Назначение коленчатого вала, его конструктивные и функциональные особенности. Типы изнашивания поверхностей при механическом контакте. Обоснование выбора материала для изготовления детали. Способы получения заготовки. Термообработка коленчатых валов.
Аннотация к работе
Это вращающееся звено в кривошипном механизме, применяются коленчатые валы в поршневых двигателях, компрессорах, насосах и т.д. Коленчатый вал воспринимает периодические переменные нагрузки от сил давления газов, а также сил инерции движущихся и вращающихся масс. Изготавливают коленчатые валы чаще всего из углеродистых и легированных сталей или высокопрочного чугуна.Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов двигателя. Кроме износа шеек под подшипники коленчатые валы поступают в ремонт, имеют обычно износ резьбы под храповик-(в зависимости от конструкции вала), износы отверстий во фланце под болты крепления маховика, под установочные пальцы или направляющие шпильки, отверстия под шарикоподшипник ведущего вала. Все эти нагрузки и силы, действующие, на коленчатый вал приводят к проявлению дефектов и возникновению изнашивания.На рисунке приведены виды изнашивания, способствующие разрушению поверхности коленчатых валов и других немаловажных деталей и агрегатов в автомобилях. Зарубежные фирмы используют для изготовления коленчатых валов такие стали, как 40Х, 38ХМ, 40Х2НМ.Получили большое распространение коленчатые валы, отлитые из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, модифицированного магнием; перлитного ковкого чугуна; легированного никельмолибденового чугуна. Одним из наиболее распространенных способов получения высокопрочного чугуна является способ, заключающийся в обработке жидкого металла лигатурой с содержанием редкоземельных металлов 30?40%, кремния 40?43%, алюминия 7,5?8% в количестве 0,8?2,5% от массы жидкого чугуна либо в обработке той же лигатурой в количестве 0,8?1,5% от массы металла с вторичным модифицированием ферросилицием марки ФС75 в количестве 0,5?0,8% от массы металла Однако возможное перенасыщение чугуна редкоземельными металлами свыше 0,05?0,06% или кремнием свыше 3,0?3,5% приводит к изменениям в металлической матрице отливок и обусловливает резкое снижение механических свойств чугуна.Рассмотрена схема маршрутной технологии производства детали, режимы термической обработки, обеспечивающие необходимый уровень механических свойств металла.