Разработка установки для закалки гильз цилиндров грузовых авто

1. Кинематическая схема установки для закалки гильз ТВЧ А1.
2. Таблица технико-экономических показателей А1.
3. Маршрут ремонта гильз цилиндров А1 с операциями:

Поступление гильз цилиндров в ремонт

Моечная

Дефектовочная

Термическая

Расточная

Хонинговальная

Термическая

Хонинговальная

Контрольная

4. Сборочный чертеж установки для закалки гильз цилиндров ТВЧ А1:

Перекос вала мотор-редуктора и входного вала не более 0,1 мм.

Момент затяжки резьбовых соединений 50 Нм.

Провести технологический прогон в течение 5 минут на холостом ходу.

Габариты   1340х1450х2000 мм

Мощность генератора   120-150 кВт

Мощность мотор-редуктора      0,55 кВт при 40 об/мин

Расход воды на охлаждение      5,9 м³/ч

Расход закалочной жидкости    80 л/мин

Скорость движения детали        7-10 мм/с

Масса  950 кг

5. Чертеж конической шестерни А4:

Делительный диаметр  120 мм

Угол делительного конуса   45°

Степень точности по ГОСТ 1758-56   Ст7Х

Модуль  3

Число зубьев   47

Перекос шпоночного паза относительно оси поверхности диаметром 28 мм не более 0,025 мм.

Неуказанные предельные отклонения размеров: H14, h14, ±IT14/2.

Данные для контроля по ГОСТ 1758-56.

6. Рабочий чертеж конической шестерни А4:

Модуль  1,5

Число зубьев 54

7. Шестерня А4:

Делительный диаметр   150 мм

Степень точности по ГОСТ 1758-56   Ст8В

Модуль   2

Число зубьев   75

Данные для контроля по ГОСТ 1643-72.

8. Чертеж крепежной вилки А4.
9. Вал А3:

Смещение шпоночного паза относительно оси вала не более 0,1 мм.

10. Рабочий чертеж вала А3.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 57 страницах, где приведено описание разработки маршрута ремонта гильз и установки для закалки гильз цилиндров ТВЧ.

          Основной дефект гильз цилиндров – износ и задиры отверстия под поршень. Перечислены пути восстановления:

• Постановка легкосъемных вставок;
• Нанесение гальванических покрытий;
• Тепловое формоизменение;
• Контактная приварка порошков (ленты);
• Центробежная индукционная наплавка.

Все эти способы объединяют такие недостатки, как трудоемкость, связанная с последующей механообработкой и высокая температура нагрева гильзы.

Показана схема маршрута ремонта гильз цилиндров и рассчитаны нормы времени по операциям. Общее время ремонта – 50,66 мин. В виде таблицы приведен перечень технологического оборудования и высчитаны размеры участка – 10х13 м.

В основном гильзы изготавливают из серого чугуна, поскольку он хорошо гасит вибрации, высоко износостоек и дешев. Приведены таблицы химического состава марок серого чугуна, применяемых для изготовления гильз, режимов механической и термической обработок.

Подобрана и обоснована конструкция установки для закаливания ТВЧ. Для этого подробно рассмотрены способы закалки:

• Закалка с применением печного оборудования (шахтные, камерные, вакуумные, карусельные печи и печи ванны);
• Закалка с газопламенным нагревом. Данный способ энергоемкий и требует больших затрат, к тому же горелкой неудобно нагревать внутреннюю поверхность гильз;
• Лазерная и электронно-лучевая обработка;
• Закалка с применением установок для индукционного нагрева.

Последний способ закалки, точнее закалки ТВЧ, имеет ряд преимуществ перед другими, что и определяет выбор данного способа.

Показан рисунок кинематической схемы проектируемой установки для закалки гильз ТВЧ с винтовой подачей шпинделя. Питание установки от генератора мощностью 120-150 кВт, крепящегося на стойках и соединенного с закалочным индуктором. Порядок работы установки: закаливаемая гильза установлена на оправку внутренним отверстием и закреплена прижимным хомутиком. При включении кнопки «Пуск» начинается вращение гильзы вниз и одновременно включается нагрев и охлаждение ее рабочей поверхности. Нагрев осуществляется при частоте тока 8-10 кГц. Вода для охлаждения подается непрерывно по трубкам, закалочная же вода – только на рабочем ходу индуктора.

Выбран цилиндрически двухступенчатый соосный мотор редуктор типа МЦ2с мощностью 0,55 кВт для предания вращения гильзе 100 об/мин и перемещения 7-10 мм/с. Выполнен расчет валов на кручение, в ходе которого определен диаметр вала – 35 мм, его материал – сталь 35 и подобраны подшипники №308 ГОСТ 8338-75.

Рассчитана прямозубая цилиндрическая передача, кулачково-дисковая муфта, шпонка и коническая передача. В таблице приведены результаты расчетов для шпонки и конической передачи:

Описана безопасность при работе на установке.

Приведены исходные данные для расчета технико-экономических показателей проекта:

• Годовая программа ремонта – 4200 шт.;
• Количество часов работы на 1 ремонт – 0,79 ч.;
• Количество часов работы установки ТВЧ (базовое и проектное) – 0,11 ч. и 0,09 ч.

Данные расчетов занесены в таблицу:

Перечислены способы закалки для обоснования выбора конструкции установки ТВЧ. Приведено описание кинематической схемы установки и порядка работы.

В качестве мотор-редуктора выбран двухступенчатый соосный мотор редуктор типа МЦ2с мощностью 0,55 кВт.

Выполнены расчет валов на кручение и цилиндрической прямозубой передачи на выносливость и изгиб. Также рассчитана кулачково-дисковая муфта, шпонка и коническая передача.

Определены технико-экономические показатели проекта, а именно годовой экономический эффект – 1406884,8 руб., годовая экономия – 1703520 руб. и срок окупаемости – 0,72 года.

Спецификация – 4 листа

В программе: Компас 3D v