Введение

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях автотранспортных предприятий (АТП) становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный, текущий или капитальный ремонт (КР) на АТП.

Основным источником экономической эффективности КР является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70-75% деталей автомобилей, поступивших в КР, могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия.

Детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25-30% всех деталей. Это поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехнические изделия и другие. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает 30-35%. Остальные детали автомобиля (40-45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. К ним относится большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности - коленчатый вал двигателя. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-15% стоимости их изготовления.

Себестоимость КР автомобилей и их составных частей не превышает 60-70% стоимости новых аналогичных изделий. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов.

1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

1.1 Анализ условий эксплуатации и возможных неисправ-

ностей детали

Поворотный кулак предназначен для обеспечения поворота управляемого колеса автомобиля путем изменения его угла относительно кузова; а также для крепления колеса к оси поворотного кулака.

В процессе эксплуатации поворотный кулак подвергается высоким дина- мическим нагрузкам от массы автомобиля при движении по неровной дороге, что вызывает знакопеременные напряжения в элементах поворотного кулака; нагрузкам при воздействии водителем на рулевое колесо.

Выбраковачным дефектом поворотного кулака является деформация его элементов. Следствием перегрузки и усталости металла может быть поломка детали.

Характерными дефектами поворотного кулака являются: износ посадочных поверхностей под подшипники; износ конусных отверстий под рычаги поворотного кулака; износ шпоночных канавок в этих отверстиях; износ проушины под бобышку балки переднего моста; износ резьбы под гайку; износ отверстий под втулки шкворня.

Поворотный кулак относится к классу деталей «круглые стержни».

Основными дефектами поворотного кулака, рассматриваемыми в данном курсовом проекте, являются:

а) износ шейки под внутренний подшипник;

б) износ шпоночных канавок в конусных отверстиях под рычаги;

в) износ канавки на резьбовой части оси.

1.2 Определение предельных значений дефектов детали

1.2.1Предельное значение износа шейки под подшипник принимаем равным 0,05 мм (/1/ с.555).

1.2.2 Предельно допустимый износ шпоночного паза определяется по формуле, мм:

[∆]≤(0,05...0,2)В_П, (1)

где В_п - ширина паза, равная 4,0 мм.

Подставляя значения в формулу (1), получим: [∆]≤ 0,1-4,0 = 0,4.

1.2.3 Предельно допустимый износ канавки определяется аналогично:

[∆]≤ 0,1-4,0 = 0,4.

На данном этапе составляется дефектовочная ведомость ( Приложение А).

1.3 Выбор рационального способа ремонта детали

1.3.1 Износ посадочных поверхностей под подшипник можно устранить следующими способами:

а) гальваническим наращиванием (хромирование, железнение) с последующим шлифованием;

б) наплавкой с последующим шлифованием.

К достоинствам гальванического наращивания относится то, что поверхность шеек после обработки обладает большой микротвердостью и износостойкостью (при хромировании твердость в 1,5...2,0 раза выше, чем при закалке ТВЧ, при железнении твердость 4000...4500 МПа, а износостойкость на 25...50% выше, чем у новых). При гальваническом наращивании обеспечивается высокая прочность сцепления покрытия с поверхностью детали. Нанесенное покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью. Покрытие из хрома имеет низкий коэффициент трения (на 50% ниже, чем у стали). При хромировании коэффициент долговечности равен К_д = 1,1÷4,8, а при железнении 1,0÷1,2 (/2/ с.200, с.203)

К недостаткам хромирования относится то, что при данном процессе очень низок выход металла по току (8...42%); невысокая скорость отложения осадков (0,03 мм/час); высокая агрессивность электролита; большое количество ядовитых выделений, образующихся при электролизе; ограниченная толщина покрытия (0,2 мм), гладкий хром плохо удерживает смазочное масло.

К недостаткам железнения относится бугорчатость нанесенного покрытия.

Процессы железнения и хромирования– дорогостоящие процессы, требующие наличие специального оборудования и навыков.

К достоинствам наплавки под слоем флюса относятся: возможность по- лучения покрытий заданного состава, то есть легирования металла, и равно- мерного по химическому составу и свойствам; зашита сварочной дуги и ванны жидкого металла от вредного влияния кислорода и азота; выделение, рас- творенных газов и шлаковых включений из сварочной ванны в результате медленной кристаллизации жидкого металла под флюсом; возможность использования повышенных сварочных токов, что позволяет увеличить скорость сварки в 6...8 раз; экономичность в отношении расхода электроэнергии и электродного металла; отсутствие разбрызгивания металла из-за естественного давления слоя флюса; возможность получения слоя наплавленного металла большой толщины (1,5... 5,0 мм и более); возможность автоматизации процесса.

Недостатки способа: значительный нагрев детали; сложность применения для деталей сложной конфигурации; необходимость и трудность удаления шлаковой корки; возможность образования трещин и пор в наплавленном слое.

Так как наплавка не применима для ремонта деталей, подверженных высоким динамическим нагрузкам, то этот способ не подходит. Из процессов гальванического наращивания выбираем железнение как наименее дорого- стоящий.