Восстановление отверстия в нижней головке шатуна производят под ремонтный размер. Растачивание шатуна производят на алмазно-расточном станке мод.2712В в специальном приспособлении мод.9675В-0002.
Приспособление для расточки нижней головки шатуна представлено в графической части данного курсового проекта.
В этом случае, в корпус (19) приспособления устанавливают съёмную приставку (6) и крепят болтами. На приставку устанавливают шатун, базируя отверстие в верхней головке на установочный палец (16) и упор (17). С помощью втулки (5) фиксируют отверстие нижней головки относительно оси шпинделя станка съёмным пальцем (2). Устанавливают прижимную планку (4), крепят шатун в приспособлении накидной гайкой (3), вынимают съёмный палец (2) и растачивают отверстие.
Расточку отверстия производят в два прохода. Предварительно растачивают отверстие до Ø51,9 мм резцом мод.9673-103 (частота вращения расточной головки n = 372 мин-1, подача s = 0,23 мм/об). Окончательно растачивают отверстие до Ø52 мм резцом мод.9673-103 с пластинкой из твёрдого сплава Т30К4 (частота вращения расточной головки n = 1250 мин-1, подача s = 0,05 мм/об). После расточки отверстие нижней головки шатуна хонингуют.
При ослаблении посадки или провороте бронзовой втулки отверстие в верхней головке после выпрессовки втулки растачивают под ремонтный размер Ø28,25 мм. Расточку отверстия под ремонтную втулку и во втулке под поршневой палец производят на алмазно-расточном станке мод.2712В, в приспособлении, представленном в графической части данного курсового проекта.
В этом случае, с корпуса (19) приспособления снимают съёмную приставку (6), а на её место устанавливают съёмную приставку (10) и крепят болтами. На приставку устанавливают шатун, базируя отверстие в нижней головке на установочный палец (16) и упор (17). Фиксируют отверстие верхней головки относительно оси шпинделя станка съёмным пальцем (14), крепят шатун в приспособлении болтом (13) и вынимают съёмный палец (14). Растачивают отверстие под ремонтную втулку. В расточенное отверстие запрессовывают ремонтную втулку, изготовленную из бронзы Бр0ЦС 5-5-5 ГОСТ 613-85.
В данном приспособлении необходимо определить силу затяжки болта (13). Для расчёта используются следующие данные:
ü Резьба болта М24.
ü Усилие рабочего на рукоятке ключа Рр = 250 Н.
ü Коэффициент трения в резьбе и на опорном торце гайки f = fт = 0,127.
ü Расчётная длина рукоятки ключа L = 15d.
По табл.4.2 [3] устанавливаем, что резьба имеет крупный шаг S = 3 мм, d2 = 22,051 мм.
Угол подъёма резьбы, образованный винтовой линией по среднему диаметру резьбы и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы определяется по формуле:
,
гдеS = 3 мм – шаг резьбы;
d2 = 22,051 мм – средний диаметр резьбы.
Подставляя значения в формулу 4.1, получим:
.
Отсюда λ = 2º29'.
Приведенный угол трения определяется по формуле:
,
гдеf = 0,127 – коэффициент трения;
α – угол трения резьбы, град. Для метрической резьбы α = 60º.
Подставляя значения в формулу 4.2, получим:
.
Отсюда θ = 7º53'.
Полный момент, создаваемый усилием, приложенным к рукоятке ключа, при возникновении в болте силы затяжки, определяется из равенства:
,
гдеV – сила затяжки болта, Н;
D = 32 мм – наружный диаметр опорной поверхности гайки, принимаемый равным её размеру под ключ;
dc = 25 мм – внутренний диаметр опорной поверхности.
Подставляя значения в формулу 4.3, получим:
.
Преобразуя формулу 4.3, получим значения силы затяжки болта:
.
Подставляя значения в формулу 4.4, получим:
Н.
Следовательно, сила затяжки болта (13) спроектированного приспособления должна быть в пределах V = 24,1 кН.
В данном проекте был разработан технологический процесс восстановления шатуна двигателя ВАЗ-21083.
Для выполнения поставленной задачи были выявлены основные дефекты шатуна, возникающие при эксплуатации двигателя, указана методика их обнаружения и перечислен необходимый для этого измерительный инструмент.