1.2. Ход работы

1.2.1. Назначение, устройство и принцип работы узла

Автомобиль КрАЗ-250 (см. рис. 1.2) —шасси с колесной формулой 6×4, с обычной и укороченной рамой предназначено для монтажа различных установок и эксплуатации по дорогам с твердым усовершенствованным покрытием, рассчитанным на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 100 кН .

Рисунок 1.2 – Общий вид автомобиля КрАЗ-250

Специально оборудованное шасси может быть использовано для буксировки прицепа, имеющего соответствующее сцепное устройство, пневмо - и электропроводы, тормозную систему и полную массу не более 20000 кг.

Шасси КрАЗ-250 (технические характеристики – см. табл. 1.5) может комплектоваться бортовой платформой для перевозки различных грузов массой 15000 кг и буксировки прицепов с допустимой полной массой буксируемого груза 20000 кг.

Базовый узел – задний мост автомобиля КрАЗ-250 – ведущий и включает в себя главную передачу, дифференциал и полуоси. Балка заднего моста составная, ее средней частью является картер главной передачи. Полуоси полностью разгружены. Кожухи полуосей – трубчатые, запрессованы в картеры мостов.

В картеры мостов масло заливается через боковые отверстия, которые одновременно являются и контрольными для проверки уровня масла; для слива отработанного масла имеются отверстия в нижней части картеров. Оба отверстия закрываются резьбовыми пробками, причем пробки сливных отверстий имеют магниты.

Ступицы колес установлены на двух роликовых конических подшипниках. Подшипники затягиваются гайкой, штифт которой входит в отверстие замковой шайбы, а выступ шайбы в паз кожуха полуоси; гайка и шайба стопорятся контргайкой. Внутренние кольца подшипников имеют скользящую посадку, наружные кольца запрессованы в гнезда ступицы. Сохранность смазки в ступице обеспечивается сальником, установленным около внутреннего подшипника, а с наружной стороны – фланцем полуоси.

Во внутреннюю полость ступицы запрессован корпус манжет уплотнительного устройства централизованной системы регулирования давления воздуха в шинах. Герметичность соединения обеспечивается четырьмя резиновыми манжетами, установленными в корпусе.

Таблица 1.5 – Технические характеристики автомобиля КрАЗ-250 [1]

Грузоподъемность шасси, кг:
с обычной рамой	14575
с укороченной рамой	14725
Грузоподъемность шасси с платформой (автомобиля), кг	13300
Масса снаряженного шасси, кг:
с обычной рамой	9200
с укороченной рамой	9050
В том числе:
на переднюю ось:
с обычной рамой	4580
с укороченной рамой	4550
на тележку:
с обычной рамой	4620
с укороченной рамой	4500
Полная масса шасси (автомобиля), кг	24000
В том числе:
на переднюю ось	6000
на тележку	18000
Допустимая масса прицепа, кг	20000
Макс, скорость автомобиля, км/ч	75
Время разгона автомобиля до 60 км/ч	60
Выбег автомобиля с 50 км/ч, м	700
Макс. преодолеваемый подъем автомобилем, %	35
Тормозной путь автомобиля с 40 км/ч, м	17,2
Контрольный расход топлива автомобиля, при скорости 60 км/ч, л/100 км	35
Радиус поворота, м:
по внешнему колесу	12
габаритный	13

Средний и задний мосты объединены балансирной подвеской. Устройство, заднего моста показано на рис. 1.3.

Главная передача моста предназначена для приведения в необходимое соответствие частоты вращения вала двигателя с требуемой частотой вращения ведущих колес автомобиля при его движении на прямой передаче. Главная передача мостов представляет собой двухступенчатый редуктор с коническими спиральными и цилиндрическими прямозубыми шестернями. Устройство главной передачи заднего моста показано на рис. 1.4.

Чтобы ведущие колеса автомобиля могли вращаться с разной частотой вращения, их крепят на полуосях, соединенных между собой дифференциалом, подводящим к этим полуосям крутящий момент от главной передачи. Дифференциал заднего моста автомобиля КрАЗ-250 — конический, с четырьмя сателлитами в каждом дифференциале. Передаточное число главной передачи — 8,21.

Рисунок 1.3 – Задний мост автомобиля КрАЗ-250:

1 - ступица; 2 - шлицевое уплотнение; 3 - стопор гайки; 4 - стопорная пластина; 5 - болт стопора; 6 - гайка подшипников; 7 - манжета; 8 - стопорное кольцо; 9 - упорная шайба; 10 - болт крепления колеса; 11 - упорное кольцо; 12 - тормозной барабан; 13 - фрикционная накладка; 14 - колодка тормоза; 15 - защитный диск; 16 - ограничитель качания мостов; 17 - опора рессоры; 18 - упор буфера; 19 - главная передача; 20 - сливная магнитная пробка; 21 - картер моста; 22 - кожух полуоси; 23 - суппорт; 24 - маслоуловитель; 25 - стакан с манжетой в сборе; 26 - роликовый подшипник; 27 - фланец полуоси; 28 – полуось

Рисунок 1.4 – Главная передача заднего моста:

1 - ведомая цилиндрическая шестерня; 2 - ведомая коническая шестерня; 3 - картер главной передачи; 4 - ведущая коническая шестерня; 5 - распорная втулка; 6, 11, 13 - регулировочные прокладки; 7 - корпус подшипников ведущей конической шестерни; 8 - манжета; 9 - фланец крепления карданного вала; 10 - крышка правого подшипника ведущей цилиндрической шестерни; 12 - ведущая цилиндрическая шестерня; 14 - крышка левого подшипника ведущей цилиндрической шестерни; 15 - крестовина дифференциала; 16 - сателлит дифференциала; 17 - подшипник дифференциала; 18 - шестерня полуоси; 19 - чашка дифференциала; 20 - крышка корпуса подшипников ведущей конической шестерни; 21 - маслоотражатель; 22 - регулировочная шайба; 23 - крышки подшипников дифференциала; 24 – заклепка

1.2.2. Анализ условий работы шестерни ведущей

Шестерня коническая ведущая (см. приложение А) предназначена для передачи крутящего момента на дифференциал заднего моста. Шестерня конструктивно представляет собой вал, имеющий коническую косозубую шестерню, шлицевый и резьбовой участки. Деталь работает в условиях переменных динамических нагрузок и повышенного износа на рабочих поверхностях зубьев, на посадочных шейках под подшипники.

Шестерня выполнена из легированной стали 20ХГН2ТА ГОСТ 4543–71. Сердцевина подвергнута твердость HRC 25–30, зубья и шейки подшипников закалены ТВЧ до твердости HRC 58–65.

На торцах шестерни выполнены центровые отверстия. Они используются в качестве базы.

1.2.3. Разработка маршрутного технологического процесса обработки детали

Выберем методы обработки на основе требований к точности и качеству поверхностей деталей, заполнив табл. 1.6 [1].

Таблица 1.6 – Маршруты обработки поверхностей детали

№ поверхности	Размер, мм	Требования к поверхности			Маршрут обработки	Технологический приём, обеспечивающий технические требования
		Точность, квалитет	Шерохова-тость Ra, мкм	Технические требования
1,2	384	Js14	12,5	Перпендикулярность торцов оси детали	Подрезать торцы	Базирование по пов. 5
3	А5 ГОСТ 14034-74				центровать 2 отв. А5
4	m=4	Ст. точн.8			Фрезеровать зубья	Базирование в центрах
5, 6	Ø65, Ø60	h6	0,63	Рад. Биение 10 мкм, круглость 5 мкм.	1) Точение черновое, чистовое, 2) шлифование
7	d-8×46 b11×54 h7×96h8				1) Точение однократное 2) Фрезерование дисковой фрезой	Базирование в центрах
8	М39× 1,5	6,3	6g		1) Точение черновое, чистовое. 2) Нарезание резьбы резцом
9	B=8	Js14	12,5		Точить канавку
10	2×45°	Js14	12,5		Точить фаски

Составим технологический маршрут обработки шестерни ведущей в виде табл.1.7, в которой также отражен выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента и приспособлений.

Таблица 1.7 – Последовательность выполнения операций при обработке детали

№ операции	Операция	Содержание операции (обрабатываемые поверхности)	Оборудование Режущий инструмент	Приспособления	Средства измерения
005	Штамповка	Штамповать заготовку	ГКМ
010	Фрезерно-центровальная	Подрезать торцы 1 и 2. Сверлить 2 отв. центровых А5.	Станок 2Г942 Фреза торцевая, сверло центровочное		Штангенциркуль
015	Токарно-винторезная	Точить пов. 5-11 предв. Точить канавку 9. Точить фаски 10. Нарезать резьбу М39.	16К20 См. табл. 1.8	Центра, поводковый патрон	Штангенциркуль
020	Токарно-винторезная	Точить пов. 4 предв.	16К20	Центра, поводковый патрон	Штангенциркуль
025	Фрезерная	Фрезеровать пов. 7.	Универсальный фрезерный станок 6Т83	Тиски пневматические с призматическими губками	Штангенциркуль
030	Зубофрезерная	Фрезеровать зубья 4	Зубофрезерный 5230
035	Термическая	Закалка ТВЧ.
040	Круглошлифовальная	Шлифовать пов. 5, 6 окончательно.	Круглошлифовальный станок SGM6330
045	Моечная
050	Контрольная

1.2.4. Выбор технологических баз и приспособлений

Схема базирования и закрепления, технологические базы, опорные и зажимные элементы и устройства приспособления должны обеспечивать определенное положение заготовки относительно режущих инструментов, надёжность её закрепления и неизменность базирования в течение всего процесса обработки при данной установке.

В качестве черновой базы, а также на сверлильных и фрезерных операциях используем пов. 5, т.к. она обладает минимальным припуском и наибольшей протяженностью. Схема базирования будет реализована установкой в приспособление фрезерно-центровального станка, либо в центрах.

В качестве чистовой базы используем ось детали и установку в центрах с поводком с вращающимся центром и подвижным люнетом (схема базирования – рис. 1.5).

Рисунок 1.5 - Схема базирования

1.2.5. Выбор режущего инструмента

Режущий инструмент, применяемый для выполнения операции 015 Токарно-винторезная, представим в табл. 1.8.

Таблица1.8 – Применяемый инструмент

Наименование инструмента, тип	Материал режущей части	Длина L, мм	Ширина B, мм	Высота H, мм
Проходной упорный резец с пластинами твердого сплава с φ=90° ГОСТ 18879 - 73	Т5К10	140	20	32
Проходной правый резец с пластинами твердого сплава с φ=45° ГОСТ 18878 - 73	Т5К10	170	20	32
Резец канавочный с пластинами твердого сплава ГОСТ 18884 - 73	Т5К10	140	20	32
Токарный резьбовой резец с пластинами твердого сплава ГОСТ 18885 - 73	Т5К10	140	20	32

1.2.6. Режимы резания

Таблица1.6 – Наладка станка

Диаметр, мм	D	65,5
Глубина резания, мм	t	1
Подача s, мм/об	s	1,2
Скорость резания, м/мин	V	99
коэффициент	Cv	340
Период стойкости, мин	T	60
Показатели степени	m	0,2
	x	0,15
	y	0,45
коэффициент	Kv	0,72
Частота вращения, мин-1	n	483
Частота вращения принятая, мин-1	n	500
Минутная подача, мм/мин	Sm	600,00
Основное время ,мин	To	0,47
длина резания, мм	L	279

Вывод: изучили возможности токарно-винторезного станка 16К20 по обработке поверхностей вращения шестерни ведущей. Разработали чертеж наладки на операцию «015 токарно-винторезная».