Восстановление пром вала автомобиля ЗИЛ - 130

Содержание 

    Введение

  Большое количество деталей автомобилей  и агрегатов, требующих капитального ремонта, в результате износа, усталости материала, механических и коррозионных повреждений утрачивает свою работоспособность. Следует заметить, что лишь некоторые из этих деталей - наиболее простые и недорогие в изготовлении - утрачивают работоспособность полностью и требуют замены. Большинство деталей имеет остаточный ресурс и может быть использовано повторно после проведения сравнительно небольшого объема работ по их восстановлению.

  Восстановление  деталей имеет большое значение. Стоимость восстановления деталей  значительно ниже стоимости их изготовления.

  Затраты на восстановление деталей, в зависимости от конструктивных особенностей и степени изношенности деталей составляют 10…50% от стоимости новых деталей.

  Восстановление  является одним из основных источников повышения экономической эффективности авторемонтного производства. Значение восстановления деталей состоит также в том, что оно позволяет уменьшить потребности в производстве запасных частей.

   Эффективность и качество восстановления деталей  в значительной степени зависят от применяемых технологических способов их обработки.

   В зависимости от характера устраняемых  дефектов все способы восстановления деталей подразделяются на три основные группы: восстановление деталей с изношенными поверхностями; восстановление деталей с механическими повреждениями; восстановление противокоррозионных покрытий.    
 
 
 
 
 
 

  1. Обзор способов восстановления деталей типа вал

  Описания  способов восстановления взяты из источников 

     Восстановление стальных деталей  дуговой наплавкой

   Наплавка  вручную

   Электрической дугой можно наплавлять стальные детали вручную покрытыми электродами, автоматическим или полуавтоматическим способом под флюсом, а также в среде углекислого газа.

   Ручная  электродуговая наплавка применяется  при ремонте деталей, имеющих местные дефекты: износ шпоночных канавок, износ сферической поверхности и торцов рычага нажимного диска сцепления, износ паза под рычаг выключения сцепления и др. Типичным примером наплавки вручную является ремонт вилки переключения первой передачи и заднего хода автомобиля ЗИЛ-130.

   Вилка изготовляется из стали 10 и цементируется на глубину 0,3...0,5 мм. Твердость поверхностного слоя НКСЭ 56...62. Вилки, имеющие трещины любого характера, бракуются. Наплавкой восстанавливаются вилки, имеющие износ пазов более допустимого под фланец каретки синхронизатора по глубине паза, износ рабочей поверхности щек и лапок вилки по торцам. Изношенные пазы наплавляют электродом УОНИ-13/55 и отжигают на высокочастотной установке с последующим фрезерованием до номинального размера на вертикально-фрезерном станке. После этого вилка подвергается поверхностной закалке током высокой частоты. Аналогичным способом восстанавливаются изготовленные вилки переключения второй-третьей, четвертой-пятой передач. Режимы ручной электродуговой наплавки примерно такие же, как при сварке. Изношенные торцы вилок наплавляют твердым сплавом сормайт № 1 газовой горелкой.

   Детали, изготовленные из среднеуглеродистых и низколегированных сталей, — скользящая вилка карданной передачи (сталь45), распределительный вал (сталь 45), крестовина заднего моста (18ХГТ) и др. — перед наплавкой подогреваются в печи или газовой горелкой до температуры 150...200°С, затем производится наплавка электродом УОНИ-13/55 при силе тока 200 А и напряжении дуги 30.. .35 В. 

     Механизированная наплавка под флюсом

   При наплавке с использованием флюса сварочная дуга горит под флюсом между электродной проволокой и изделием, образуя газовый пузырь и плавя металл. При кристаллизации расплавленного металла сварочной микрованны образуется сварной шов.

   Достоинством  наплавки под флюсом является высокое качество наплавленного металла, поскольку весь процесс плавления, кристаллизации и охлаждения происходит без доступа воздуха. Сам флюс, участвуя в металлургическом процессе сварки или наплавки, способствует получению металла шва заданного состава. Под слоем флюса жидкий металл кристаллизуется медленно, в результате чего из сварочной ванны успевают выделиться растворенные газы и шлаковые включения, что также способствует улучшению качества шва. Для наплавки под флюсом используется электродная проволока, причем электрический ток подводится к ней на небольшом расстоянии от дуги. Это позволяет при необходимости использовать повышенные сварочные токи, позволяющие увеличить скорость наплавки. Достоинством наплавки под флюсом является также отсутствие разбрызгивания металла благодаря статическому давлению флюса. Важным достоинством наплавки под флюсом является и возможность автоматизации технологического процесса.

   К недостаткам наплавки под флюсом относится возможность наплавки только в нижнем положении шва (допускается наклон до 15°) и неприемлемость ее применения для изделий сложной конструкции. Вследствие этих причин в авторемонтном производстве нашли широкое применение наплавочные работы под флюсом.

   При наплавке деталь совершает вращательное движение, а наплавочная головка — поступательное. При этом электродная проволока подается с некоторым смещением от зенита наплавляемой поверхности в сторону, противоположную вращению детали. Это предотвращает стекание жидкого металла сварочной ванны.

   Смещение  электродной проволоки для деталей  диаметром 40...50 мм составляет 4...6 мм, а для деталей диаметром 60...80 мм — 8... 10 мм.

   При наплавке плоской поверхности наплавочная  головка или деталь совершает поступательное движение со смещением электродной проволоки на 3...5 мм поперек движения после наложения шва заданной длины. Наплавку шлицев производят в продольном направлении путем заплавки впадин, устанавливая конец электродной проволоки на середине впадины между шлицами.

   Электродная проволока при наплавке подбирается в зависимости от материала восстанавливаемой детали и предъявляемых к ней требований в условиях эксплуатации. Для наплавки деталей, изготовленных из углеродистых сталей 30, 40, 45, используют проволоку из углеродистых сталей Нп-30, Нп-40, Нп-50, Нп-65 или из низколегированной стали — Нп-ЗОХГСА. Наплавку деталей из сталей ЗОХ, 35Х, 40Х и других низколегированных сталей производят проволокой Нп-ЗОХГСА или других марок. Для автоматической наплавки обычно применяют проволоку диаметром 1,6 мм для деталей диаметром до 70 мм и 2 мм диаметром 80... 100 мм.

   Закаленные  детали после наплавки и последующей  механической обработки повторно закаливаются т. в. ч. для получения необходимой твердости поверхности.

   Флюсы для автоматической наплавки должны способствовать устойчивому горению дуги, образованию плотного наплавленного металла и шлака, легко удаляемого с поверхности металла. Температура плавления флюса должна быть на 200...300 °С ниже температуры плавления металла. Таким требованиям отвечают флюсы марок АН-348А, АНК-18 и др. В необходимых случаях во флюс вводят легирующие компоненты, например феррохром, графит. Режимы наплавки устанавливаются в зависимости от диаметра обрабатываемой детали (табл. 6.1)? напряжение холостого хода берется 30...36 В, рабочее — 23...32 В.

   Для наплавки деталей с большим износом  рекомендуется применять автоматическую наплавку порошковой проволокой под флюсом или открытой дугой без дополнительной защиты (табл. 6.2). Для повышения твердости наплавленной поверхности последняя подвергается пластической деформации.

   Для наплавки применяют следующее оборудование: наплавочные головки АБС, А-384, А-409, А-580, ОКС-1252М; источники питания ВС-200, ВСУ-300, ВС-400, ПСГ-350, АЗД-7,5/30; подогреватели газа; осушитель, заполненный силикагелем КСМ крупностью 2,8—7 мм; редукторы-расходомеры ДРЗ-1-5-7 или ротаметры РС-3, РС-ЗА, РКС-65, или кислородный редуктор РК-53Б.

   При наплавке используют материалы: электродную  проволоку Св-12ГС, Св-0,8ГС, Св-0,8Г2С, Св-12Х13, Св-06Х19Н9Т, Св-18ХМА, Нп-ЗОХГСА; порошковую проволоку ПП-Р18Т, ПП-Р19Т, ПП-4Х28Г и др. 
 

Рис. 3.5.1. Схема наплавки в среде углекислого  газа: 1 — мундштук; 2 — электродная  проволока; 3 — горелка; 4 — наконечник; 5 — сопло горелки; 6 — электрическая дуга; 7 — сварочная ванна; 8 — наплавленный металл; 9 — наплавляемая деталь.

Рис. 3.5.2. Схема установки для дуговой  наплавки в углекислом газе:

1 — кассета  с проволокой; 2 — наплавочный  аппарат; 3 — расходомер; 4 — редуктор; 5 — осушитель; б — подогреватель; 7 — баллон с углекислым газом;  8 — деталь.

   Наплавку  в среде углекислого газа производят на постоянном токе обратной полярности. Тип и марку электрода выбирают в зависимости от материала восстанавливаемой детали и требуемых физико-механических свойств наплавленного металла. Скорость подачи проволоки зависит от силы тока, устанавливаемой с таким расчетом, чтобы в процессе наплавки не было коротких замыканий и обрывов дуги. Скорость наплавки зависит от толщины наплавляемого металла и качества формирования наплавленного слоя. Наплавку валиков осуществляют с шагом 2,5... 3,5 мм. Каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 его ширины.

   Твердость наплавленного металла в зависимости  от марки и типа электродной проволоки 200...300 НВ.

   Расход  углекислого газа зависит от диаметра электродной проволоки. На расход газа оказывают также влияние скорость наплавки, конфигурация изделия и наличие движения воздуха.

   Механизированную  сварку в углекислом газе применяют при ремонте кабин, кузовов и других деталей, изготовленных из листовой стали небольшой толщины, а также для устранения дефектов резьбы, осей, зубьев, пальцев, шеек валов и т.д. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Устройство и работа КПП ЗИЛ-130

Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время. Как известно, двигатели внутреннего сгорания развивают максимальную мощность только при вполне определенном и достаточно высоком числе оборотов. Для повышения тягового усилия на ведущих колесах автомобиля при невысоких скоростях движения возникает необходимость в увеличении передаточного отношения трансмиссии. Поэтому все современные автомобили снабжены теми или иными устройствами, позволяющими при неизменном числе оборотов двигателя изменять число оборотов ведущих колес в процессе движения. В настоящее время наилучшими механизмами такого рода, работающими с наименьшими потерями. являются шестеренчатые многоступенчатые коробки передач. В качестве примера рассмотрим трехходовую четырехступенчатую коробку передач с четырьмя передачами для движения вперед и одной - заднего хода. Все четыре передачи переднего хода включаются с помощью синхронизаторов (с блокирующими конусными кольцами), облегчающих управление коробкой передач и обеспечивающих безударное включение шестерен. Коробка передач имеет три вала: ведущий (или первичный), промежуточный и ведомый (или вторичный). Для уменьшения шума работы шестерен, повышения плавности зацепления и увеличения долговечности шестерни, находящиеся  в постоянном зацеплении, выполнены косозубыми. Шестерни заднего хода сделаны прямозубыми. Характерной особенностью коробки передач является то, что I, II и III передачи  имеют шестерни постоянного зацепления. При этом соответствующие шестерни  вторичного вала могут на нем свободно вращаться, и при включении передачи соответствующая шестерня соединяется с валом посредством скользящих муфт синхронизаторов. Эти муфты перемещаются при помощи вилок включения передач. Вилок всего три. и поэтому коробка является трехходовой.