Введение

Целью курсового проекта является ознакомления студентов с существующей нормативно-технической документации (НТД) по ремонту машин в ремонтных предприятиях сельского хозяйства, с применяемыми при ремонте оборудованием, приспособлениями и инструментом. Дать навыки нормирования ремонтных работ и конструирования приспособлений.

Темой курсового проекта является разработка технологического процесса ремонта конечной передачи и восстановления изношенных сопряжений в условиях специализированных ремонтных предприятий.

Одним из основных вопросов ремонтного производства является восстановление изношенных деталей.

Наряду с восстановлением узкой номенклатуры основных и массовых деталей на поточных линиях особое место отводится широкой номенклатуре деталей, восстановление которых целесообразно на большинстве ремонтных предприятий. Эффективность ремонта сельскохозяйственной техники определяется восстановлением изношенных деталей. Этим самым решается проблема обеспечения эксплуатируемых машин запасными частями, т.е. восстановление деталей.

1 Характеристика узла с точки зрения износов

Натяжное колесо необходимо для осуществления натяжения гусеничного полотна. Техническое состояние натяжного колеса трактора в значительной степени влияет на безотказность её работы.

Несвоевременное обслуживание подшипников качения натяжного колеса может привести к износу подшипников и быстрому выходу их из строя, также возможно их заклинивание. Износ гнезда колеса под подшипник, износ поверхности вала под посадки подшипников качения . Износ данных поверхностей вызывается в результате ударных нагрузок и трения скольжения и износ поверхности оси под подшипник, также может вызвать нежелательный люфт колеса..

Необходимо своевременно смазывать подшипники натяжного колеса Заклинивание подшипников качения может привести к проворачиванию оси колеса, его износу и несвоевременному выходу из строя.

2 Определение допустимых без ремонта величин и размеров изношенных поверхностей деталей, поступающих на восстановление

Сопряжение 1 Колесо 120 ^-0,024/_-0,059 – подшипник 120 _-0,015

(см. рисунок 2.1).

Схема сопряжения

-0,015

-0,024

-0,059

Рисунок 2.1 – Схема сопряжения 1

Сопряжение неподвижное, следовательно, для новых деталей этого сопряжения: N_min= 0,009; N_mах = 0,059 мм. Средний натяг посадки:

Допустимый без ремонта натяг в сопряжении принимаем зазор, указанный в рекомендациях посадок неподвижных соединений N_д = 0,01…0,03 мм.

Устанавливаем допустимый зазор N_д = 0,02 мм.

Вычисляем допустимые без ремонта размеры вала и отверстия при сопряжении этих деталей с новыми:

допустимый диаметр вала:

d_д = d_min –N_min (2)

119,985- 0,02 = 119,965 мм;

допустимый диаметр отверстия:

D_д = D_max + N_min (3)

119,976 + 0,02 = 119,996 мм.

Сопряжение 2 Подшипник 60_-0,015 – ось 60 ^+0,023/_-0,003

(см. рисунок 2.2).

Схема сопряжения

+0,023

-0,003

-0,015

Рисунок 2.2 – Схема сопряжения 2

Сопряжение с переходными посадками, следовательно, для новых деталей этого сопряжения: S_max=0,003 мм.; N_max=0,038 мм.

Допустимый без ремонта зазор в сопряжении принимаем зазор, увеличенный в 2…3 раза по сравнению с максимальным, равным 0,003 мм. Допустимый зазор S_д = 0,008.

Вычисляем допустимые без ремонта размеры вала и отверстия при сопряжении этих деталей с новыми:

допустимый диаметр вала:

d_д = d_min - (S_д -S_max) (4)

59,997 - (0,008 - 0,003) = 59,986 мм;

допустимый диаметр отверстия:

D_д = D_max + (S_д - S_max) (5)

60 + (0,008 - 0,003) = 60,005 мм.

Износ

( D_max - d_min)+( D_max -d_д) (6)

(60,005-59,997) + (60-59,986) = 0,022 мм

Таким образом, детали рассмотренного сопряжения, имеющие износы около 0,022 мм, могут быть поставлены для дальнейшей эксплуатации при сопряжении каждой из этих деталей с новой. При определении величины наращивания поверхности следует считать, что на восстановление деталь поступит с износом, близким к предельному, т.е. изношенной примерно на такую же величину, как при износе, допустимом без ремонта.

В данном случае диаметр вала d =59,986 – 0,022 = 59,964 мм,

отверстия D = 60,005 + 0,022 = 60,027 мм.

Сопряжение 3 Ось 55 _-0,060 – опора 55 ^+0,060

(см. рисунок 2.3).

Схема сопряжения

+ 0,060

-0,060

Рисунок 2.3 – Схема сопряжения 3

Сопряжение с переходными посадками, следовательно, для новых деталей этого сопряжения: S_max=0,120 мм.; N_max=0 мм.

Допустимый без ремонта зазор в сопряжении принимаем зазор, увеличенный в 2…3 раза по сравнению с максимальным, равным 0,120 мм. Допустимый зазор S_д = 0,300 мм

Вычисляем допустимые без ремонта размеры вала и отверстия при сопряжении этих деталей с новыми:

допустимый диаметр вала:

по формуле 4

59,940 - (0,300 - 0,120) = 59,520 мм;

допустимый диаметр отверстия:

по формуле 5

60,060 + (0,300 - 0,120) = 60,240 мм.

Износ

По формуле 6

(60,060 -59,940) + (60,060 -59,520) = 0,660 мм

Таким образом, детали рассмотренного сопряжения, имеющие износы около 0,660 мм, могут быть поставлены для дальнейшей эксплуатации при сопряжении каждой из этих деталей с новой. При определении величины наращивания поверхности следует считать, что на восстановление деталь поступит с износом, близким к предельному, т.е. изношенной примерно на такую же величину, как при износе, допустимом без ремонта.

В данном случае диаметр вала d =59,520 – 0,660 = 58,860 мм,

отверстия D = 60,240 + 0,660 = 60,900 мм.

3 Определение величины наращиваемого слоя при восстановлении деталей

Расчёт толщины слоя А материала, который необходимо нанести на заданные изношенные поверхности деталей при их восстановлении, определяем с учётом износа детали, близкого к предельному и припуска на последующую обработку Z_ПР, т.е.

для вала:

(3.1)

для отверстия:

(3.2)

где d_max и D_min – наибольший и наименьший размеры вала и отверстия детали, соответственно, мм.

Припуск – это слой материала, который необходимо снять при выполнении всех технологических операций с целью получения заданного размера.

Припуск должен учитывать погрешности геометрической формы (отклонение от круглости, выпуклость и др.), пространственное отклонение (смещение осей, непараллельность осей, изогнутость, отклонение от взаимного расположения элементов детали), наличие дефектов слоя и погрешности при установке детали для обработки. В целом расчётная формула для определения припуска имеет вид:

(3.3)

где R_max – наибольшая высота поверхностных микронеровностей после обработки, мм;

С_d – дефектный слой, мм;

ΣΔа – припуск, компенсирующий пространственные отклонения, мм;

 – погрешности установки детали при обработке, мм.

Для размера 60 ^+0,023/_-0,003 вала рассчитаем толщину слоя А материала, который необходимо нанести на поверхность по формулам (3.1) и (3.3) для трех способов восстановления (железнение, хромирование, электроимпульсное наращивание):

Железнение:

Железнение отличается хорошими технико-экономическими показателями: дешевизной применяемых исходных материалов, высокими выходом металла по току (85-95%), скоростью осаждения металла (0,2-0,5 мм/ч), микротвердостью (до 7800МПа) и износостойкостью покрытия. Толщина твердого покрытия достигает 0,8-1,2 мм. Себестоимость восстановления деталей железнением составляет 30-50% от стоимости новой детали при одинаковой износостойкости.

R_max = 0,0016 мм; C_d = 0,03…0,05 мм;

ΣΔа = 0,035 мм; ε = 0,3…0,4 мм (метод установки детали при обработке - в трёхкулачковом патроне);

Z_пр = 0,0016 + 0,04 + 0,035 + 0,35/2 = 0,252 мм.

Следовательно, А_в= (60,023 – 59,986)/2 + 0,252 = 0,274 мм.

Хромирование:

Хромовые покрытия имеют высокую твердость, жаростойкость и низкий коэффициент трения, обеспечивающий высокую износостойкость. В то же время процесс хромирования протекает с низким КПД и более чувствителен к изменениям температуры электролита и плотности тока.

R_max = 0,00125 мм; C_d = 0,02…0,03 мм;

ΣΔа = 0,035 мм; ε = 0,3…0,4 мм;

Z_пр = 0,00125 + 0,025 + 0,035 + 0,35/2 = 0,236 мм.

Следовательно, А_в = (60,023 – 59,986)/2+ 0,236 = 0,258 мм.

Электроимпульсное наращивание:

Является наиболее перспективным, простым и доступным для малооснащенных мастерских хозяйств способом восстановления и упрочнения деталей. При электроимпульсном наращивании используется короткий импульс электрической дуги на ограниченном по площади пространстве, в результате чего происходит частичное оплавление металла электрода и приваривание к поверхности детали.

R_max = 0,0016 мм; C_d = 0,2…0,4 мм;

ΣΔа = 0,035 мм; ε = 0,3…0,4 мм;

Z_пр = 0,0016 + 0,3 + 0,035 + 0,35/2 = 0,512 мм.

Следовательно, А_в = (60,023 – 59,986)/2+ 0, 512 = 0,534 мм.

Для размера 120 ^-0,024/_-0,059 колесо натяжное рассчитаем толщину слоя А материала, который необходимо нанести на поверхность по формулам (3.2) и (3.3) для трех способов восстановления (железнение, хромирование, электроимпульсное наращивание)

Железнение:

R_max = 0,0016 мм; C_d = 0,03…0,05мм;

ΣΔа = 0,04 мм; ε = 0,35 мм (метод установки детали при обработке - в трёхкулачковом патроне);

Z_пр = 0,0016 + 0,04 + 0,04 + 0,35/2 = 0,26 мм.

Следовательно, А_о = (119,996-119,941)/2 + 0,26 = 0,447 мм.

Хромирование:

Хромовые покрытия имеют высокую твердость, жаростойкость и низкий коэффициент трения, обеспечивающий высокую износостойкость. В то же время процесс хромирования протекает с низким КПД и более чувствителен к изменениям температуры электролита и плотности тока.

R_max = 0,00125 мм; C_d = 0,02…0,03 мм;

ΣΔа = 0,040 мм; ε = 0,3…0,4 мм;

Z_пр = 0,00125 + 0,025 + 0,040 + 0,35/2 = 0,236 мм.

Следовательно, А_в = (119,996-119,941)/2+ 0,236 = 0,258 мм.

Электроимпульсное наращивание:

R_max = 0,0016 мм; C_d = 0,2…0,4 мм;

ΣΔа = 0,04 мм; ε = 0,35 мм;

Z_пр = 0,0016 + 0,3 + 0,04 + 0,35/2 = 0,517 мм.

Следовательно, А_о = (119,996-119,941)/2+ 0,517 = 0,704 мм.