деталей и остановимся на тех способах, которые являются наиболее приемлемы по следующим основаниям:

1) по технико – экономическим  показателям. К ним относятся: удельный расход материала. Удельная трудоёмкость наращивания, подготовительно – заключительная обработка, коэффициенты производительности процесса, удельная себестоимость восстановления, показатель технико – экономической оценки, удельная энергоемкость.

2) по показателям физико  – механический свойств. К  ним относятся коэффициенты: износостойкости,  выносливости, долговечности, сцепляемости, микротвердость.

Технические и технологические  возможности различных способов восстановления коленчатых валов автомобиля ЗИЛ – 130 и рекомендуемая область их применения приведены в Приложение 1 (Характеристика способов восстановления деталей автомобилей).

Проанализировав вышеуказанное  Приложение приходим к следующему заключению, что наиболее приемлемым способом восстановления для нашего коленчатого вала является наплавка под слоем флюса.

Основанием для выбора данного  способа восстановления послужили  следующие показатели: