| 1. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ
1.1 Эскиз и характеристика детали
Основные причины неисправностей трансмиссий – нарушение правил эксплуатации, нарушение регулировок, неправильная сборка, износ трущихся деталей и т.д.
Вал первичный является одним из основных и ответственных деталей коробки переключения передач (именуемая дальше кпп). Первичный вал - основная деталь, передающая крутящий момент от двигателя к трансмиссии.
Эскиз первичного вала кпп ЗИЛ-130 представлен на рис. 1.1.
Рис. 1.1 Эскиз первичного вала кпп ЗИЛ-130
| Деталь:
|
Первичный вал
|
| Номер по каталогу:
|
130-1701030 Б
|
| Материал:
|
25ХГМ
|
| Масса:
|
0,32
|
Дефекты, встречающиеся у первичных валов кпп ЗИЛ- 130, представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 Карта дефектации первичных валов кпп ЗИЛ-130
| Обозначение по эскизу
|
Наименование дефекта
|
Способ установления дефекта и измерительные приборы
|
Размеры, мм
|
заключение
|
| Номинальный
|
Допустимый без ремонта
|
Допустимый для ремонта
|
| 1
|
Износ зубьев муфты по торцам
|
Осмотр, эталонная деталь
|
_
|
_
|
_
|
Браковать
|
| 2
|
Износ шейки под передний шариковый подшипник
|
Скоба 24,93 мм
или микрометр 0-25 мм
|
|
24,93
|
менее24,93
|
Ремонтировать. Хромирование. Осталивание
|
1.2 Характеристика материала детали.
Первичный вал кпп ЗИЛ-130 изготовлен из стали 25ХГМ.
Химический состав и механические свойства марки стали из которой изготовлен вал приведены в таблицах 1.2 и 1.3 соответственно.
Таблица 1.2 Химический состав в % материала 25ХГМ
| C
|
Si
|
Mn
|
S
|
P
|
Cr
|
Mo
|
| 0.23 - 0.29
|
0.17 - 0.37
|
0.9 - 1.2
|
до 0.035
|
до 0.035
|
0.9 - 1.2
|
0.2 - 0.3
|
Таблица 1.3 Механические свойства при Т=20o
С материала 25ХГМ
| Сортамент
|
Размер
|
Напр.
|
s
в
|
s
T
|
d
5
|
y
|
KCU
|
Термообр.
|
| -
|
мм
|
-
|
МПа
|
МПа
|
%
|
%
|
кДж / м2
|
-
|
| 1200
|
1100
|
10
|
45
|
|
Закалка 860o
C, масло, Отпуск 200o
C,
|
Технологические свойства материала 25ХГМ
| Флокеночувствительность:
|
не чувствительна.
|
| Склонность к отпускной хрупкости:
|
не склонна.
|
Обозначения:
| Механические свойства :
|
| s
в
|
- Предел кратковременной прочности , [МПа]
|
| s
T
|
- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
|
| d
5
|
- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
|
|
y
|
- Относительное сужение , [ % ]
|
| KCU
|
- Ударная вязкость , [ кДж / м2
]
|
| HB
|
- Твердость по Бринеллю , [МПа]
|
|
Свариваемость:
|
| без ограничений
|
- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
|
| ограниченно свариваемая
|
- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
|
| трудносвариваемая
|
- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг
|
1.3 Анализ условий работы детали.
Преобладающий вид изнашивания усталостный. Усталостное изнашивание – механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Данный вид изнашивания может происходить как при трении качения, так и в условиях скольжения. Наиболее часто усталостное изнашивание возникает на поверхностях деталей имеющих сосредоточенный контакт (линейный или точечный) при наличии смазки. Примерами таких деталей и узлов трения могут служить беговые дорожки и тела качения шариковых и роликовых подшипников, активные поверхности зубьев шестерен, кулачки, валки прокатных станов, бандажи колесной пары тепловозов, рельсы, фрикционные передачи. Вместе с этим усталостное
изнашивание встречается и у деталей не испытывающих контактных напряжений – подшипников скольжения, деталей шарниров. При этом на монометаллических подшипниках образуются сквозные трещины, а на биметаллических вкладышах наблюдается выкрашивание антифрикционного споя. Процесс усталостного изнашивания обычно связан с многократно повторяющимися циклами напряжений возникающими на поверхностях контактирующих деталей. Циклически изменяющиеся контактные напряжения вызывают поверхностные разрушения в виде трещин, ямок (питтинг), отслаивания металла. Образующиеся оспины и раковины диаметром от сотых долей до нескольких миллиметров увеличиваются в процессе работы узла и ведут к выкрашиванию значительных участков. Механизм этого вида изнашивания определяется процессами повторной пластической деформации, упрочнением и разупрочнением металла в поверхностных слоях. При этом в зоне контактной площадки образуются первичные микротрещины обычно под углом 30° к поверхности трения. В основе механизма развития трещины лежит тот же процесс, что и при объемной усталости. Специфичность процесса контактной усталости заключается в значительно большем уровне действующих напряжений, в тепловыделении от внешнего трения, в наличии двух тел и промежуьочной среды между ними, активно участвующей в процессе, а также в роли микронеровностей как концентраторов напряжений.
Для повышения износостойкости деталей работающих при усталостном изнашивании их подвергают ХТО, снижают шероховатость и модифицируют профили контактирующих поверхностей, исключают неравномерное распределение нагрузки, используют более вязкие масла.
Коррозионный износ деталей происходит при попадании в смазку воды, кислот, топлива.
В данном разделе провели характеристику детали, произвели анализ её работы. В результате выявили, что у первичного вала преобладающий вид
изнашивания усталостный, который вызывает износ рабочей поверхности торца зубьев. Следовательно, необходимо, проанализиров существующие способы, выбрать наиболее приемлемый способ восстановления.
|