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.