Введение 4
Раздел 1. Анализ состояния вопроса 6
1.1 Особенности конструкции 7
1.2 Основные неисправности и отказы 10
1.2.1 Анализ отказов и повреждений трансмиссий автомобилей многоцелевого назначения 14
1.3 Результаты работы и испытаний двигателя с изношенным сцеплением, наблюдения водителя по изменению состояния автомобиля, тестирование механиком состояния автомобиля 21
1.4 Дефекты коленчатого вала и КПП, связанные с сцеплением 23
Раздел 2. Анализ состояния конструктивных элементов сцепления КамАЗ в процессе эксплуатации и их влияние на работоспособность двигателя и коробки переключения передач 25
2.1 Изменение геометрических параметров деталей сцепления, износы
поверхностей, дефекты деталей после разборки 26
2.2 Изменение схемы нагрузок в процессе работы 29
2.3 Расчет на прочность контактных поверхностей маховика и дисков ... 32
2.4 Обоснование граничных условий нормальной работы узла 35
2.5 исследование влияния износов в узле сцепления на работу и
надежность первичного вала КПП и синхронизатора 37
2.6 Постановка задач производителю к проводимым исследованиям и усовершенствованиям в узле сцепления силовой установки 40
Раздел 3. Разработка практических предложений по модернизации узла сцепления автомобиля КАМАЗ при ремонте с образованием центрирующих поверхностей с целью повышения надежности 45
3.1 Разработка узла сцепления с центрированием ведомых дисков по наружной поверхности относительно маховика 46
3.2 Модернизация узла сцепления при проведении ремонта путём создания
центрирующих поверхностей на дисках сцепления 49
3.3 Технология разборки и сборки автомобиля и узла сцепления при
ремонте 52
3.4 Вывод по разделу 57
Раздел 4. Безопасность жизнедеятельности.
4.1 Микроклимат 67
4.2 Шум 68
4.3 Вентиляция 69
4.4 Техника безопасности 70
4.5 Производственное освещение
4.6 Вибрация
4.7 Сточные воды
4.8 Электробезопасность ...
4.9 Пожарная безопасность
4.10 Мероприятия проводимые при возникновении ЧС
4.11 Техника безопасности на ремонтном участке ..
Раздел 5. Экономическая часть.
5.1 Исходные данные 87
5.2 Расчет расходов от создания участка 88
5.3 Расчет прибыли и налогов 89
5.4 Оценка эффективности инвестиций 90
Заключение 96
Список литературы 97
Приложения 104
Тема, рассматриваемая в данном дипломном проекте, относится к проблеме повышения надежности автомобиля, а в частности сцепления двигателя. Путем модернизации узла сцепления автомобиля КАМАЗ при ремонте с образованием центрирующих поверхностей на ведомых дисках с целью повышения надежности. При эксплуатации автомобилей, оснащенных двигателем КАМАЗ-740 и сцеплением модели 14 или 142, возникают преждевременные неисправности и отказы сцепления.
Механическая трансмиссия должна иметь возможность кратковременного разъединения от работающего двигателя. Это необходимо при остановках автомобиля при переключении передач в механической ступенчатой коробке передач. Кроме того, при трогание автомобиля с места и переключении передач соединение вала двигателя без резких рывков. В связи с этим возникает необходимость в специальном устройстве так называемом сцеплении.
Существует много различных типов сцепления, но большинство основано на одном или нескольких фрикционных дисках, плотно сжатых друг с другом или с маховиком пружинами. Фрикционный материал очень похож на используемый в тормозных колодках и раньше почти всегда содержал асбест, в последнее время используются безасбестовые материалы. Плавность включения и выключения передачи обеспечивается проскальзыванием постоянно вращающегося ведущего диска, присоединенного к валу двигателя, относительно ведомого диска, соединенного через шлиц с коробкой передач.
Усилие от педали сцепления передается на механизм путем гидравлического привода или троса. Выжимание педали сцепления разжимает диски сцепления, в итоге оставляя между ними свободное пространство, а отпускание педали приводит к плотному сжатию ведущего и ведомого дисков. Почти все стандартные типы сцепления содержат пружины демпфера крутильных колебаний (видны на снимке), служащие для выравнивания небольших постоянных колебаний момента, неизбежно возникающих при передаче его шестернями коробки передач.
Обзор статистических данных о надежности сцепления модели 14 и теоретическое исследование режимов его работы, процессов, сопутствующих эксплуатации, отказов, разрушений и интенсивности износа позволили выявить в конструкции сцепления резервы для повышения надежности. А именно, в качестве резерва выступает возможность модернизации среднего ведущего диска и нажимного диска посредством создания дополнительных опорных поверхностей и высверливанием отверстий в теле диска. Модернизация среднего диска позволяет:
- снизить температуру среднего диска, что оказывает большое влияние на фрикционный материал ведомого диска, снижая интенсивность высыхания связующего материала накладок ведомого диска и тем самым увеличивая их срок службы;
- снизить массу диска до величины 11,65 кг, что позволяет вывести собственные частоты среднего диска за пределы рабочего диапазона оборотов коленчатого вала и уменьшить статический дисбаланс и значение центробежной силы;
- снизить среднее давление на рабочих поверхностях при передаче только крутящего момента на 30 %, а при действии совместно с крутящим моментом и центробежной силы среднего диска при прочих равных условиях среднее давление снижается в 2,3 раза и составляет 6,36 МПа. Кроме того, после модернизации на внешней поверхности диска появляются дополнительные опорные поверхности, которые в 2,83 раза снижают действие центробежной силы диска;
- снизить максимальные напряжения диска до величины 18,6 МПа;
- повысить износостойкость и вероятность безотказной работы.
Модернизация диска может осуществляться в ремонтных условиях, так как не является дорогостоящим и не требует специального оборудования. По данным расчетов модернизация позволит повысить наработку до отказа среднего диска приблизительно в 1,5 - 2 раза.
