ВВЕДЕНИЕ 4
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Анализ отказов деталей коробок передач моделей 14 и 142 автомобилей
КАМАЗ 7
1.2 Отказы синхронизатора IV-V передач коробок передач автомобилей
КАМАЗ 10
1.3 Выводы по разделу 12
2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ, ДЕФЕКТОВ И ПРИМЕНЯЕМЫХ СПОСОБОВ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАРЕТОК СИНХРОНИЗАТОРОВ IV-V ПЕРЕДАЧИ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЕЙ КАМАЗ 14
2.1 Обзор конструкции и особенностей работы синхронизатора коробки
передач IV-V передачи и вторичного вала 14
2.2 Основные виды изнашивания рабочих поверхностейсинхронизатора IV¬
V передачи коробок передач автомобилей КАМАЗ 17
2.3 Применяемые способы восстановления шлицевых и зубчатых
поверхностей синхронизатора IV-V передачи коробок передач автомобилей
КАМАЗ, их достоинства и недостатки 20
2.3.1 Способы восстановления шлицевых поверхностей 20
2.3.2 Способы восстановления зубчатых поверхностей 22
2.4 Выводы по разделу 26
3 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ СИНХРОНИЗАТОРА IV-V
ПЕРЕДАЧИ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЕЙ КАМАЗ 28
3.1 Обоснование способа восстановления шлицевых поверхностей наплавкой и последующей электроэрозионной обработкой 28
3.2Способ, вид и технология наплавки при восстановлении шлицов 32
3.3 Виды и характеристика электроэрозионной обработки 33
3.3.1 Сущность и назначение электроэрозионной обработки 34
3.3.2 Стадии электроэрозионной обработки 35
3.3.3 Физика электроэрозионной обработки 37
3.3.4 Основные технологии электроэрозионной обработки металлов 44
3.4 Обзор существующих станков для электроэрозионной обработки и их
характеристики 50
3.5 Способы восстановления зубчатых и шлицевых поверхностей кареток
синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ с применением электроэрозионной обработки 56
3.6 Выводы по разделу 58
4 МЕРОПРИЯТИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СИНХРОНИЗАТОРА IV-V ПЕРЕДАЧИ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЕЙ КАМАЗ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАПЛАВКИ И ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО СПОСОБА ОБРАБОТКИ 60
4.1Программа исследования способа восстановления каретки синхронизатора с применением электроэрозионной обработки 60
4.2 Модернизация конструкции электроэрозионного станка для
восстановления кареток синхронизаторов IV-V передачи коробок передач автомобилей КАМАЗ 61
4.3 Укрупненный расчет затрат на восстановление кареток
синхронизаторов IV-V передач автомобилей КАМАЗ применением электроэрозионной обработки 66
4.4 Выводы по разделу 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 70
ПРИЛОЖЕНИЯ 73
Актуальность темы исследования. Себестоимость грузовых автомобильных перевозок в процессе эксплуатации автотранспортных средств (АТС) возрастает в 2-3 раза, а техническая готовность АТС снижается в 3-4 раза к пробегу 500 тыс. км.
Значительная доля затрат и простоев в ремонте приходится на агрегаты трансмиссии (20.25 %) и особенно на коробку передач. По автомобилям КАМАЗ на нее приходится до 20 % всех отказов трансмиссии [1].
Актуальность исследуемой проблемы обусловлена тем, что на долю синхронизаторов приходится 14 % всех отказов коробки передач. Затраты владельца автомобиля во время ремонта коробки передач включают в себя не только стоимость работ и запасных частей, но и упущенную выгоду от простоя автомобиля в ремонте.
Вышедший из строя агрегат (узел, механизм, деталь) неизбежно влечет за собой повышение нагрузок и изменение характера работы сопряженных деталей и механизмов, что ведет к их ускоренному износу, а значит уменьшает ресурс их службы и увеличивает затраты на ремонт автомобиля.
Важным резервом повышения эффективности использования техники, экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов и, наряду с этим, ресурсосбережения и экологической защиты окружающей среды является восстановление изношенных деталей.
Ресурсосберегающий эффект восстановления деталей обосновывается путем сопоставления трех возможных вариантов. По первому варианту детали изготавливаются на механическом заводе из переплавленного на металлургическом предприятии изношенного ремонтного фонда и затем через службу сбыта поставляются потребителю. Переработка вторичного сырья на металлургическом предприятии сопровождается вредными выбросами в атмосферу. По второму варианту осуществляется восстановление деталей непосредственно на участке ремонтного предприятия. Наиболее дорогостоящий, третий вариант, связан с добычей металла вновь [18].
Таким образом, исследования, направленные на повышение ресурса и ремонтопригодности механических коробок передач автомобилей в эксплуатации за счёт совершенствования технологии восстановления синхронизаторов, являются актуальными.
Объект исследования - процесс изменения технического состояния кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ в эксплуатации.
Предмет исследования - технологические средства повышения ремонтопригодности кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ.
Цель работы - повышение эффективности эксплуатации грузовых автомобилей за счет повышения ремонтопригодности механических коробок передач путём совершенствования технологии восстановления синхронизаторов.
Для достижения поставленной цели сформулированы задачи исследования:
- провести анализ конструкции, основных дефектов и применяемых способов восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ;
- теоретически обосновать способ восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ с применением электроэрозионной обработки;
- разработать технологические средства восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ с применением электроэрозионной обработки.
Методы исследования. Исследования выполнены с использованием основных положений теории трения и изнашивания; теории электроэрозионной обработки металлов.
Научная новизна магистерской диссертации заключается в разработке нового подхода по обеспечению ремонтопригодности кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались и получили одобрение на XIII международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2017 г.), VIII Международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017» (Казань, 2017 г.), итоговой научной конференции
профессорско-преподавательского состава Набережночелнинского института К(П)ФУ (Набережные Челны, 2018 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы.
Содержание работы. В первом разделе проведен анализ отказов деталей коробок передач грузовых автомобилей в эксплуатации на основании работ Г.Г. Туркеева, А.С. Денисова, А.Т. Кулакова, А.А. Макушина и других исследователей. Обоснована актуальность работы, цель и задачи исследования.
Во втором разделе приводятся анализ конструкции, основных дефектов и применяемых способов восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ.
В третьем разделе обоснован способ восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ с применением электроэрозионной обработки.
В четвертом разделе представлено практическое использование результатов исследований, направленное на повышение ремонтопригодности кареток синхронизаторов коробок передач автомобилей КАМАЗ и как следствие повышение эффективности эксплуатации автомобилей, проведен укрупненный расчет затрат на восстановление кареток синхронизаторов с применением электроэрозионной обработки.
По каждому разделу имеются выводы, а также приводится общее заключение по итогам исследования.
В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы:
- проведен анализ основных дефектов и применяемых способов восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ. Приведены внедренные конструктивные изменения шлицев вала и синхронизатора по исключению замковой части с целью повышения надежности и обеспечения ремонтопригодности, что позволяет осуществлять твердосплавную наплавку шлиц;
- теоретически обоснован способ восстановления кареток синхронизаторов IV-V передач коробок передач автомобилей КАМАЗ с применением наплавки и последующей электроэрозионной обработки;
- разработана и осуществлена модернизация электроэрозионного станка модели 4А611 для электроэрозионной обработки кареток синхронизаторов коробки передач автомобилей КАМАЗ. Определена программа дальнейших исследований восстановленных кареток синхронизатора с применением электроэрозионной обработки по обеспечению чистоты, точности, износостойкости и долговечности.
Таким образом, достигнута цель работы, заключающаяся в повышении эффективности эксплуатации грузовых автомобилей за счет повышения ремонтопригодности коробок передач автомобилей КАМАЗ путем модернизации, унификации и обеспечения взаимозаменяемости восстановленных кареток синхронизаторов IV-V передач за счет исключения замкового устройства в шлицевом соединении каретки синхронизатора IV-V передач с вторичным валом коробки передач и применения способа восстановления изношенных поверхностей зубьев и шлицов наплавкой с последующей электроэрозионной обработкой.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
