Назначение, устройство, принцип действия КПП ЗиЛ-130

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автомобиль служит для быстрого перемещения грузов и пассажиров по различным типам дорог и местности. Автомобильный транспорт играет важнейшую роль во всех сторонах жизни страны. Без автомобиля не возможно приставить работу не одного промышленного предприятия, государственного учреждения, строительной организации, воинской части. Автотранспорт- одна из важнейших и быстро растущих отраслей народного хозяйства. Она является составляющей частью единой транспортной системы страны. Им перевозятся около 80% всех грузов и 60% пассажиров. По форме собственности автотранспорт разделяют: государственный, муниципальный, акционерный, смешенный.

В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенное в нем при конструировании и производстве, снижается в последствии возникновения различных неисправностей. В поддержании технического состояния автомобилей на требуемом уровне большую часть играет планово-предупредительная система технического обслуживания и технического ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей в замене наиболее быстро изнашиваемых деталей. И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда в последствии износа корпусных и других основных деталей надежность автомобилей снижается настолько, что восстановлении его средствами эксплуатационных предприятий становится невозможным. В этом случае автомобиль подлежит капитальному ремонту. Период от начала эксплуатации до первого капитального ремонта характеризует долговечность нового автомобиля, определяемый износостойкостью его деталей. Известно, что создать равнопрочную машину, все детали которой изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Следовательно, ремонт автомобиля даже только путем замены некоторых деталей и агрегатов, имеющих небольшой ресурс, всегда целесообразен и с экономической точки зрения оправдан. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов, отказавших в работе. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии. При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда затраты средств и труда, связанные с поддержанием их в работоспособном состоянии в условиях АТП, становятся больше прибыли, которую они приносят в эксплуатации. Такое техническое состояние автомобилей считается предельным, и они направляются в капитальный ремонт на АРП. Задача КР состоит в том, чтобы с оптимальными затратами восстановить, утраченные автомобилем работоспособность и ресурс до уровня, нового или близкого к нему. Авторемонтное производство получило в нашей стране большое развитие, однако его потенциальные экономические преимущества реализуются не полностью: ресурс отремонтированного автомобиля не превышает 60…70% от ресурса новых машин, а стоимость ремонта остается высокой.

Основная причина такого положения состоит в том, что КР автомобилей производится пока в мелких ведомственных предприятиях с низким уровнем технического оснащения.

Прочность деталей при этом сохраняется и остается высокой, поскольку износы большинства деталей не превышают 0,1-0,3 мм. Износ многих деталей к моменту поступления автомобиля в капитальный ремонт не достигает предельных значений, установленных техническими условиями. Эти детали имеют запас на износ т.е. остаточную долговечность, и относятся к числу деталей с допустимым износом.

вал коробка сварка чугун

Назначение, устройство, принцип действия КПП ЗиЛ-130

Назначение коробки передач.

Коробка передач предназначена для изменения передаточного числа трансмиссии в целях получения крутящих моментов (тяговых усилий) на ведущих колесах и скорости движения автомобиля в более широких приделах, чем может быть достигнуто за счет изменения режимов работы двигателя.

Таким образом, введение в трансмиссию коробки передач позволяет сочетать в определенных пределах работу двигателя на достаточно экономичном режиме с возможностью преодоления автомобилем больших сопротивлений и с широким изменением скорости движения.

Коробка передач обеспечивает также движение автомобиля задним ходом и возможность длительного разобщения двигателя от других агрегатов трансмиссии и ведущих колес.

Марки материалов из чего состоит узел

Коробка передач изготовлена из серого чугуна Сч-12-36; 12 - предел прочности на растяжение, 36 - относительное удлинение; с твердостью НВ170…229 и специального чугуна (Такие чугуны используют в различных отраслях машиностроения тогда, когда отливка, кроме прочности, должна обладать теми или иными специфическими свойствами (износостойкостью, химической стойкостью, жаростойкостью и т. п.). Из большого количества чугунов со специальными свойствами, приведём в качестве примеров следующие.

Картер коробки передач выполнен СЧ 21 с твёрдостью НВ 170-121, СЧ где предел прочности на растяжение составляет 21мм 2 /с Крышка заднего подшипника переднего вала выполнено из материала ВЧ 50, предел прочности на удлинение и растяжение с твёрдостью НВ 175-220.

Стакан подшипников промежуточного вала выполнен сталь 40Х2ГА с твердостью НВ 208-241, где указываеться сталь высококачественная, углеродистая, легированная, конструкционная с содержанием углерода 0.40%,легирующие компоненты хрома 2%, марганца до 1%.

Ось блока шестерён заднего хода сталь 15Н2Т2А с твердостью на поверхность HRCЭ59-63 сталь конструкционная, легированная, высококачественная, с содержанием углерода 1.5% никеля 2%, титана 2%

Вал первичный, вторичный и промежуточный. Сталь 15Х2Г3Н2ТА с твердостью HRCЭ59-63, сталь конструкционная, легированная, высококачественная, с содержанием углерода 1.5%, хрома 2%, марганца 3%, никеля 2%, титана 1%.

Каретка Синхронизатора сталь 15ХГН2ТА ГОСТ 4543-71 с твердостью HRCЭ59-63,

Кольцо фрикционное 4-ой передачи ЛМцСКА58-2-2-1-1 ТУ 48-21-15-77 с твердостью НВ 130-165

Блок шестерен передач, сталь 15Х2Г3Н2ТА с твердостью HRCЭ59-63, сталь конструкционная, легированная, высококачественная

Вилка фланца сталь 45 с твердостью НВ 217-255

Принцип действия коробки передач

Как же происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах? Давайте с этим разберемся на примере.

Передаточное отношение одной пары шестерен

Возьмем две шестерни, не поленимся и сосчитаем число их зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

Передаточное отношение двух шестерен

На рисунке у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») снова 20, у четвертой («Г») опять 40. А дальше очень простая арифметика. Первичный вал коробки передач и шестерня «А» вращаются со скоростью,допустим 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращаетсяв 2 раза медленнее, то есть она имеет 1000 об/мин, а так как шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее - 500 об/мин. От двигателя на первичный вал коробки передач приходит - 2000 об/мин, а выходит - 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время - 1000 об/мин.В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже - двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу коробки перемены передач, по сравнению с первичным. Обратите внимание на то, что если мы выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал коробки вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что и соответствует нейтральной передаче в коробке. Задняя передача, то есть вращение вторичного вала коробки передач в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим для того, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет свое направление.

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи 1 первичный вал; 2 - шестерня первичного вала; 3 - промежуточный вал; 4 - шестерня и вал передачи заднего хода; 5 - вторичный

Способы восстановления первичного вала

Основными дефектами являются - износы шеек под подшипники, шлицев и шестерен, шпоночных канавок, отверстий во фланцах; износ и повреждение резьбы; износ, задиры и кольцевые риски на прочих трущихся поверхностях. Преимущественное применение при восстановлении шеек под подшипники получили вибродуговая наплавка, наплавка в среде углекислого газа и электроконтактная приварка стальной ленты.

Шейки под подшипники восстанавливают наплавкой в такой последовательности: шлифование изношенной шейки, наплавка, точение наплавленной шейки, закалка токами высокой частоты и отпуск, чистовое шлифование шейки в соответствии с размером на рабочем чертеже.

Для выбора оптимального способа восстановления первичного вала рассматриваем дефект: износ шейки под шариковый подшипник.

Возможные способы восстановления по дефекту:

наплавка в среде СО2;

наплавка вибродуговая;

наплавка под слоем флюса.

При анализе способов устранения дефекта выявлен наиболее оптимальный - наплавка вибродуговая, с последующими токарной, шлифовальной и слесарной обработками.

Трещины, обломы , а иногда износы хвостовика восстанавливают заменой на втулку из трубы 57x5 ГОСТ 8732 - 78 В20 ГОСТ 8731 - 74, которую приваривают к оставшейся части крышки согласно эскизу в замен удаленной хвостовой части. Дефектную часть хвостовика отрезают, на конце оставшейся части точат ступеньку. При этом хвостовик устанавливают в планшайбу поверхностью В и прижимают к планшайбе прихватами. Втулку наприсовывает , прижимая к хвостовику центром. Сварку производят в среди углекислого газа проволокой ПАНЧ 11диаметр 1,2мм. Затем хвостовик Г шлифуют (либо протачивают и шлифуют) в номинальный размер O 54,9-0,06 Более экономично при износе поверхности Г воспользоваться технологией твердого осталивания. Деталь завешивают на подвесном приспособлении крышкай вниз, крышку от наращивания защищают съемным эбонитовым футляром. После электролитического обесжирования в щелочной среде производят анодные травления в 30% растворе серной кислоты, далее в основном электролите наращивают покрытия на величину износа с припуском 0,2 мм на шлифовании. Затем покрытие, шлифуют, деталь закрепляют на правке с установкой поверхности Б и торцевой фаске со стороны хвостовика. Можно восстановить изношенную поверхность Г вибродуговой наплавкой или наплавкой в углекислом газе проволокой СВ - 08 Г2С o 1,2 с подачей охлаждающей жидкости с непосредственно за зону горения дуги для предупреждения концентрации внутренних напряжений у торца Б должны сохраняться не наплавленная зона шириной 5мм. Далее покрытия следует точить и затем шлифовать , т.к. его окончательная токарная обработка затруднена из-за отбела слоя, прилагающего к основному металлу.

Поверхность Г может быть восстановлена так же напылению нарезают ровную резьбу, далее производят дробеструйную обрезку и не посредственно за ней напыление подслоя “Алюник - 11” толщенной 0,01 - 0,03 мм за тем деталь металлизируют проволокой Св - 08Г2С o0,8 - 12 мм и шлифуют покрытие номинальный размер. Изношенные маслонагнетательные лепестки Д восстанавливают по следующему маршруту: на токарном станке (модели IM 63 ) торцуют плоскость 3 так, чтобы места нахождения лепестков после торцовки были видны. На этом месте приваривают новые сегменты. Сварку производят в среде защитного газа проволокой ПАНЧ -11 o1,2. Обработку производят на токарном станке с установкой детали в патроне по поверхности Г. Порванное ушко крепление пружины Ж восстанавливают на плавкой проволокой ПАНЧ - 11o1,2 с укладкой в сохранившееся отверстия 4 угольного стержня или медной проволокой с последующим высверливанием последней последовательно центровочным сверлом o5,2 и сверлом диаметром 4.

Из чугуна изготовляются многие базисные детали строительно-дорожных машин, тракторов, автомобилей и технологического оборудования. При эксплуатации этих машин у чугунных деталей появляются трещины, изломы, износы, которые необходимо устранять. Особенности сварки чугуна обусловлены высоким содержанием углерода, кремния, серы и фосфора, относят его к трудносвариваемым сплавам. Основным фактором, затрудняющим сварку чугуна, является возникновение трещин в процессе сварки и охлаждения после сварки из-за образования хрупкого легкоплавкого сплава Fe - FeS, располагающегося по границам металлических зерен железа. Этот сплав при высоких температурах подвергается значительным объемным изменениям, что приводит к большим внутренним напряжением и трещинам в ОШЗ.

При сварке чугуна выгорает кремний, что вызывает появление отбеленных зон с высокой твердостью, склонных к образованию трещин. Образующиеся при этом оксиды кремния имеют температуру плавления выше, чем свариваемый металл, и препятствуют сварке.

Особенно склонны к трещинообразованию серые чугуны с крупными многочисленными графитовыми выделениями в виде пластинок, что несвойственно мелкозернистым перлитным чугунам с мелкими графитовыми включениями, а также ковким чугунам вследствие благоприятной формы графита и большой его разобщенности.

Сварка чугуна сопровождается выделением газов из сварочной ванны, что при водит к образованию пор в наплавленном металле. Водород, азот, водяной пар и оксид углерода могут поступать в ванну из окружающего атмосферного воздуха, при садочных материалов или образуются в результате реакций в жидком металле, например при выгорании углерода. Важнейшими причинами возникновения пор являются повышенная растворимость газов в жидком металле и ее резкое падение при остывании металла, в особенности при его кристаллизации.Чугунные конструкции имеют неоднородный химический состав и структуру по сечению вследствие неоднородной скорости охлаждения тонких и толстых участков отливок. В зависимости от скорости охлаждения на отдельных тонких участках происходит отбеливание чугуна, а на других (толстых) сохраняется структура серого чугуна. Отбеленный чугун с крупной структурой сваривается хуже, чем чугун с мелкой структурой.

Особенности сварки чугуна - причины, по которым она затруднена:

склонности чугуна к отбеливанию;

трещинообразования при сварке;

резкого перехода при нагреве из твердого состояния в жидкое.

Чугун называется отбеленным, если большая часть углерода в нем находится в химически связанном состоянии , т.е. в виде цементита Fe3C. Отбеливание происходит при быстром охлаждении расплавленного чугуна, Углерод не успевает выделится в виде графита, а выделяется в виде цементита, ледебурита и мартенсита; чугун становится твердым и не поддается механической обработке.

В сером чугуне углерод находится в виде графита. Графитизация чугуна происходит не только при переходе чугуна из жидкого состояния в твердое, но и при дальнейшем охлаждении , причем чем медленнее охлаждается деталь, тем полнее происходит графитизация. Холодная масса чугунной , чаще всего большой по массе детали, ускоренно отводит тепло сварки, поэтому происходит интенсивное отбеливание сварного шва , а вследствие различия коэффициентов расширения серого и белого чугунов возникают внутренние трещины.

Избежать этих затруднений при сварке чугуна можно двумя способами.

Выполняется горячая сварка чугуна с последующим медленным охлаждением после сварки;

Выполняется холодная сварка чугуна, но в шов вводят элементы, препятствующие образованию цементита , или использовать способы упрочнения швов.

Далее рассмотрены особенности сварки чугуна с помощью различных технологий. Горячая сварка чугуна проводится на предварительно нагретых до 600 …. 650оС деталях. После сварки происходит охлаждение всей массы нагретой детали, поэтому скорость охлаждения сварного шва будет ниже, чем при холодной сварке. В сварном шве успевает произойти графитизация, скорость усадки уменьшается и поэтому не образуется трещин в околошовной зоне.

При заварке трещин в конструктивно сложных деталях с целью устранения возможного трещинообразования проводится 2-х ступенчатый нагрев : сначала до температуры 200 …250 оС нагревают с относительно не высокой скоростью до 600о/ час, а далее -с большей скоростью до 1600 о час. Сварка выполняется электродами типа ОМЧ-1, состоящих из чугунных прутков со специальным покрытием, или при газовой сварке чугунными прутками без покрытия .

Горячая сварка позволяет получить наилучшие результаты, но процесс технологически сложный и очень трудоемкий, поэтому широкого распространения не получила.

Чаще применяется холодная сварка чугуна, выполняемая следующими способами :

Стальным малоуглеродистым электродом.

Специальными электродами ПАНЧ-11, МНЧ-1, МНЧ-2, ОЗЧ-1 и др.

Биметаллическим электродом или пучком электродов.

Для повышения надежности сварки стальными малоуглеродистыми электродами в разделанные кромки шва ставят резьбовые шпильки или используется способ отжигающих валиков. При наложении второго и последующего валиков первые сварные швы вновь нагреваются и уже остывают с меньшей скоростью, поэтому значительная часть цементита распадается, получается более мягкий сплав с меньшей степенью отбеливания. Структура различных зон сварки получается неодинаковой, однако в среднем она лучше , чем при обычной сварке. Эффективно использовать способ отжигающих валиков в комплексе со шпильками.

Для устранения продолжения трещины на ее оси сверлятся отверстия диаметром 2..3 мм , зубилом или шлифовальным кругом проводят V-образную разделку трещины и сверлят по ее длине отверстия , нарезают в них резьбы и заворачивают шпильки, которые сначала обваривают кругом, а затем наплавляют весь сплошной шов.

Однако эти способы холодной сварки малопроизводительны, поэтому , чаще всего, используются другие способы сварки чугунных деталей.

Если требуется хорошая обрабатываемость шва и допускается невысокая прочность, то используются электроды МНЧ-1, МНЧ-2. Никель, входящий в состав электродов, не образует соединений с углеродом, поэтому шов имеет невысокую твердость, но хорошо механически обрабатывается. Хорошие результаты при сварке чугуна дает использование сварочной проволоки ПАНЧ-11.

Электроды ОЗЧ-4, изготовляемые из медной проволоки с фтористо-кальциевой обмазкой, обеспечивают прочный, но труднообрабатываемый шов, представляющий собой медь ,насыщенную железом.

При отсутствии специальных электродов изготовляются биметаллические электроды намоткой медной проволоки или надеванием медной трубки (меди до 70% от железа) на стальной стержень или малоуглеродистый стальной электрод. Сварной шов также представляет собой медь с вкраплениями железа, прочность его составляет до 60 ….70% от прочности основного металла.

Для сварки толстостенных чугунных деталей используют пучок электродов : стальной электрод диаметром 3 … 4 мм с обмазкой УОНИ-13/55, медный стержень диаметром 4… 5 мм и латунный пруток диаметром 1,5 … 3 мм. Электрическая дуга автоматически перемещается с одного электрода не другой, поэтому тепло распространяется на большую площадь, шов медленнее охлаждается и поэтому меньше отбеливается. Пучок может также состоять из одного медного и одного стального, или двух медных и одного стального электродов.

Газовую ацетилено-кислородную сварку чугуна ведут нейтральным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. Присадочный материал -- чугунные прутки диаметром 6 …8 мм. При газовой сварке используются флюсы:

бура;

смесь 50 % буры, 47 % двууглекислого натрия и 3 % окиси кремния;

смесь 56 % буры, 22 % углекислого натрия и 22 % углекислого калия.

Размещено на Allbest.ru