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=20oС материала 25ХГМ
| Сортамент | Размер | Напр. | в | T | 5 | | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| 1200 | 1100 | 10 | 45 | Закалка 860oC, масло, Отпуск 200oC, |
Технологические свойства материала 25ХГМ
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| в | - Предел кратковременной прочности , [МПа] |
| T | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| 5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
|
| - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
|
| |
| 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. Усталостноеизнашивание – 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.
