Курсовой проект - Восстановление коленчатого вала двигателя ЗМЗ-53

Содержание
Техническое задание.
Введение
1. Назначение агрегата, системы, механизма, условия работы и причины появления дефектов.
2. Назначение детали, условия работы и причины появления дефектов.
3. Технология сборки и разборки агрегата, системы, механизма с оформлением технологической карты.
4. Возможные способы дефектации детали и конкретный способ выявления дефекта (приборы, приспособления, схемы измерения и т.д.).
5. Возможные способы восстановления изношенных и поврежденных поверхностей. Выбор и описание принятого способа восстановления.
6. Выбор или расчет параметров, режимов способа восстановления детали.
7. Контроль качества восстановленной детали (приборы, приспособления, схемы измерения и т.д.).
8. Заключение

Исходные данные:
наименование и обозначение агрегата  - ЗМЗ -53
наименование и обозначение детали - Вал коленчатый 66-1005011-20

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается агрегатам трансмиссии.
Коленчатый вал  состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек, щек и противовесов. 
Количество и расположение шатунных шеек коленчатого вала зависит от числа цилиндров. В V-образном двигателе количество шатунных шеек в два раза меньше числа цилиндров, так как на одну шатунную шейку вала установлено по два шатуна - один левого и другой правого рядов цилиндров.
Шатунные шейки коленчатого вала многоцилиндровых двигателей выполнены в разных плоскостях, что необходимо для равномерного чередования рабочих тактов в разных цилиндрах.
В восьмицилиндровых V-образных двигателях коленчатые валы имеют по четыре шатунные шейки, расположенные под углом в 90°.
В  двигателе число коренных шеек коленчатого вала на одну больше, чем шатунных, т. е. каждая шатунная шейка с двух сторон имеет коренную.   Такой коленчатый вал называют полноопорным.
Коренные и шатунные шейки коленчатого вала соединены между собой щеками.
Для уменьшения центробежных сил, создаваемых кривошипами, на коленчатом валу выполнены противовесы, а шатунные шейки сделаны полыми. Для повышения твердости и увеличения срока службы поверхность коренных и шатунных шеек стальных валов закаливают нагревом токами высокой частоты.
Коренные и шатунные шейки вала соединены каналами (сверлениями) в щеках вала. Эти каналы предназначены для подвода масла от коренных подшипников к шатунным.
В каждой шатунной шейке вала имеется полость, которая выполняет роль грязеуловителя. Сюда поступает масло от коренных шеек. При вращении вала частицы грязи, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отделяются от масла и оседают на стенке грязеуловителя, а к шатунным шейкам поступает очищенное масло. Очистка грязеуловителей осуществляется через завернутые в их торцах резьбовые пробки только при разборке двигателя.
Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными сталебаббитовыми шайбами, которые расположены по обе стороны первого коренного подшипника или четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в выточке задней коренной опоры. В местах выхода коленчатого вала из кар¬тера двигателя имеются сальники и уплотнители, предотвращающие утечку масла.
Коленчатый вал двигателя выполняется литым из высокопрочного чугуна (НВ 153-245).
Чугуны с шаровидным графитом применяют при повышенных требованиях к прочности; их обрабатывают в расплавленном состоянии присадками магния или церия, что придает графиту шаровидную форму и тем самым сильно уменьшает внутреннюю концентрацию напряжений. 
Предел выносливости высокопрочных чугунов с шаровидным графитом при средних размерах сечений приближается к пределу выносливости стали 45 и до двух раз выше, чем у обычного чугуна СЧ20 с пластинчатым графитом; модуль упругости (1, 6... 1, 9)105 МПа.
Чугун с шаровидным графитом может успешно заменять стальные отливки и поковки, а также ковкий чугун.
Повышение механических свойств чугунов позволяет применять их вместо сталей для деталей, работающих в условиях значительных переменных напряжений.
Коленчатый вал двигателя ЗМЗ - 53, поступающие в ремонт может иметь следующие дефекты: обломы и трещины любого характера и расположения 1, изгиб вала 2, увеличение длины передней коренной шейки 3, износ шатунных шеек по длине 4, износ шатунных 5 и коренных 6 шеек, износ шпоночной канавки под шпонки шестерни 7, и ступицы шкива коленчатого вала 8, биение шейки под шестерню коленчатого вала 9, износ  шейки по шестерню коленчатого вала 10, износ шейки под ступицу шкива 11,  биение фланца по торцу 12,  повреждение резьбы М272 13, износ отверстий во фланце под болты крепления маховика 14, износ отверстия под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач 15. Наиболее опасным дефектом считается износ коренных и шатунных шеек.

Заключение
В результате работы было проанализировано служебное назначение коленчатого вала, рассмотрены дефекты, возникающие в процессе работы. Рассмотрены способы дефектации коленвала и используемый инструмент и оборудование. Подробно рассмотрен метод восстановления шеек вала (коренных, шатунных и шеек под шестерню). Проведен расчет режимов восстановления детали и выбраны способы контроля параметров, после восстановления.
Предлагаемая технология автоматической наплавки позволяет в значительной мере повысить работоспособность восстановленных коленчатых валов за счет устранения в наплавленном металле дефектов (пор и трещин) и повышения усталостной прочности.
Технологический процесс состоит из четырех этапов восстановления: 
- Подготовка шеек вала к восстановительным  операциям;
- Наплавочные операции;
- Механическая обработка шеек вала под номинальные размеры.