📄Работа №29537
Тема: Выявление и обоснование причин сбоев изделия «Сошка вала гидроусилителя руля» грузового автомобиля
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
автомобили и автомобильное хозяйство
Объем:
79 листов
Год:
2018
Просмотров:
534
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 3
1.1 Анализ предметной области 5
1.2 Материалы, применяемые для изготовления детали валов и сошек в
автомобилестроении 10
1.3 Системы инженерного расчета 12
1.4 Патентный поиск 22
2. Материалы и методы исследований 27
2.1 Исследуемые материалы 27
2.2 Методы исследований 31
2.3 Статистическая обработка экспериментальных данных 40
3 Описание существующего технологического процесса изготовления сошки 46
3.1 Виды разрушений конструкции вала и сошки рулевого управления 48
4 Проверка материала на соответствие нормативно-технической документацией
детали вала сошки 52
4.1 Твердость и металлографический анализ 52
4.2 Химический анализ 55
4.3 Проверка на статическую прочность 56
5 Разработка конструкции сошки вала гидроусилителя руля 58
5.1 Технологический процесс изготовления новой конструкции сошки вала 66
Заключение 68
Список литературы 70
Приложение
1.1 Анализ предметной области 5
1.2 Материалы, применяемые для изготовления детали валов и сошек в
автомобилестроении 10
1.3 Системы инженерного расчета 12
1.4 Патентный поиск 22
2. Материалы и методы исследований 27
2.1 Исследуемые материалы 27
2.2 Методы исследований 31
2.3 Статистическая обработка экспериментальных данных 40
3 Описание существующего технологического процесса изготовления сошки 46
3.1 Виды разрушений конструкции вала и сошки рулевого управления 48
4 Проверка материала на соответствие нормативно-технической документацией
детали вала сошки 52
4.1 Твердость и металлографический анализ 52
4.2 Химический анализ 55
4.3 Проверка на статическую прочность 56
5 Разработка конструкции сошки вала гидроусилителя руля 58
5.1 Технологический процесс изготовления новой конструкции сошки вала 66
Заключение 68
Список литературы 70
Приложение
📖 Введение
На развитие современного курса «Детали машин» большое влияние оказывает быстрый прогресс отечественного и зарубежного машиностроения. Этот прогресс требует все более широкой стандартизации и унификации деталей общего назначения, а также их изготовления в массовых количествах на специализированных заводах. В условиях массового и специализированного производства значение курса «Детали машин» возрастает.
Основные требования к конструкции деталей машин. Совершенство конструкции детали оценивают ее надежности и экономичности. Под надежностью понимают свойство изделия сохранять во времени свою работоспособность. Экономичность определяют стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию.
Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Например, для крепежных винтов главным критерием - является прочность, а для винтов резьбовых передач — износостойкость. При конструировании деталей их работоспособность обеспечивают в основном выбором соответствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по главным критериям.
Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Непрочные детали не могут работать. Следует помнить, что разрушения частей машины приводят не только к простоям, но и к несчастным случаям.
Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда рабочее напряжение превышает предел статической
прочности материала (например, <хв). Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате Длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала (например,
Предметом исследования выбрана конструкция вала сошка гидроусилителя руля грузовых автомобилей. Целью магистерской диссертации является выявление и устранение сбоев в изделии в процессе эксплуатации конструкции сошки вала гидроусилителя руля грузового автомобиля.
Для достижения поставленной цели необходимо стало решение следующих задач:
• анализ предметной области;
• анализ существующих материалов и методов исследований;
• комплексные исследования конструкции вала с сошкой;
• проверка материала на соответствие с нормативно-технической документацией детали вала сошки;
• разработка новой конструкции вала с сошкой;
• расчет новой конструкции вала сошкой рулевого управления;
• описание изготовления новой конструкции сошки рулевого управления
Основные требования к конструкции деталей машин. Совершенство конструкции детали оценивают ее надежности и экономичности. Под надежностью понимают свойство изделия сохранять во времени свою работоспособность. Экономичность определяют стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию.
Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Например, для крепежных винтов главным критерием - является прочность, а для винтов резьбовых передач — износостойкость. При конструировании деталей их работоспособность обеспечивают в основном выбором соответствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по главным критериям.
Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Непрочные детали не могут работать. Следует помнить, что разрушения частей машины приводят не только к простоям, но и к несчастным случаям.
Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда рабочее напряжение превышает предел статической
прочности материала (например, <хв). Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате Длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала (например,
Предметом исследования выбрана конструкция вала сошка гидроусилителя руля грузовых автомобилей. Целью магистерской диссертации является выявление и устранение сбоев в изделии в процессе эксплуатации конструкции сошки вала гидроусилителя руля грузового автомобиля.
Для достижения поставленной цели необходимо стало решение следующих задач:
• анализ предметной области;
• анализ существующих материалов и методов исследований;
• комплексные исследования конструкции вала с сошкой;
• проверка материала на соответствие с нормативно-технической документацией детали вала сошки;
• разработка новой конструкции вала с сошкой;
• расчет новой конструкции вала сошкой рулевого управления;
• описание изготовления новой конструкции сошки рулевого управления
✅ Заключение
В данной магистерской диссертации произведен анализ материалов с учетом физических и механических свойств и выбраны стали для изготовления сошки и вала ГУРа. Установлено, что наиболее подходящей сталью для изготовления вала рулевого управления является сталь 25ХГТ.
Разрушения наблюдались на трех автомобилях из пяти. Причиной разрушения вала может быть либо неправильная геометрия и материал самого вала либо геометрия и материал самой сошки. Так как технология изготовления вала более сложная, чем технология изготовления сошки в этом случае принято решение изменить конструкцию сошки.
В результате проверки соответствия материала выявлено, что марка материала, твердость по шлифованной поверхности 060,5, твердость сердцевины, глубина упрочненного слоя по нешлифованной и шлифованной поверхностям зуба соответствует требованиям конструкторской документации вала.
Рулевой механизм ШНКФ 453461.700-20 выдержал нагрузку 15000 Н м, приложенную к валу сошки в соответствии с п. 1.2.12 ТУ BY600009233.066-2014 без поломки. Разрушение ШНКФ 453461.700/221 механизма произошло при нагрузке на валу сошки 19600 Нм.
На основании проведенных заводских испытаний дана рекомендация по замене материала сошки с стали 25ХГТ на сталь 40Х.
Так как в процессе эксплуатации выявлен преждевременный выход из строя вала, а несоответствие материала и режимов закалки опровергнуто, следовательно, предложено оптимизировать конструкции сошки. Предложено несколько видов новой конструкции сошки для предотвращения излома вала сошки и выхода из строя рулевого управления. Проведя расчет напряженно-деформированного состояния оптимизированных конструкций вала с сошкой в программе NX Nastran, выбрана наиболее подходящая конструкция, удовлетворяющая требования кинематических расчетов.
Для проверки адекватности полученных расчетов изготовлена опытная партия новой конструкции вала с сошкой, отличающейся от первоначальной изменением применяемой геометрии. В процессе предварительных испытаний на реальных автомобилях не выявлены дефекты деталей вала и сошки. Таким образом, результаты расчетов напряженно-деформированном состояния в программном комплексе NX Nastran имеют высокую степень сходимости с реальными результатами. Усилия, возникающие при крутящем моменте 9000Н*м на валу ГУРа уменьшились за счет изменение конструкции детали сошки и рулевого управления.
Разрушения наблюдались на трех автомобилях из пяти. Причиной разрушения вала может быть либо неправильная геометрия и материал самого вала либо геометрия и материал самой сошки. Так как технология изготовления вала более сложная, чем технология изготовления сошки в этом случае принято решение изменить конструкцию сошки.
В результате проверки соответствия материала выявлено, что марка материала, твердость по шлифованной поверхности 060,5, твердость сердцевины, глубина упрочненного слоя по нешлифованной и шлифованной поверхностям зуба соответствует требованиям конструкторской документации вала.
Рулевой механизм ШНКФ 453461.700-20 выдержал нагрузку 15000 Н м, приложенную к валу сошки в соответствии с п. 1.2.12 ТУ BY600009233.066-2014 без поломки. Разрушение ШНКФ 453461.700/221 механизма произошло при нагрузке на валу сошки 19600 Нм.
На основании проведенных заводских испытаний дана рекомендация по замене материала сошки с стали 25ХГТ на сталь 40Х.
Так как в процессе эксплуатации выявлен преждевременный выход из строя вала, а несоответствие материала и режимов закалки опровергнуто, следовательно, предложено оптимизировать конструкции сошки. Предложено несколько видов новой конструкции сошки для предотвращения излома вала сошки и выхода из строя рулевого управления. Проведя расчет напряженно-деформированного состояния оптимизированных конструкций вала с сошкой в программе NX Nastran, выбрана наиболее подходящая конструкция, удовлетворяющая требования кинематических расчетов.
Для проверки адекватности полученных расчетов изготовлена опытная партия новой конструкции вала с сошкой, отличающейся от первоначальной изменением применяемой геометрии. В процессе предварительных испытаний на реальных автомобилях не выявлены дефекты деталей вала и сошки. Таким образом, результаты расчетов напряженно-деформированном состояния в программном комплексе NX Nastran имеют высокую степень сходимости с реальными результатами. Усилия, возникающие при крутящем моменте 9000Н*м на валу ГУРа уменьшились за счет изменение конструкции детали сошки и рулевого управления.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.