Восстановление оси задней передачи VW Golf 3.

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.

 

Устройство и работа КПП VW Golf 3

Передача мощности на ведущий вал главной передачи осуществляется через два вала с зубчатыми колесами: первичный и вторичный.

 

Рис. 1. Работа синхронизированной муфты: 1 — шлицевой венец шестерни; 2 — конические блокирующие кольца; 3 — наружное кольцо муфты; 4 — сухарь; 5 — листовая пружина; 6 — ступица муфты; а — передача выключена (нейтральное положение); б — передача включена

 

Ведомый диск сцепления установлен непосредственно на шлицах первичного вала. Зубчатые колеса с 1-й по 4-ю передачу зафиксированы на валу, зубчатое колесо 5-й передачи вращается свободно. При включении 5-й передачи зубчатое колесо соединяется с валом посредством синхронизированной муфты 4 (рис. 1.) включения 5-й передачи. Первичный вал вращается в роликовом подшипнике, установленном в картере сцепления, и в шариковом подшипнике, установленном в картере коробки передач.

Ведущая шестерня и зубчатое колесо 5-й передачи установлены на вторичном валу неподвижно. Все остальные зубчатые колеса вращаются первичным валом, но когда сцепление не задействовано, они находятся в режиме свободного вращения. Зубчатое колесо для 5-й передачи установлено на вторичном валу посредством шлицевого соединения. Зубчатые колеса с 1-й по 4-ю передачу во время включения сцепления соединяются с вторичным валом с помощью синхронизированных муфт. Муфты включения 1-2, 3-4 передач подвижные, находятся в постоянном зацепленным со вторичным валом с помощью шлицевого соединения. Подшипник вторичного вала, расположенный в картере сцепления, роликовый, а в картере коробки передач — шариковый.

Зубчатые колеса и механизм включения 5-й передачи расположены за пределами картера коробки передач, в съемном картере.

Механизм переключения передач состоит из синхронизированных муфт, вилок и штоков переключения передач. Зубчатое колесо передачи заднего хода расположено на валу включения задней передачи.

Дифференциал расположен в картере сцепления. На эпициклическую (ведомую) шестерню крутящий момент передается от ведущей шестерни главной передачи, расположенной на вторичном валу коробки передач. Ведущая и эпициклическая шестерни главной передачи цилиндрические. Дифференциал, состоящий из шестерней полуосей и сателлитов, передает вращение непосредственно на полуоси передних колес через шарниры равных угловых скоростей, выполненных в виде трехшиповиков (далее ШРУСы).

Синхронизированные муфты переключения передач применяются в КП для включения передачи крутящего момента с первичного вала на вторичный. Муфта состоит из:

 

Рис. 2. Расположение на валу элементов для смазывания трущихся поверхностей: 1 — вал; 2 — шестерня; А — смазочные канавки; Б — канал для смазывания

 

— ступицы 6 (рис. 2), имеющей внутренние шлицы, которые соединяют ее неподвижно с вторичным валом, и наружные шлицы, по которым может передвигаться наружное кольцо муфты с внутренними шлицами;

— наружного кольца 3 муфты, имеющего внутренние шлицы, соответствующие наружным шлицам ступицы и шлицевым венцам свободно вращающихся шестерен соответствующих передач, и кольцевую канавку для зацепления с вилкой переключения передач;

— конических блокирующих колец 2, синхронизирующих (уравнивающих) угловую скорость вращения вторичного вала и свободно вращающейся шестерни выбираемой передачи;

— сухарей 4 подпружиненные листовой пружиной 5.

При переключении передачи сцепление выжато, т.е. коленчатый вал двигателя и первичный вал КП разъединены, следовательно, первичный вал с зафиксированными на нем шестернями первой, второй, третьей и четвертой передач, а также соответствующие им шестерни вторичного вала вращаются свободно, независимо от скорости вращения коленчатого вала двигателя и колес автомобиля.

Вилка штока переключения передач, находясь в постоянном зацеплении с наружным кольцом 3 синхронизированной муфты, передвигаясь в направлении шестерни соответствующей передачи через наружное кольцо 3, двигает внутренними шлицом сухарь 4, который прижимает коническое блокирующее кольцо 2 к конической поверхности соответствующего зубчатого колеса, создавая повышенное трение в зоне контакта, что приводит к выравниванию угловых скоростей зубчатого колеса и синхронизированной муфты. Наружное кольцо муфты заходит на шлицевой венец 1 шестерни.

Таким образом, первичный и вторичный вал оказываются соединены и вращаются с частотой, пропорциональной передаточному отношению выбранной передачи.

Смазывание свободно вращающихся зубчатыхколес, не имеющих подшипников, осуществляется через выполненные в валу 1 (рис. 2) смазочные каналы Б и канавки А.

 

Рис. 3. Схема передачи крутящего момента коробкой передач и главной передачей: 1, 2, 3, 4, 5 — шестерни включения соответствующих передач; 6 — шестерня включения заднего хода.

 

Передача крутящего момента через коробку передач от первичного вала на полуоси схематически показана на рис. 3..

Направление вращения вторичного вала меняется на противоположное с помощью введения в зацепление зубчатого колеса заднего хода (паразитной шестерни), расположенного на волу включения заднего хода.

Восстановление оси задней передачи VW Golf 3.

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 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. 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. 4. 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. 5. 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.

Дефиктация.

Определение величины износа

Большое количество деталей автомобилей и агрегатов, требующих капитального ремонта, в результате износа, усталости материала, механических и коррозионных повреждений утрачивает свою работоспособность, но 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, для измерения величины износа применяют различные приспособления. Для измерения величины износа принимаем измерительное устройство, называемое нутромер.

В процессе работы на шпоночные пазы вала действуют крутящие моменты, приложенные на боковые поверхности шпоночных пазов, наиболее подвержена износу правая сторона пазов, поскольку на эту часть приходится наиболее частое перемещение в связи с тем, что вращение вала при движении автомобиля происходит вправо. Левая поверхность пазов практически не подвержена износу из-за кратковременности приложения нагрузки и ее редкости, так как задняя передача включается гораздо реже передних и после измерения было установлено, что левой стороне шлицев износ отсутствует, в то время как справа он составляет 0,5 мм.

Классификация способов восстановления деталей.

Основная задача, которую преследуют ремонтные предприятия, это снижение себестоимости ремонта автомобилей и агрегатов при обеспечении гарантий потребителей, т. е. гарантии послеремонтного ресурса.

Исследования ремонтного фонда (автомобилей и агрегатов, поступающих в ремонт) показали, что в среднем около 20 % деталей - утильных, 25...40 % - годных, а остальные 40...55 % - можно восстановить. Даже процент утильных деталей можно значительно снизить на АРП, если оно будет располагать эффективными способами дефектации и восстановления.

Технологии восстановления деталей относятся к разряду наиболее ресурсосберегающих, так как по сравнению с изготовлением новых деталей сокращаются затраты (на 70%). Основным источником экономии ресурсов являются затраты на материалы. Средние затраты на материалы при изготовлении деталей составляют 38%, а при восстановлении - 6,6 % от общей себестоимости. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется в 5... 8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.

Несмотря на рентабельность, трудоемкость восстановления деталей еще неоправданно высока и даже на крупных ремонтных
предприятиях в среднем до 1,7 раз больше трудоемкости изготовления одноименных деталей на автомобильных заводах.

Основное количество отказов деталей автомобилей вызвано износом рабочих поверхностей - до 50%, 17,1% связано с повреждениями и 7,8 % вызвано трещинами. Основное место среди всех отказов автомобилей занимает двигатель - это до 43 % отказов. Примерно 85 % деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Нанесение металла на несущие поверхности с последующей механической обработкой позволит многократно использовать деталь.

Доля восстанавливаемых наружных и внутренних цилиндрических
поверхностей составляет 53,3%, резьбовых - 12,7%, шлицевых-
10,4%, зубчатых - 10,2 %, плоских - 6,5 %, все остальные - 6,9%.

На рис. 10.1 приведена классификация способов восстановления деталей, которые нашли применение в ремонтном производстве и обеспечивают необходимые эксплуатационные характеристики деталей, а в рис. приведены их оценочные показатели.

Объемы восстановления деталей на АРП определяются наличием соответствующих по наименованию и цене запасных частей.

Слесарно-механическая обработка.

К ней относятся слесарная, механическая, связанная с подготовкой деталей к нанесению покрытий и обработкой после их нанесения, обработка деталей под ремонтный размер, постановка дополнительных ремонтных деталей. Обработкой деталей под ремонтный размер восстанавливают геометрическую форму их рабочих поверхностей.

Пластическое деформирование.

Способ пластического деформирования основан на способности
деталей изменять форму и размеры без разрушения путем перераспределения металла под давлением, т. е. основан на использовании пластических свойств металла деталей. Особенность способа - это перемещение металла с нерабочих поверхностей детали на изношенные рабочие поверхности при постоянстве ее объема. Пластическому деформированию могут подвергаться детали в холодном или в нагретом состоянии в специальных приспособлениях на прессах.

Стальные детали (низкоуглеродистые стали), а также детали из цветных металлов и сплавов обычно деформируют в холодном состоянии без предварительной термообработки.

При холодном деформировании наблюдается упрочнение металла
детали, т. е. происходит наклеп, который повышает предел прочности и твердости металла при одновременном понижении ее пластических свойств. Этот процесс требует приложения больших усилий. Поэтому при восстановлении деталей очень часто их нагревают.

В нагретом состоянии восстанавливают детали из средне- и высокоуглеродистых сталей. При восстановлении деталей необходимо учитывать верхний предел нагрева и температуру конца пластического деформирования металла. Относительно низкая температура конца деформирования металла может привести к наклепу и появлению трещин в металле. В зависимости от конструкции детали, характера и места износа нагрев может быть общим или местным.

Процесс восстановления размеров деталей состоит из операций: подготовка - отжиг или отпуск обрабатываемой поверхности перед холодным или нагрев их перед горячим деформированием; деформирование - осадка, раздача, обжатие, вытяжка, правка, электромеханическая обработка и др.; обработка после деформирования - механическая обработка восстановленных поверхностей до требуемых размеров и при необходимости термическая обработка; контроль качества.

Выбор способа восстановления

1 Анализ ремонтного чертежа детали
Представленная деталь, представляет собой вал, предназначенный для передачи крутящего момента от ступицы зубчатого колеса на внешнюю нагрузку, и сделан из материала сталь 25 ХГМ
Этот вал нуждается в ремонте дефекта: ремонт шпоночного паза по ширине.

2 Выбора рационального способа ремонта
Выбор способа восстановления детали следует осуществлять поэтапно, применяя последовательно технологический, технический и технико-экономический критерий.
Основной дефект: износ шпоночного паза по ширине.
1. Ручная наплавка покрытыми электродами.
Процесс дуговой наплавки основан на применении дуговой сварки плавящимся электродом. Общие потери при наплавке покрытыми электродами с учетом потерь на угар, разбрызгивание и огарки составляют до 30%.
2. Механизированная дуговая наплавка под слоем флюса.
Процесс широко применяется для восстановления плоских и цилиндрических деталей, а также шлицев и шпоночных пазов. Для восстановления деталей сельскохозяйственной техники обычно применяют проволоку диаметром 1.2…3.0 мм. Свойства направляемого слоя сильно зависят от марки флюса.
3. Наплавка в среде защитных газов.
Отличается от наплавки под флюсом тем, что в качестве защитной среды используются инертные газы или углекислый газ. Наплавку ведут короткой дугой, на постоянном токе обратной полярности, с использованием источников питания с жесткой внешней характеристикой.

4. Наплавка в среде водяного пара.
Водяной пар позволяет применять проволоку различного состава, в том числе не содержащую раскисляющих элементов. Это дает возможность восстанавливать детали сельскохозяйственных машин широкой номенклатуры.
5. Вибродуговая наплавка.
Суть наплавки в том, что электрод вибрирует вдоль оси, вызывая короткие замыкания в сварочной цепи и короткие периоды действия дуги. Вследствие вибрации электродной проволоки происходит чередование: «дуговой разряд – короткое замыкание – холостой ход». Такой способ дает возможность получить слой толщиной от десятых долей миллиметра до 3 мм за один проход.
6. Наплавка порошковыми проволоками.
Эту наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от диаметра восстанавливаемой детали и требуемой толщины наплавляемого слоя. Шаг наплавки должен быть таким, чтобы перекрытие каждого слоя последующим было 30…50% т.е. 3…12 мм.
Наплавку тел сложной формы следует проводить самозащитной порошковой проволокой на специализированных станках.
7. Газовая сварка и наплавка.
Наплавка проводится при нагреве и расплавлении наплавляемого металла с помощью высокотемпературного пламени. Процесс проводится, как правило, ацетилено-кислородным нейтральным пламенем.

После перечисления основных способов восстановления детали, необходимо выбрать основной способ.

Технологический критерий. Он оценивает каждый способ и определяет принципиальную возможность применимости того или иного способа восстановления.
Отобранные по этому критерию способы восстановления должны удовлетворять двум условиям:
1. по своим технологическим особенностям они должны быть приемлемы к данной детали;
2. устранять имеющиеся дефекты.

Технический критерий
Он оценивает каждый способ (выбранный по технологическому критерию) устранения дефектов детали с точки зрения восстановления.
Для каждого выбранного способа дают комплексную оценку по значению коэффициента долговечности. Рациональным по этому критерию будет способ, ручная наплавка покрытыми электродами.
Выбрав один из способов окончательное решение, по способу восстановления, принимают по технико-экономическому критерию.
Технико-экономический критерий связывает себестоимость восстановления детали с ее долговечностью.

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 266; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!