3. Обоснование и выбор способа восстановления вала

Авторемонтное производство располагает необходимыми способами вос­становления, обеспечивающими требуемую надежность и долговечность де­талей.

Для обеспечения работоспособности сопряжений требуется восстановить правильную геометрическую форму и свойства поверхностных слоев дета­лей, а также обеспечить заданные при изготовлении допуски на размеры. Это может быть достигнуто двумя путями: во-первых, приданием деталям новых размеров, и во-вторых, восстановлением начальных размеров деталей.

В первом случае поверхность сопряженной детали в результате механиче­ской обработки получает не только точность размеров, правильную геомет­рическую форму, необходимые свойства поверхностного слоя, но и новый размер, отличный от исходного так называемый ремонтный размер.

Во втором случае сопряженным деталям возвращаются не только точность размеров, правильная геометрическая форма и необходимые свойства по­верхностного слоя, но и исходные размеры. Восстановление исходного раз­мера деталей может быть осуществлено различными способами (наплавкой, напылением, гальваническими покрытиями, обработкой давлением, поста­новкой дополнительных ремонтных деталей, нанесением пластмасс и т.д.) в сочетании с различными видами термической, химико - термической или слесарно - механической обработки.

Выбор того или иного способа восстановления на конкретном предпри­ятии зависит от технико-экономоческих показателей. Наиболее рациональ­ным способом ремонта детали будет тот, который обеспечивает наибольший срок службы отремонтированной детали при наименьших затратах, не пре­вышающих стоимости новой детали.

Рациональный способ восстановления деталей выбирается путем последо­вательного использования трех критериев:

1. критерия применимости;

2. критерия долговечности;

3. технико-экономического критерия.

Критерий применимости способа учитывает его технологические свойст­ва, а также конструктивные, технологические и эксплуатационные особен­ности детали.

Критерий долговечности позволяет оценить срок службы восстанавливае­мой детали, обеспечиваемый рассматриваемым способом восстановления.

Технико-экономический критерий характеризует производительность и экономичность способа восстановления.

Общая методика выбора способа восстановления деталей конкретной группы состоит из трех этапов.

1-й этап. Рассматривают различные способы восстановления и выбирают из них такие, которые могут в принципе применяться, т.е. удовлетворяют необходимому критерию применимости.

2-й этап. Из числа способов, отвечающих необходимому критерию приме­нимости, выбирают те, которые обеспечивают последующий межремонтный ресурс восстановленных деталей, т.е. удовлетворяют требуемому значению критерия долговечности.

3-й этап. Если установлено, что требуемому значению критерия долговеч­ности для данной детали соответствуют два или несколько способов, выби­рают из них способ, характеризующийся наиболее высоким значением тех­нико-экономического критерия первоначальных размеров.

Определение критерия применимости. Данный критерий определяет возможность применения различных способов восстановления по отноше­нию к конкретным деталям. Он не может быть выражен числом и является предварительным, поскольку с его помощью нельзя решить вопрос выбора рационального способа восстановления деталей, если этих способов не­сколько. Ориентировочно оценить применимость отдельных способов вос­становления можно по информации, приведенной в таблице 2.

Таблица 2. Технологические характеристики способов восстановления.

Технологическая	Способ восстановления
характеристика способа
	Наплавка вереде С02	Вибродуговая на­плавка	Наплавка под слоем флю­са	Напыление	Хромирование	Осталивание	Клеевые композиции	Ручная дуговая на­плав­ка
Виды поверхно- стей, по отно- шению к кото- рым применим способ	Наружные цилиндрические и плоские	Наружные и внутренние цилиндрические	Наружные цилиндрические и плоские	Наружные цилиндрические, плоские...	Наружные и внутренние цилиндрические	Наружные и внутренние цилиндрические	Наружные и внутренние цилиндрические и плоские	Наружные и внутренние цилиндрические и плоские
Минимальный диа- метр(наружный) деталей класса «Круглые стержни», мм	10	10	5	5	5	10	5	12

Так как шпоночный вал относится к классу «Круглые стержни», то по таб­лице наилучшим критерием применимости является способ ручной дуговой наплавки.

Определение критерия долговечности. Критерий долговечности может быть выражен коэффициентом долговечности Кд, который определяется как функция трех аргументов:

Кд ⁼у(КнКвКсц),

где Кн - коэффициент износостойкости; Кв — коэффициент выносливости; Кед - коэффициент сцепляемости.

Численные значения этих составляющих коэффициентов для различных способов восстановления деталей приведены в таблице 3.

Таблица 3. Коэффициенты долговечности восстанавливаемых деталей

Деталь, вид сопряжения и характер работы	Материал сопряженных деталей	Способ восстановления
		Хро­миро­вание	Оста-лива-ние	Напыле­ние	Виб родуго-вая на­плавка	На­плав­ка под слоем флю­са	Ручная дуговая наплав­ка
Шпоночный по­верхно­сти	Сталь леги­рованная					0,08 -1,00	0,64 - 0,75

Определение критерия технико-экономической эффективности. Дан­ный критерий также можно выразить коэффициентом технико-экономической эффективности Кэ. Технико-экономическая эффективность позволяет оценить рентабельность различных способов с учетом затрат вре­мени на восстановление деталей.

Коэффициент технико-экономической эф­фективности является функцией экономичности и производительности спо­собов и определяется из выражения:

Кэ = Кп*Эа/100

где Эа - сравнительная экономичность способа восстановления,%; Кп - ко­эффициент производительности способа восстановления.

Значения коэффициентов технико-экономической эффективности Кэ, ко­эффициентов производительности Кп для наиболее часто применяемых при ремонте автомобилей способов восстановления приведены в таблице 4.

Таблица 4. Коэффициенты производительности Кп и технико-экономической 1 эффективности Кэ

Способ восстановления	Кп	Кэ
Наплавка в среде флюса		0,314
Наплавка в среде углеки­слого газа		0,403
Ручная дуговая наплавка		0,436
Вибродуговая наплавка		0,256
Аргонодуговая наплавка		0,171
Ручная газовая наплавка		0,134
Замена части детали с применением сварки тре­нием		0,025

Таким образом, сравнивая подходящие по критериям применимости и долговечности способы восстановления, выбираем способ ручной дуговой наплавки, имеющий наибольшее значение коэффициента технико-экономической эффективности

4. Разработка технологического процесса восстановления шпоночного ва­ла.

4.1 Разработка технологического маршрута восстановления шпоночного

ва­ла.

Восстановление гладких валов и осей рекомендуется по трем технологи­ческим маршрутам. Наиболее предпочтительный маршрут для восстановле­ния шлицевого вала сцепления следующий:

М ойка Дефектация и комплектование маршрутов Подготовка техноло­гических баз Правка Наплавка изношенных поверхностей

Н ормали­зация Правка Токарная обработка поверхностей

Ф рейзерная Закалка поверхностей ТВЧ Шлифование

М ойка Контроль каче­ства.