Способы восстановления карданного вала

Восстановление карданного вала (стр. 1 из 5)

Пояснительная записка содержит : листов

Ключевые слова : вал карданного вала , дефект , восстановление , наплавки , железнение , обработка , сборка .

В данной работе производится разработка технологических процессов дефектации , восстановления и обработки изделия , а также обоснование выбора наиболее рациональных операций , входящих в эти технологические процессы .

1.Назначение и устройство

3.Дефектовка карданной передачи

4.Выбор рациональных способов восстановления детали

4.1 Возможные способы восстановления

4.2 Выбор рациональных способов восстановления различных поверхностей деталей

5.Проектирование маршрутов и операций по восстановлению деталей.

5.1 Порядок вибродуговой наплавки

5.2 Плазменная наплавка

5.3 Процесс гальванического наращивания (железнение)

5.4 Обработка деталей после наплавки

5.5 Обработка деталей после гальванического наращивания

6.Ремонт карданной передачи

6.1 Проверка технического состояния карданов

6.2 Шприцевание карданных валов

6.3 Балансировка карданных валов

Список используемой литературы

Постоянная необеспеченность ремонтного производства запасными частями является серьезным фактором снижения технической готовности автомобильного парка . Расширение их производства, новых запасных частей связано с увеличением материальных и трудовых затрат . Вместе с тем около 75% деталей выбрасываются при первом капитальном ремонте автомобилей , являются ремонтно-пригодными, либо могут быть использованы вообще без восстановления . Поэтому целесообразной альтернативой расширению производства запасных частей являются вторичное использование изношенных деталей , восстанавливаемых в процессе ремонта автомобиля и его агрегатов.

Из ремонтной практике известно , что большинство выбракованных по износ деталей теряют не более 1-2% исходной массы . при этом прочность деталей практически сохраняется .

С позиции воспроизводства машин экономическая целесообразность ремонта обусловлена возможностью повторного использования большинства деталей как годных , так и предельно изношенных после восстановления . Это позволяет осуществить ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла по сравнению с затратами при изготовлению новых деталей.

Высокое качество отремонтированных автомобилей и агрегатов предъявляет повышение требования к ресурсу восстановленных деталей. Известно , что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают , как правило в значительно худших условиях , чем в новых , что связано с изменением базисных размеров , смещением осей в корпусных деталях , изменение условий задачи смазки и пр. В этой связи технология восстановления деталей должна базироваться на таких способах нанесения покрытий и последующей обработки , которые позволили бы не только сохранить , но и увеличить ресурс отремонтированных деталей .

1.Назначение и устройство

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от одного механизма к другому . Карданная передача чаще всего соединяе ведомый вал коробки передач или раздаточной коробки с ведущим валом главной передачи моста .

Устройство карданной передачи:

— Карданный вал — это труба, по обеим сторонам которой имеются шарниры. Труба очень прочная, так как по ней передается все усилие от коробки передач. Карданные шарниры позволяют этому усилию проходить без изменений к ведущему мосту при вертикальных перемещениях колес.

— Карданный шарнир состоит из двух вилок, которые соединены так называемой крестовиной. Она действительно представляет собой крест. На окончания этого креста надеты маленькие подшипники с роликами.

— Корпуса подшипников находятся в отверстиях вилок. Таким образом, соединение получается очень подвижное. Две вилки карданного шарнира могут вращаться относительно друг друга. Правда, на небольшие углы. Но и этого хватает, так как ведущие колеса все-таки не очень высоко подпрыгивают на неровностях дороги.

На конце вала, который выходит из коробки передач, жестко закреплена деталь, называемая «звездочкой».

Она действительно похожа на звездочку. На ее поверхности имеются канавки, по которым перекатываются шарики. Шарики с внешней стороны как бы охватывают корпус шарнира.

На внутренней поверхности корпуса также есть канавки. Получается, что каждый шарик расположен с одной стороны в канавке, соединенной с валом, а с другой стороны — в канавке, соединенной с корпусом и колесом автомобиля.

При вращении вала шарики выполняют роль шлицев и передают весь крутящий момент, или усилие, на колесо. Но как только колесо поворачивается, шарик просто перекатывается по канавкам звездочки и корпуса, не переставая передавать крутящий момент на колеса.

Скорость вращения вала при этом всегда равна скорости вращения колеса. Поэтому такие шарниры и называют шарнирами равных угловых скоростей. Причем углы поворота колеса могут быть очень большими. Шарики смазываются специальной смазкой. Весь шарнир закрыт прочным резиновым чехлом, который защищает его от повреждения

3.Дефектовка деталей карданной передачи

-индикатор часового типа

Перед осмотром тщательно очистите детали щеткой.

1.Проверьте состояние сварных швов, шлицевых частей и трубы переднего карданного вала. Шлицевые части не должны иметь следов видимого износа.

2.Для заднего вала проверьте наличие балансировочных грузиков, состояние сварных швов и измерьте диаметр отверстия вилки под игольчатый подшипник. Вмятины на трубах,погнутость вилок (несоосность отверстий вилок) не допускаются.

Предупреждение к операции 2

Диаметр отверстия вилки карданного шарнира под обойму игольчатого подшипника не должен превышать 23,825 мм. Измерения проводите нутромером с индикатором часового типа.

3.Проверьте состояние корпусов подшипников крестовины, шипов крестовины, сальников, обойм и крестовины. Повреждения, следы значительного видимого износа не допускаются.

4.Проверьте состояние эластичной муфты. Механические повреждения, трещины и отслоения резины от металлических вкладышей не допускаются.

5.Промежуточная опора карданной передачи не должна иметь деформаций.Дефектную опору замените в сборе. Трещины и разрывы эластичной обоймы, отслоения резины не допускаются.

6. Проверьте состояние подшипника промежуточной опоры, проворачивая его внутреннее кольцо в обоих направлениях и при этом прижимая к наружному кольцу (внутреннее кольцо должно вращаться плавно). Уплотнители подшипника не должны иметь механических повреждений (место возможного повреждения уплотнителя указано стрелкой).

4.Выбор рациональных способов восстановления

4.1 Возможные способы восстановления

Целью ремонта деталей является восстановление всех геометрических размеров детали, формы и расположения поверхностей и обеспечение физико-механических свойств в соответствии с техническими условиями на изготовление новой детали.

Кроме того, при ремонте очень часто решается и задача повышения долговечности и работоспособности деталей за счет применения новых материалов, новых технологий и более прогрессивных способов выполнения работ с минимальными трудозатратами.

При ремонте автомобилей широкое применение находят следующие способы восстановления изношенных деталей: механическая обработка; сварка, наплавка и напыление металлов, гальваническая и химическая обработка.

Выбор того или иного способа зависит от многих факторов, таких как технические возможности предприятия, объем ремонтных работ, сложность конфигурации детали, технические условия на изготовление детали и др. Предпочтение отдается тому способу, который обеспечит выполнение ремонтных работ с наибольшей экономической эффективностью.

Механическая обработка при ремонте применяется:

· для снятия припуска на обработку после наплавки, сварки, напыления и др. и придания детали заданных геометрических размеров, формы;

· для обработки одной из сопряженных деталей при ремонте под ремонтные размеры;

· для установки дополнительных ремонтных деталей.

После снятия наплавленного металла деталь обычно имеет заданные по чертежу размеры и форму, но не обладает требуемыми физико-механическими свойствами. Поэтому ответственные детали (коленчатый вал, распределительный вал и др.) после предварительной механической обработки проходят термическую обработку для получения необходимых физико-механических свойств (обычно твер­дости). После термообработки проводят окончательную механическую обработку детали с целью получения требуемой шероховатости (шлифование).

Вместо процесса термической обработки и последующего шлифования иногда выполняется накатывание (раскатывание) поверхности шариком или роликом. Такая обработка увеличивает твердость и чистоту поверхности.

При ремонте пар трения поршень — цилиндр, коленчатый вал — вкладыш и др. применяется метод механической обработки под ремонтные размеры. Ремонтным называют заранее установленный размер, отличный от номинального, под который ремонтируется деталь. Обработка под ремонтный размер ведется обычно для более сложной детали: цилиндра (гильза цилиндра), коленчатого вала и др. Ответные детали — поршневое кольцо, вкладыш и др. — изготовляются заранее под ближайший ремонтный размер и поставляются ремонтными предприятиями отдельно.

Источник

Ремонт карданного вала своими руками – особенности и оборудование

Описание и особенности ремонта карданного вала своими руками: назначение устройства, дисбаланс, слабые места, приспособления для ремонта. Видео о работе карданного вала.

«Слушай, у тебя кардан стучит… Сдавай в ремонт, а то дело плохо кончится», – такую рекомендацию получала от своего бойфренда героиня киноленты «Москва слезам не верит». Впрочем, с неполадками «кардана», называемого по-научному карданным валом, автолюбитель часто может совладать самостоятельно, не прибегая к помощи мастерской. Чем же так важен этот агрегат и что нужно для его ремонта в «гаражных» условиях – об этом далее.

Назначение карданного вала

В принципе, машины с передним приводом в кардане не нуждаются. Их двигатель передаёт обороты ведущим колёсам посредством совершенно других элементов трансмиссии. А вот автомобилям, у которых ведущими являются задние колёса или же все четыре, без кардана никуда.

В первом случае эта деталь связывает КПП с редуктором заднего моста, а во втором обычно имеют место сразу три таких элемента. Один из них сопрягает две коробки: передач и раздаточную, два других передают обороты от последней к осям.

Кстати, автомобилем, у которого, по мнению ловеласа из картины «Москва слезам не верит», стучал кардан, был заднеприводный ВАЗ 2103.

Может ли стучать кардан

Некоторые автолюбители, разбирая эпизод из упомянутого фильма, касающийся предположительной неисправности карданного вала, в комментариях высказывают свои соображения на эту тему:

1. Карданный вал на шлицах с эластичной муфтой вполне может застучать. Особенно это слышно при пересечении на средней и малой скоростях дорожных неровностей и выбоин.
2. Изношенный кардан вибрирует, а не стучит.
3. Карданный вал вообще не склонен к стучанию.

По правде говоря, работа кардана действительно сопровождается вибрацией и разными звуками. В современных машинах с этими недостатками агрегата отлично справляются высокоэффективные шумо- и виброизоляционные средства. Однако не всегда.

Дисбаланс кардана

Если набор скорости автомобилем сопровождается сильной вибрацией его кузова, то это верный признак разбалансировки карданного вала. Неисправность такого рода может вывести из строя не только этот агрегат, но и машину целиком, что чревато дорогостоящим ремонтом.

Ведь неуравновешенный кардан повышает износ таких деталей, как ведомый вал коробки передач и подшипники фланца хвостовика редуктора. Причём, неисправность хвостовика может стать причиной аварийной ситуации во время езды, последствия которой вряд ли порадуют автолюбителя.

Ну а поводов для дисбаланса можно найти достаточно. Чаще всего, проявляют себя следующие:

• ошибки при изначальной сборке карданного вала;
• неправильное закрепление деталей;
• низкое качество задействованных материалов;
• слишком большая нагрузка на вал;
• механические деформации деталей, например, вследствие аварии.

Балансировка карданного вала

Вибрацию в машине нельзя оставлять без внимания, при первых признаках такой неполадки с ней нужно начинать бороться. Например, путём балансировки карданного вала. Это выражение широко известно в кругу автолюбителей.

«Настроить кардан» можно самостоятельно, даже не обладая дорогостоящим оборудованием, используемым автосервисом для подобных работ. Но тому, кто берётся за этот процесс, желательно хотя бы приблизительно понимать его суть. В целом, балансировка не представляет особой сложности, хотя может и затянуться надолго.

Для её осуществления потребуется смотровая яма, из которой можно добраться до кардана машины. Также пригодится ряд грузиков с разной массой, применяющихся при установлении баланса колёс. В качестве противовесов подойдут и электроды либо небольшие свинцовые элементы. Сама балансировка кардана выполняется следующим образом:

1. Карданный вал делится по длине пополам.
2. Кардан условно делится поперёк на четыре равных сектора. Их может быть 8 и даже более при наличии у автолюбителя достаточного энтузиазма и большого количества свободного времени.
3. К поверхности одного из участков кардана крепится тридцатиграммовый грузик. Зафиксировать его следует надёжно, но так, чтобы потом можно было снять.
4. Кардан тестируется путём проезда на машине по ровному участку дороги и определения степени вибрации.
5. Если вибрация остаётся, и не все варианты с размещением грузика на валу испробованы, автомобиль возвращается в гараж на яму, и балансир переносится на другой участок кардана.
6. Тестовая поездка повторяется.

Такой цикл следует повторять до тех пор, пока в автомобиле не будет устранена вибрация или достигнут её минимальный уровень. Затем экспериментальным методом подбирается оптимальная масса применяемого балансира, что также может поспособствовать прекращению дрожания кузова машины.

После определения веса грузика его следует уже жёстко закрепить на поверхности кардана. Например, используя электросварочный аппарат. Если автомастер таковым не располагает, тогда можно применить «холодную сварку» или же затянуть противовес металлическим хомутом.

Нарушение геометрии вала

Самыми прочными компонентами кардана считаются его цилиндры, изготовленные из стали, выдерживающей значительные нагрузки. Как правило, такие детали рассчитаны на пробег около полумиллиона километров. Но и эти элементы могут быть деформированы, например, в ходе преодоления машиной какой-нибудь неровности или вследствие поломки находящихся по их краям шарниров. Сильная вибрация при движении автомобиля, исходящая снизу, является верным признаком неполадок с карданом.

Некоторые «кудесники» советуют выравнивать вмятины на кардане с использованием кувалды. Однако недостаточно качественное выполнение таких работ может привести ещё и к скорой поломке крестовин. Потому вместо сильно деформированного кардана рекомендуется сразу установить новый, который следом желательно отбалансировать. Цена этого агрегата в сборе начинается примерно от 1300 руб.

Слабые места кардана

Чаще всего у карданного вала ломаются шарниры, крестовины и подшипники. В основном – по причине износа. Как правило, перечисленные детали рассчитаны на пробег в 60-70 тыс. км, но вполне вероятно, что он окажется меньшим. На это значение оказывают влияние:

• особенности трансмиссии автомобиля;
• тип привода машины;
• качество изделий;
• режимы, используемые при вождении;
• условия при поездках.

Звуки или дрожание, несвойственные для исправного карданного вала, сигнализируют о неполадках среди входящих в его состав шарниров, подшипников и крестовин. Особенно, если в дебюте поездки или при смене скоростей раздаются стуки или щелчки.

Упомянутые компоненты карданного вала при большом износе рекомендуется не ремонтировать, а поменять на новые. Тем более, что такие изделия довольно просто устанавливаются и стоят относительно недорого. Ориентировочные цены на них следующие:

• шарнир карданный – от 160 руб.;
• крестовина карданного вала – от 280 руб.;
• карданный подшипник – от 300 руб.

Автолюбитель, обладающий нужными навыками, может осуществить замену таких элементов карданного вала самостоятельно. Тем же, кто не является «спецом» по этой теме, лучше доверить процесс мастерам автосервиса.

Разгерметизация шарниров

Ещё одной неполадкой, типичной для кардана, является разгерметизация защитных оболочек шаровых шарниров. При износе такого кожуха в нём образуется пробоина, через которую может выливаться трансмиссионное масло. В случае недостаточного количества этого лубриканта шарниры не будут смазываться надлежащим образом, что приведёт к быстрому их износу вследствие повышенного трения.

Следы от масла под шаровыми шарнирами простаивающего автомобиля указывают на такую поломку, которая исправляется заменой прохудившихся чехлов на новые. Цены на подобные защитные кожухи начинаются от 120 руб.

Приспособления для ремонта кардана

На современном рынке присутствуют немало предложений по продаже оборудования для ремонта карданного вала. В основном оно рассчитано на автосервисы, но и частные автолюбители при желании могут установить у себя в гараже какое-нибудь приспособление из этой серии. Например, для более точной балансировки кардана либо облегчения процесса сборки-разборки этого агрегата.

К подобному оборудованию относится стенд Р-223, предназначенный для ремонта не только карданных валов, но и рулевых управлений. В ходе модернизации этот «верстак» получил меньшие габариты и усиленную столешницу, способную выдержать вес до двух тонн.

Устройство оборудовано собственной подсветкой, а также перфорированным экраном и выдвижным ящиком для инструментов. Подлежащий разборке кардан устанавливается на специальную подставку, фиксируется тисками и посредством гидравлического пресса, оснащённого манометром, подшипники демонтируются с вилок. Цена агрегата составляет около 136 тыс. руб.

Если же требуется выразить дрожание кардана в численном эквиваленте, то здесь поможет работающее вместе с компьютером устройство Виброком-1. В основу датчиков этого прибора легли модули MEMS акселерометров GY-61. В базовую комплектацию агрегата входят два вибропреобразователя, фотоэлектрический определитель фазового угла, блок USB, а также «флешка» с программами. Цена комплекса – 12 тыс. руб.

Заключение

Стучит кардан или вибрирует – всё равно его нужно ремонтировать. В автосервисе балансировка будет стоить около 3-5 тыс. руб., в собственном гараже – как говорится, «дёшево и сердито». Но для качественной регулировки этого устройства обычно требуется дорогостоящее оборудование, далеко не у каждого автолюбителя находящееся под рукой. Так что водитель «тройки» из фильма «Москва слезам не верит» в чём-то был прав.

Видео о работе карданного вала:

Описание и особенности ремонта карданного вала своими руками: назначение устройства, дисбаланс, слабые места, приспособления для ремонта. Видео о работе карданного вала.

Источник