Будюкин А. М., Мигров А. А., Кондратенко В. Г.
Подробно рассмотрены основные вопросы технологии восстановления и ремонта деталей и узлов машин. Представлены наиболее перспективные технологические способы восстановления работоспособности машин. Приведены методики проектирования технологических процессов восстановления и применения их в практике ремонтных работ на предприятиях. Предназначен в качестве основного источника литературы для изучения дисциплин «Техническое обслуживание и ремонт транспортных средств», «Техническая эксплуатация транспортных средств и оборудования», «Основы работоспособности технических систем», «Технология машиностроения» для обучающихся направления 23.04.02 «Ремонт и эксплуатация наземных транспортно-технологических комплексов и систем», 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», а также для специальности 23.05.01 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование». Может быть использовано для подготовки студентов аналогичных специальностей и других транспортных учебных заведений.
ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТЕ МАШИН 11
1.1. Ремонт как фактор сбережения ресурсов 11
1.2. Износ машин и пути борьбы с ним 12
1.3. Способы ремонта деталей транспортных машин 14
1.4. Классификация восстанавливаемых изделий по условиям их работы 16
1.5. Классификация дефектов деталей 17
1.6. Способы выявления дефектов 18
1.7. Методы и способы восстановления изношенных деталей 20
ГЛАВА 2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ МЕТОДАМИ НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. СВАРКА И НАПЛАВКА 22
2.1. Классификация способов сварки и наплавки 22
2.2. Восстановление деталей из стали, чугуна, цветных металлов ручной, механической сваркой и наплавкой 25
2.2.1. Свариваемость стали 27
2.2.2. Классификация углеродистых и легированных сталей по свариваемости 27
2.2.3. Выбор сварочных электродов 31
2.2.4. Деформации при сварке и наплавке 35
2.2.5. Горячая сварка 36
2.2.6. Холодная сварка 37
2.2.7. Сварка чугунными прутками или электродами 37
2.2.8. Сварка электродами из низкоуглеродистой стали 38
2.2.9. Сварка стальными электродами с установкой упрочняющих штифтов и скоб 40
2.2.10. Сварка медно-стальными и пучковыми электродами 40
2.2.11. Сварка чугуна монель-металлом 41
2.2.12. Сварка-пайка латунью или специальными припоями 41
2.3. Сварка деталей из алюминия и его сплавов 42
2.4. Оборудование для ручной сварки и наплавки 44
2.4.1. Краткие общие и теоретические сведения 44
2.4.2. Источники питания переменного тока – сварочные трансформаторы 45
2.4.3. Источники питания постоянного тока 47
2.5. Механизированные способы сварки и наплавки 50
2.5.1. Автоматическая сварка и наплавка под флюсом 50
2.5.2. Сварка и наплавка в среде защитных газов 53
2.6. Вибродуговая наплавка 56
2.7. Электрошлаковая сварка и наплавка 59
2.8. Плакирование 60
2.8.1. Особенности плакирования 61
2.9. Пламенная наплавка и резка металлов 66
2.10. Восстановление деталей заливкой жидким металлом 68
2.11. Восстановление деталей наплавкой намораживанием 69
2.12. Электроконтактная сварка 69
2.12.1. Стыковая контактная сварка 70
2.12.2. Точечная контактная сварка 74
2.12.3. Шовная контактная сварка 76
2.13. Восстановление деталей электроконтактной приваркой металлического слоя 77
2.14. Электроконтактное напекание металлических порошков 79
2.15. Сварка и наплавка трением 80
2.15.1. Сварка трением 80
2.15.2. Наплавка трением 83
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СВАРКИ И НАПЛАВКИ 88
3.1. Расчет режимов ручной электродуговой наплавки 88
3.2. Расчет режимов наплавки в среде CO2 89
3.3. Расчет режимов наплавки под флюсом 91
3.4. Расчет режимов вибродуговой наплавки 95
ГЛАВА 4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. ПАЙКА 98
4.1. Основные понятия о процессе пайки металлов 98
4.2. Классификация способов пайки 100
4.3. Конструкция паяных соединений 101
4.4. Мягкие припои 106
4.5. Твердые припои 109
4.6. Припои для пайки алюминия и алюминиевых сплавов 117
4.7. Флюсы для мягкой пайки 118
4.8. Флюсы для твердой пайки 120
ГЛАВА 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ 121
5.1. Общие понятия 121
5.2. Классификация физико-химических способов обработки материалов 122
5.3. Электроискровое и электроимпульсное наращивание деталей 126
5.4. Восстановление деталей методом нанесения электролитических покрытий 128
5.4.1. Обезжиривание химическим, электрохимическим методами и анодное травление 130
5.4.2. Выбор вида тока для питания гальванических ванн 132
5.4.3. Хромирование 133
5.4.4. Специальные процессы хромирования 136
5.4.5. Железнение 137
5.4.6. Вневанные процессы электролитического наращивания 141
5.4.7. Термодиффузионный способ восстановления деталей из бронзы 146
5.4.8. Расчет технологических режимов нанесения электролитических покрытий 146
5.5. Восстановление деталей электрохимическими методами обработки 147
5.5.1. Электрохимическая обработка деталей 147
5.5.2. Электроабразивное шлифование 149
5.5.3. Электроэрозионный способ 149
5.6. Методика выбора рационального способа восстановления изношенных деталей сваркой, наплавкой, электрофизическими и электрохимическими методами 151
ГЛАВА 6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ 155
6.1. Описание процесса металлизации 155
6.2. Электродуговое напыление 157
6.3. Газопламенное напыление 160
6.4. Плазменное напыление 163
6.5. Детонационное напыление 165
6.6. Сверхзвуковое газотермическое напыление 169
6.7. Метод холодного газодинамического напыления 173
6.8. Окончательная механическая обработка после металлизации 177
6.9. Расчет технологических режимов металлизации 178
ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ МАШИН 180
7.1. Общие сведения о композитных материалах 180
7.1.1. Возникновение металлополимерных материалов 180
7.1.2. Описание ремонтных материалов 180
7.1.3. Физико-химические основы процесса и технология использования полимерных материалов 182
7.1.4. Технология применения материалов 184
7.1.5. Способ применения пластикметалла 184
7.2. Достоинства и недостатки композитных металлополимеров 185
7.3. Области применения металлополимеров 185
7.4. Анаэробные герметики 186
7.4.1. Общие сведения об анаэробных материалах 186
7.4.2. История возникновения и развития технологии 186
7.4.3. Назначение и область применения анаэробных герметиков 187
7.4.4. Сущность процесса отвердевания 188
7.4.5. Технология нанесения герметиков 190
7.4.6. Достоинства анаэробных герметиков 191
7.4.7. Недостатки анаэробных герметиков 191
7.5. Восстановление деталей с применением синтетических материалов 192
ГЛАВА 8. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ ДАВЛЕНИЯ И ПРЕССОВАНИЕМ 195
8.1. Восстановление деталей пластическим деформированием 195
8.2. Способы восстановления деталей 196
ГЛАВА 9. УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ 203
9.1. Технология финишного плазменного упрочнения 209
ГЛАВА 10. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ НЕПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 220
10.1. Обработка под ремонтный размер 220
10.2. Применение компенсаторов износа 221
10.3. Расчет технологических режимов запрессовки дополнительной детали 222
ГЛАВА 11. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ 224
11.1. Причины снижения работоспособности при эксплуатации транспортных средств 224
11.2. Методика сбора, обработки и анализа статистических данных по надёжности автомобилей в АТП 226
11.3. Восстановление работоспособности применением эксплуатационных материалов 228
ГЛАВА 12. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН СЛЕСАРНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ 230
12.1. Способ дополнительных ремонтных деталей 230
12.2. Ремонт резьбовых отверстий резьбовыми спиральными вставками 231
12.3. Использование односторонне изношенных деталей 234
12.4. Восстановление деталей механической обработкой 235
ГЛАВА 13. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНАВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 238
13.1. Классификация технологических процессов 238
13.2. Основные требования, исходные данные и этапы проектирования технологических процессов 243
13.3. Анализ исходных данных 250
13.4. Назначение и выбор технологических баз 256
13.5. Схемы базирования и установки заготовок в приспособлениях и станках 258
13.6. Общие требования к разработке технологического маршрута 266
13.7. Выбор технологического оборудования 268
13.8. Расчет припусков при механической обработке 270
13.9. Проектирование технологических операций 275
13.9.1. Разработка структуры операции 275
13.9.2. Выбор приспособлений 276
13.9.3. Выбор режущего инструмента 278
13.9.4. Расчет параметров режима резания 282
13.9.5. Определение нормы времени на операцию 290
13.9.6. Разработка технологической документации процессов восстановления деталей 293
13.9.7 Расчет экономической эффективности восстановления деталей 300
ГЛАВА 14. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ МАШИН 302
14.1. Технология восстановления деталей трансмиссии 302
14.1.1. Технология ремонта валов и осей 302
14.1.2. Ремонт зубчатых колес 308
14.1.3. Технология восстановления корпусных деталей трансмиссии 311
14.1.4. Технология восстановления деталей ходовой части 318
14.2. Ремонт гидронасосов и гидродвигателей поступательного и вращательного движения 320
14.2.1. Технология ремонта шестеренных насосов 320
14.2.2. Технология ремонта клапанов и гидрораспределителей 323
14.2.3. Технология ремонта гидроцилиндров 324
14.3. Восстановление деталей двигателей внутреннего сгорания 328
14.3.1. Общие положения 328
14.3.2. Технология восстановления корпусных деталей 329
14.3.3. Технология восстановления коленчатых валов 333
14.3.4. Сборка и испытания двигателя после ремонта 339
14.3.5. Пример технологии ремонта дизеля ЯМЗ 240 341
СПИСОК НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ 345
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 347