Дефекты детали и причины их возникновения

Промежуточный вал является ответственной деталь в раздаточной коробке. В процессе эксплуатации она испытывает трение, высокие давления и температуры, в результате чего изменяются ее форма и размеры.

Дефект-1 основными причинами преждевременного выхода подшипников из строя являются загрязнение - последствия неправильного обращения и перебои в подаче смазки. Особенно опасно попадание в смазку окалины, металлической стружки или песка. В результате износа рабочих поверхностей подшипника нарушается его работоспособность, для восстановления которой необходим ремонт с заменой подшипникового узла.

Наиболее частые причины выхода подшипника из строя:
-неправильный подвод смазки к подшипнику;
-недостаточная подача масла при запуске подшипникового узла;
-заторможенное истечение масла из подшипника;
-неправильная конструкция подшипникового узла;
-неблагоприятное распределение сил на подшипники;
-повышенные кромочные нагрузки;
-недостаточная жесткость вала и подшипника;
-неправильный выбор материала вала и подшипника;
-неправильная макро- и микрогеометрия несущих поверхностей;
-низкое качество масла; окисление масла в эксплуатации;
- неудовлетворительная фильтрация масла от механических примесей и твердых продуктов окисления.
Устранение этих причин обычно обеспечивает нормальную работу подшипников.

Дефект 2 - характерные дефекты валов — износ и задиры посадочных шеек, повреждение (смятие) или износ резьбовых поверхностей, шпоночных пазов, шлицов и зубьев, неплоскостность и биение привалочных поверхностей фланцев, разрушения (трещины, изломы), остаточные деформации в виде изгиба и скрученности, разупрочнение и др.

При нормальных условиях эксплуатации основной дефект валов — износ, в результате которого изменяется зазор в сопряжении вал — подшипник скольжения или характер соединения шеек вала с кольцами подшипников качения, зубчатыми колесами и другими установленными на нем деталями. Допускаемый зазор между валом и подшипником скольжения в зависимости от характера работы сопряжения в 2—5 раз превышает значение среднего зазора в нем при заданной в чертеже посадке. Учитывая, что вал и подшипник изнашиваются неравномерно, допускаемый износ вала определяется с учетом допускаемого зазора в данном сопряжении. Это же относится и к назначению допускаемого износа подшипника, что должно оговариваться в технических условиях.

Износ шеек под подшипники качения, неподвижно установленные на валу втулки, муфты, шестерни и т.д. без восстановления вала допускается до нижнего отклонения посадки, заданной чертежом на конкретное соединение.

Задиры возникают при нарушении условий трения и проявляются в виде оплавления поверхности детали, например, расплавленный антифрикционный материал вкладыша наплавляется на шейку вала.

Разрушения элементов вала возникают в результате действия нагрузок, превышающих допускаемые прочностью, а также под действием знакопеременных нагрузок, превышающих предел выносливости. Разрушения могут проявляться в качестве излома и усталостных трещин, развитие которых приводит к поломке вала. Примером разрушения является повреждение резьбы, которое возникает вследствие превышения рабочего усилия в резьбовом соединении допускаемого значения или приложения недопустимого крутящего момента при сборке или разборке.

Скрученность вала более 0,25° на 1 м длины считается недопустимой, и его выбраковывают. Валы и оси с дефектами в виде изломов, выкрашивания также выбраковываются. Трещины на шейках валов являются одной из основных причин их выбраковки. Допускаемые трещины и другие дефекты указываются в технических условиях на эксплуатацию.

Дефект 3 -Причинами больших задиров и износа шеек вала  и упорных: колодок, заедания в золотниках н буксах узлов системы регулирования являются оставшийся в трубах песок, сварочный граг и окалина. Трубы маслопроводов после сварочных работ должны быть хорошо очищены. Существуют два способа очистка труб: 1) химический, 2) механический.

Наиболее вероятные дефекты валов: износ шеек вала  ; трещины; износ резьбы и шпоночных пазов; искривление вала. Износ шеек вала не должен превышать 2 % номинального диаметра.

Наиболее вероятные дефекты валов: износ шеек вала  ; трещины; износ резьбы и шпоночных пазов; искривление вала. Износ шеек вала не должен превышать 2 % номинального диаметра. Овальность или конусность шеек вала под подшипники скольжения должны быть не более 0 004 мм.

Конусность, эллипсность и степень износа шеек вала  проверяются индикатором, микрометром или с помощью скобы и щупа.

Наиболее тяжелым повреждением валов гидротурбин является износ шейки вала  в месте работы направляющего подшипника турбины и его сальникового уплотнения. Особенно-сильно истирается вал при неправильной затяжке сальника или когда смазочная вода сильно загрязнена наносами.

Для замены шарикоподшипников при ремонте при наличии износа шеек валов допускается изготовление подшипников нормального класса точности, у которых поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца смещено в минусовую сторону на величину допуска на средний диаметр. Соответственно этому допускается изготовление подшипников, нормального класса точности , у которых поле допуска на наружный диаметр кольца смещено в плюсовую сторону на величину допуска на средний диаметр наружного кольца.

Дефект 4-износ шлицевых соединений  допускается в пределах 0 1 - 0 2 мм. Изношенные шлицы восстанавливают электродуговой наплавкой.

При износе шлицевых соединений шлицы  восстанавливают наплавкой, установкой переходной втулки (для чего ступицу колеса растачивают, а в отверстие запрессовывают и обваривают новую шлицевую втулку) или пластическим деформированием.

Шумы и стуки могут появляться из-за неисправности синхронизаторов, износа шлицевых соединений  , повреждения подшипников, износа или нарушения регулировки зацепления шестерен. Вибрации и рывки в карданной передаче могут быть вызваны износом шлицевых соединений, карданных сочленений, подшипников крестовин карданов и промежуточной опоры, ослаблением крепления карданных валов. Игольчатые подшипники карданных сочленений должны смазываться только жидким трансмиссионным маслом.

В первую очередь следует проверять крепление фланцев шарниров и промежуточной опоры, износ шлицевых соединений  , подшипников и крестовин.

Карданная передача требует ремонта, если она вызывает шум, стуки и вибрацию кузова. Причинами этих явлений могут быть погнутость вала, износ шлицевого соединения скользящей вилки  , подшипников и крестовин карданного шарнира или подшипника промежуточной опоры, а также неуравновешенность вала.

Валы коробок передач, раздаточных коробок и редукторов ведущих мостов в эксплуатации практически не имеют усталостных поломок. Выход их из строя происходит в основном из-за износа шлицевых соединений и посадочных поверхностей под шестерни и подшипники. Это объясняется большими коэффициентами запаса прочности указанных изделий, что обусло влено требованиями к жесткости конструкций.

Шумы и стуки могут появляться из-за неисправности синхронизаторов, износа шлицевых соединений, повреждения подшипников, износа или нарушения регулировки зацепления шестерен. Вибрации и рывки в карданной передаче могут быть вызваны износом шлицевых соединений  , карданных сочленений, подшипников крестовин карданов и промежуточной опоры, ослаблением крепления карданных валов. Игольчатые подшипники карданных сочленений должны смазываться только жидким трансмиссионным маслом.

Карданный вал 5, расположенный между двумя мостами II и III, работает в неблагоприятных условиях, так как длина La мала и углы - упри перекосах мостов достигают высоких значений. Также велики осевые перемещения в шлицованной части вала, что увеличивает износ шлицевого соединения. Вал, передающий момент от раздаточной коробки к мосту II, работает в лучших условиях.

1.4 Технические требования к отремонтированной детали

Основными поверхностями вала, подвергшимися износу, являются шейки под шариковый и роликовый подшипники.

После ремонта размеры шеек должны отвечать требованиям рабочего чертежа, а именно:

диаметр шейки под шариковый подшипник должен быть равен 50 ± 0,008. Размер соответствует 6-му квалитету точности с отклонением js, т.е. диаметр 50 js6 (±0,008). Шероховатость поверхности шейки Ra 0,2 мкм соответствует 9-му классу шероховатости;

диаметр шейки под роликовый подшипник должен быть 50_-0,013 Размер соответствует 6-му квалитету с отклонением h, т.е. 50h6 (_-0.013) Шероховатость поверхности шейки Ra 0,8 мкм (7-й класс шероховатости);

отклонение от цилиндричности шеек под подшипник должно быть не более 0,01 мм, радиальное биение их относительно оси — не более 0,03 мм.