Ремонт коленчатого вала автомобиля ВАЗ-2107

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-2112

2. Продольный и поперечный разрез двигателя мод. 2112

3. Особенности устройства коленчатого вала двигателя автомобиля ВАЗ-21073

4. Дефектовочная карта

5. Выбор станков

6. Выбор абразивного инструмента

7. Выбор режимов шлифования

8. Расчет припусков на механическую обработку

8.1 Расчет припуска на шлифование коренных шеек

8.2 Расчет припуска на шлифование шатунных шеек

9. Техническое нормирование работ

10. Расчет экономической эффективности

Выводы

Использованная литература

1. Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-21073.

КУЗОВ
Тип кузова	Седан
Количество дверей	4
Количество мест	5
Длина	4145 мм
Ширина	1620 мм
Высота	1446 мм
Колесная база	2424
Колея передняя	1365
Колея задняя	1321
Объем багажника минимальный	385 л
ДВИГАТЕЛЬ
Расположение двигателя	Спереди, продольно
Объем двигателя	1568 см3
Тип цилиндра	Рядный
Количество цилиндров	4
Ход поршня	-
Диаметр цилиндра	-
Cтепень сжатия	-
Газораспределительный механизм	-
Количество клапанов на цилиндр	2
Система питания	Карбюратор
Наличие турбонадува	-
Мощность	54,8 / 5600 л.с
Крутящий момент	120 / 3000 н*м
Топливо	АИ-92
ТРАНСМИССИЯ
Передаточное отношение главной пары	3.9
Привод	Задний
Кол-во передач (мех коробка)	5
Кол-во передач (автомат коробка)	-
ПОДВЕСКА
Тип передней подвески	Двойной поперечный рычаг
Тип задней подвески	Винтовая пружина
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Усилитель руля	-
Тип рулевого управления	глобоидальный червяк - двухгребневый ролик, без усилителя
ТИП ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ
Передние тормоза	Дисковые
Задние тормоза	Барабанные
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Объем топливного бака	39
Время разгона (0-100 км/ч)	-
Максимальная скорость	150 км/ч
Расход топлива на шоссе	6.9 л/100км
Расход топлива в городе	9.4 л/100км
Расход топлива Смешанный цикл	8.5
Клиренс	170 мм
Снаряженная масса автомобиля	1060 кг
Размер шин	175/70R13 (82, S,T,H), 165/70R13 (79, S,T)

2. Продольный и поперечный разрез двигателя мод. 21073

Рис.2. Продольный разрез двигателя мод. 21073

Рис.3. Поперечный разрез двигателя мод. 21073

3. Особенности устройства коленчатого вала двигателя автомобиля ВАЗ-21073

Коленчатый вал -- пятиопорный, отлит из чугуна. Поверхности шеек вала закалены токами высокой частоты на глубину 2-3 мм. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник ведущего вала коробки передач, по наружному диаметру которого центрируется маховик.

Шатунные и коренные шейки коленчатого вала соединяются каналами, по которым подводится масло для смазки шатунных подшипников. Технологические выходы каналов закрыты колпачковыми заглушками, которые запрессованы и для надежности зачеканены в трех точках.

Рис.4. Коленчатый вал с маховиком.

Для продления срока службы коленчатого вала предусмотрена возможность перешлифовки шеек коленчатого вала при износе или повреждении их поверхностей. Шлифованием диаметры шеек уменьшаются на 0,25; 0,5; 0,75 и 1,00 мм.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников -сталеалюминиевые. Верхние вкладыши 1-, 2-, 4- и 5-го коренных подшипников имеют канавку на внутренней поверхности, а нижние без канавки (до 1987 г. нижние вкладыши этих подшипников устанавливались с канавкой). Вкладыши центрального (3-го) коренного подшипника отличаются от остальных большей шириной и отсутствием канавки на внутренней поверхности. Все вкладыши шатунных подшипников без канавок, одинаковые и взаимозаменяемые.

Маховик отливается из чугуна и снабжен стальным зубчатым венцом для пуска двигателя стартером. Маховик устанавливается на коленчатый вал так, чтобы метка (конусообразная лунка около зубчатого венца) -- находилась против шатунной шейки 4-го цилиндра. Метка служит для определения ВМТ в первом и четвертом цилиндре.

Очистка каналов системы смазки

Для очистки удалите заглушки каналов. Затем прогоните гнезда заглушек зенкером А.94016/10, надетым на шпиндель А.94016, тщательно промойте каналы бензином и продуйте сжатым воздухом.

Оправкой А. 86010 запрессуйте новые заглушки и для большей надежности зачеканьте каждую заглушку в 3-х точках кернером.

Коренные и шатунные шейки

Проверка. Установите коленчатый вал крайними коренными шейками на две призмы и проверьте индикатором:

биение коренных шеек (максимально допустимое 0,03 мм);

биение посадочных поверхностей под звездочку и подшипник ведущего вала коробки передач (максимально допустимое 0,04 мм);

смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек (максимально допустимое ±0,35 мм).

неперпендикулярность по отношению к оси коленчатого вала торцевой поверхности фланца. При проворачивании вала индикатор, установленный сбоку на расстоянии 34 мм от оси вала, не должен показывать биения более 0,025 мм.

На коренных, шатунных шейках и на щеках коленчатого вала трещины не допускаются. Если они обнаружены, замените вал.

На поверхностях коленчатого вала, сопрягаемых с рабочими кромками сальников, не допускаются царапины, забоины и риски.

Измерьте диаметры коренных и шатунных шеек. Шейки следует шлифовать, если их износ больше 0,03 мм или овальность шеек более 0,03 мм, а также, если на шейках есть задиры и риски (рис.5 и 6).

Рис.5. Предельные размеры коренных и шатунных шеек вала.

Рис.5. Максимально-допустимый износ коренных и шатунных шеек вала.

Вкладыши коренных подшипников

На вкладышах нельзя производить никаких подгоночных операций. При задирах, рисках, или отслоениях антифрикционного слоя замените вкладыши новыми.

Проверьте зазор между вкладышами и шейками коленчатого вала:

Расположите отрезок калиброванной пластмассовой проволоки на проверяемой шейке;

Установите крышки с коренными вкладышами и затяните крепежные болты крышек моментом 80,4 Н-м (8,2 кгс-м).

Снимите крышки и по величине сплющивания проволоки по шкале упаковки определите величину зазора.

Зазор между шейками коленчатого вала и вкладышами можно определить расчетом, измерив диаметры коренных шеек, постелей под вкладыши и толщину вкладышей.

Номинальный расчетный зазор составляет 0,050-- 0,095 мм. Если он меньше предельного (0,15 мм), то можно снова использовать эти вкладыши. При зазоре большем предельного замените на этих шейках вкладыши новыми.

Если шейки коленчатого вала изношены и шлифуются до ремонтного размера, то вкладыши замените ремонтными (увеличенной толщины).

Признаком правильности сборки и сопряжения шеек с вкладышами является свободное вращение коленчатого вала.

Маховик

Проверьте состояние зубчатого обода и в случае повреждения зубьев замените маховик. Поверхности маховика, сопрягаемые с коленчатым валом и с ведомым диском сцепления, должны быть без царапин, задиров и быть совершенно плоскими. Если на рабочей поверхности маховика под ведомый диск сцепления имеются царапины, проточите эту поверхность, снимая слой металла толщиной не более 1 мм. Затем проточите поверхность крепления сцепления, выдерживая размер (0,5±0,1) мм. При проточке необходимо обеспечить параллельность поверхностей крепления сцепления и опорную поверхность ведомого диска сцепления относительно поверхности крепления к фланцу коленчатого вала. Допуск непараллельности составляет 0,1 мм.

Установите маховик на оправку, центрируя его по посадочному отверстию с упором на поверхность крепления к фланцу коленчатого вала, и проверьте биение плоскостей поверхности крепления сцепления и поверхности ведомого диска сцепления. В крайних точках индикатор не должен показывать биений, превышающих 0,1 мм.

Проверка осевого зазора коленчатого вала

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными полукольцами, установленными по обе стороны заднего коренного подшипника. С передней стороны подшипника устанавливается сталеалюминиевое полукольцо, а с задней стороны -- металлокерамическое (желтого цвета). Полукольца изготавливаются нормальной толщины (2,310--2,360 мм) и увеличенной (2,437--2,487 мм). Осевой зазор между упорными полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала проверяется так:

установите индикатор на магнитной подставке и вставьте концы двух отверток;

переместите вал отвертками и проверьте по индикатору осевой зазор, который должен быть в пределах 0,06-0,26 мм.

Если зазор превышает максимально допустимый 0,35 мм, замените упорные полукольца другими, увеличенными на 0,127 мм. Осевой зазор коленчатого вала можно проверять также на двигателе, установленном на автомобиле, с помощью приспособления 67.8701.9510. При этом осевое перемещение коленчатого вала создается нажатием и отпусканием педали сцепления, а величина осевого зазора определяется по перемещению переднего конца коленчатого вала.

4. Дефектовочная карта

Материал специальный высокопрочный чугун ВЧ-45. Твердость 250-350 HВ.

Возможные дефекты	Способ установления дефекта	Размер, мм	Заключение
		По рабочему чертежу	Допустимый без ремонта
Трещины на коренных, шатунных шейках.	Визуально	-	-	Браковать
Износ коренных шеек в пределах ремонтных размеров	Измерьте диаметры коренных шеек микрометрами .	57,795-57,775	больше57,745	Шейки следует шлифовать ближайшего ремонтного размера, если их износ больше 0,03 мм или овальность шеек больше 0,03 мм, а также если на шейках есть задиры и риски.
Износ шатунных шеек в пределах ремонтных размеров	Измерьте диаметры шатунных шеек микрометрами .	47,814-47,834	Больше47,784	Шейки следует шлифовать ближайшего ремонтного размера, если их износ больше 0,03 мм или овальность шеек больше 0,03 мм, а также если на шейках есть задиры и риски.
Износ коренных шеек за пределами ремонтных размеров	Измерьте диаметры коренных шеек микрометрами .	56,795-56,775	больше56,745	Шейки следует восстановить наплавкой, гальвано-покрытиями или другими способами.
Износ шатунных за пределами ремонтных размеров	Измерьте диаметры шатунных шеек микрометрами .	46,814-46,834	Больше46,784	Шейки следует восстановить наплавкой, гальвано-покрытиями или другими способами.
Биение коренных шеек	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором	0	0,03	биение коренных шеек (максимально допустимое 0,03 мм). При превышении править.
Биение посадочных поверхностей под звездочку и подшипник первичного вала коробки передач	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором	0	0,04	При превышении править.
Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором	0	±0,35 мм	При превышении править
Неперпендику-лярность по отношению к оси коленчатого вала торцевой поверхности фланца.	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором. При проворачивании вала индикатор, установленный сбоку на расстоянии 34 мм от оси вала, не должен показывать биения более 0,025 мм.	0	0,025 мм	При превышении править
Царапины, забоины и риски на поверхностях коленчатого вала, сопрягаемых с рабочими кромками сальников.	Визуально	-	-	Браковать

автомобиль двигатель дефектовочный шлифование

5. Выбор станков

Для операции шлифования выбирается полуавтоматический круглошлифовальный станок группы 3 типа 1 высокой точности 3М151В. Для полировальных операций выбираем полировальный станок группы 3 и типа 7.

6. Выбор абразивного инструмента

Эксплуатационные показатели качества кругов на керамической связке [4, стр. 397-398, табл. 6, стр. 404]:

Тип круга - 1 (круг прямого профиля).

Наружный диаметр круга - 750 мм;

Высота круга до 80мм;

Марка шлифовального материала - 25А (точность А);

Зернистость 40-16;

Степень твердости - СМ-СТ2;

Номер структуры - 6-7;

Коэффициент шлифования (установленный ресурс, шт) - 1;

Шероховатость Ra - не более 1,25 мкм.

7. Выбор режимов шлифования

Выбор основных режимов шлифования осуществляем на основании стр.247 [2]:

Вид шлифования - круглое шлифование шеек коленчатого вала;

Наружный диаметр круга - 750 мм;

Обрабатываемый материал - высокопрочный чугун ВЧ-45;

Диаметр обрабатываемой коренной шейки - 57,745 мм;

Диаметр обрабатываемой шатунной шейки - 47,784 мм;

Припуск на обработку - 0,195;

Рабочая скорость круга - 30 м/с;

Скорость вращения коленчатого вала при шлифовании шатунных шеек - 10 об/мин;

Скорость вращения коленчатого вала при шлифовании коренных шеек - 20 об/мин;

Поперечная подача - 0,006 мм/об.

8. Расчет припусков на механическую обработку

8.1 Расчет припуска на шлифование коренных шеек

D_0махкш=50,795 мм - максимально допустимый размер коренной шейки нового двигателя.

D_0минкш=50,775 мм - минимально допустимый размер коренной шейки нового двигателя.

Размер коренной шейки, измеренный микрометром: D_ки=50,730 мм.

Тогда износ составляет:

И=D_0минкш - D_ки=50,775-50,73=0,045 мм,

Так как износ И=0,045мм превышает допустимый износ И_доп=0,03 мм (И=0,045 > И_доп=0,03 мм), но ни один из ремонтных размеров не использован, то принимается решение шлифовать до ближайшего ремонтного размера, т.е. до:

D_{1рмахкш}= D_0махкш - Ум₁=50,795 - 0,25=50,545 мм

D_{1рминкш}= D_0минкш - Ум₁=50,775 - 0,25=50,525 мм

где Ум₁=0,25 мм - первое уменьшение диаметра.

Тогда минимальный припуск на обработку коренных шеек будет:

П_кшмин= D_ки - D_{1рмахкш} = 50,730 - 50,545 = 0,185 мм,

а максимальный припуск на обработку коренных шеек будет:

П_кшмах= D_ки - D_{1рминкш} = 50,730 - 50,525 = 0,205 мм,

Берем средний припуск на обработку:

П_кшср = (П_кшмах + П_кшмин)/2 = (0,205 + 0,185)/2 = 0,390/2= 0,195 мм.

8.2 Расчет припуска на шлифование шатунных шеек

D_0махшш=47,834 мм - максимально допустимый размер шатунной шейки нового двигателя.

D_0миншш=47,814 мм - минимально допустимый размер шатунной шейки нового двигателя.

Размер шатунной шейки, измеренный микрометром: D_ши=47,774 мм.

Тогда износ составляет:

И=D_0миншш - D_ши=47,814 - 47,774 = 0,04 мм,

Так как износ И=0,04 мм превышает допустимый износ И_доп=0,03 мм (И=0,04 > И_доп=0,03 мм), но ни один из ремонтных размеров не использован, то принимается решение шлифовать до ближайшего ремонтного размера, т.е. до:

D_{1рмахшш}= D_0махшш - Ум₁=47,834 - 0,25=47,584 мм

D_{1рминшш}= D_0миншш - Ум₁=47,814 - 0,25=47,564 мм

где Ум₁=0,25 мм - первое уменьшение диаметра.

Тогда минимальный припуск на обработку шатунных шеек будет:

П_шшмин= D_ши - D_{1рмахшш} = 47,774 - 47,584 = 0,19 мм,

а максимальный припуск на обработку шатунных шеек будет:

П_шшмах= D_ши - D_{1рминшш} = 47,774 - 47,564 = 0,21 мм,

Берем средний припуск на обработку:

П_шшср = (П_шшмах + П_шшмин)/2 = (0,21 + 0,19)/2 = 0,4/2= 0,2 мм.

9. Техническое нормирование работ

Техническая норма штучно-калькуляционного времени при растачивании (в минутах) в серийном ремонтном производстве включает в себя следующие элементы затрат:

- основное (технологическое, машинное) время - t₀;

- вспомогательное время t_в - затрачиваемое на установку и снятие изделия, технологический переход и контрольные измерения;

- время организационного и технического обслуживания рабочего места t_обс;

- время на отдых и личные надобности работающего t_от;

- время подготовительно-заключительной работы отнесенной к одной детали с партии t_п.з.:

t_шш= t_о+ t_в+ t_обс+ t_от+ t_п.з.

Машинное время при шлифовании шатунных шеек (стр.82, [7]): t_мш=t_o=6 мин.

Вспомогательное время t_в, затрачиваемое на установку и снятие изделия, технологический переход и контрольные мероприятия составляет 60% от t₀:

t_в=0,6* t_o=0,6*6=3,6 мин.

Время обслуживания t_обси t_от устанавливают как процент от оперативного времени t_обс+ t_от=0,25* t_оп=0,25*(t_о+t_в) = 0,25*(6+3,6)=0,25*9,6= =2,4 мин; t_п.з.=2,6 мин.

Тогда:

t_шш= t_о+ t_в+ t_обс+ t_от+ t_п.з.=6+3,6+2,4+2,6=14,6 мин.

Техническая норма штучно-калькуляционного времени при шлифовании коренных шеек (в минутах):

t_шк= t_о+ t_в+ t_обс+ t_от+ t_п.з.

Машинное время (стр.84, [7]): t_мк=7 мин.

Вспомогательное время t_в: t_в=0,6*7=4,2 мин.

Время обслуживания t_обси t_от устанавливают как процент от оперативного времени t_обс+t_от=0,25*t_оп=0,25*(7+4,2)= 0,25*11,2=2,8 мин; t_п.з.=3 мин. Тогда:

t_шк= t_о+ t_в+ t_обс+ t_от+ t_п.з.=7+4,2+2,8+3=17 мин.

10. Расчет экономической эффективности

Годовая программа ремонта N=1000 шт.

Время обработки одного вала

Т_шт=t_шш*4+ t_шк*5=14,6*4+17*5= 58,4+85 = 143,4 мин.

Общее годовое время (час) шлифования валов:

Т_г=(Т_шт*N)/60=143,4*1000/60=2386 час.

Часовая тарифная ставка основного производственного рабочего С_ор=160 руб/ч

Тогда зарплата основных производственных рабочих составит:

З_орг=Т_г*С_ор=2386*160=381760 руб.

Стоимость круглошлифовального станка (российского производства): Ст_кш=450000 руб.

Амортизационный срок Т_а=2 года.

Тогда амортизационные отчисления при обработке коленчатого вала:

А_от= Ст_кш/(2*N)=450000/(2*1000)=450000/2000=225 руб.

Зарплата основного производственного рабочего при обработке одного блока цилиндров:

З_ор1= (Т_шт * С_ор)/60=(143,4*160)/60=382 руб/вал

Принимая остальные цеховые расходы и зарплата вспомогательных рабочих, ИТР, служащих, МОП и ПСО (Р_ост), как 50% от суммы амортизационных отчислений А_от и зарплаты основного производственного рабочего З_ор1 при перерасчете на один блок цилиндров получим:

Р_ост = (А_от + З_ор1 )*50/100=(225+382)*0,5=303,5 руб.

Тогда себестоимость обработки одного вала будет:

С_об= А_от + З_ор1 + Р_ост = 225+382+303,5= 910,5 руб.

Полагая рентабельность R=35 % получим цену для клиентов при обработке одного блока цилиндров:

В=(R*С_об)/100+С_об= (35*910,5)/100+910,5=1229,1=1230 руб.

Выводы

Для СТОА шлифование коленчатого вала будет выгодно только при цене этой обработки не менее, чем В=1230 руб. за один вал.

Использованная литература

1. Карагодин В.И., Шестопалов С.К., Устройство и техническое обслуживание грузовых автомобилей: Учеб. Пособие для водителей - 2-е изд. Стер. -М: Транспорт, 2000 - 223 с, ил.

2. Технология ремонта автомобилей. Учебник для студентов вузов по спец. "Автомобили и автомобильное хозяйство" / Л.В.Дехтеринский, Апсин В.П., Доценко Г.Н. и др; .М., Транспорт, 1979.-342с., ил., табл.

3. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/ А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, Л.Н. Бухаркин и др. Под общей ред. А.М. Дальского. - 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2002. -512 с.: ил.

4. Обработка металлов резанием: Справочник технолога [Текст] / А.А.Панов, В.В. Аникин, Н.Г.Бойм и др.; Под общей ред. А.А.Панова. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2004. -784 с.: ил.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. -920 с.: ил.

6. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учеб. / Ю.И. Боровских, Ю.В. Буралев, К.А. Морозов, В.М. Никифоров, А.И. Фещенко - М.:Высшая школа; Издательский центр "Академия", 1997. - 528 с.: ил.

7. Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учеб. Для вузов/ В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, О.Л. Голяк, П.М. Шоцкий. - М.: Транспорт, 1995. - 303 с.: ил.

8. Технология производства и ремонт автомобилей. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности Т.04.02.00 "Эксплуатация транспортных средств". - Могилев: ГУ ВПО БРУ, 2003. - 21 с.

Размещено на Allbest.ru