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
  | 
  
  | 
  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
  | 
  s
  | 
  d
  | 
  y
  | 
  KCU 
  | 
  Термообр.
  | 
|   - 
  | 
  мм 
  | 
  - 
  | 
  МПа 
  | 
  МПа 
  | 
  % 
  | 
  % 
  | 
  
		
		center;">кДж / м2
  | 
  - 
  | 
|   1200 
  | 
  1100
  | 
  10
  | 
  45
  | 
  Закалка 860o
  | 
Технологические свойства материала 25ХГМ 
|    Флокеночувствительность:
  | 
  не чувствительна.  | 
|    Склонность к отпускной хрупкости:
  | 
  не склонна.  | 
Обозначения:
 
|   Механические свойства :
  | 
|
|   s
  | 
  - Предел кратковременной прочности , [МПа]  | 
|   s
  | 
  - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]  | 
|   d
  | 
  - 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.