5 Ремонт коленчатого вала механической обработкой.

Ремонт механической обработкой состоит в восстановлении работоспособности деталей путем дополнительной обработки без нанесения покрытий.

Для многих деталей судовых дизелей (блоки цилиндров, фундаментные рамы, поршни, шатуны, коленчатые валы и т.д.) по отдельным изнашивающимся поверхностям установлены ремонтные размеры.

Ремонтные размеры – это совокупность установленных размеров с предельными отклонениями, технологическое обеспечение точности которых обуславливает требуемое качество и характер сопряжения отремонтированных деталей.

Количество ремонтных размеров детали определяется следующими факторами:

• эксплуатационными – значением предельного радиального износа – W_пр;

• технологическим – припуском на механическую обработку Z;

• браковочным размером детали.

Обычно за срок службы двигатели проходят три капитальных ремонта. По этой причине количество ремонтных размеров шеек коленчатого вала равно трем.

Таблица 4.1.

Расчет ремонтных размеров шеек коленчатых валов.

Марка дизеля	Номинальные размеры шеек вала dн, мм	Срок службы до капитал. ремонта Т, тыс.ч	Нормативная скорость изнашивания ξн, мм/тыс.ч	Припуск на механическую обработку Z,мм	Ремонтный интервал γ, мм	Количество ремонтных размеров, n	ремонтные размеры изношенной шейки dpi, мм
НВД 36	Коренная 160^-0,025	28	5,19∙10^-3	0,15	0,59	3	158,41 158,82 158,23

Значение предельного радиального износа шейки вала:

Значение любого диаметрального ремонтного размера шейки коленчатого вала:

где d_p(i-1) – значение предшествующее i – му ремонтному размеру, мм;

Wпр –радиальный износ шейки за межремонтный период, мм;

Z – припуск на механическую обработку;

γ – ремонтный интервал, мм.

6 Сборка коленчатого вала с подшипниками после ремонта

Сборка узла «шейка вала-подшипник» осуществляется по принципу полной взаимозаменяемости.

Для этого необходимо при изготовлении или восстановлении обрабатывать и шейку коленчатого вала, и подшипник с определенными квалитетами точности.

Если при обработке инструментом, настроенным на размер отклонения, размеры формируются под влиянием большого количества независимых или слабо зависимых случайных факторов, то кривая их распределения соответствует нормальному закону (кривой Гаусса). Для нормального закона распределения из условий полной взаимозаменяемости допуск принимают равным ±3σ , т.е. 6σ (σ – среднее квадратическое отклонение).

Таблица 5.1

Исходные данные для расчета сборки

коленчатого вала с подшипниками

Марка дизеля	Ремонтный диаметр вала dр, мм	Предельные отклонения размера шейки вала, мм		Предельные отклонения погрешности К	Значение монтажного зазора, мм			Предельные отклонения диаметра подшипника, мм
					Smax	Smin	ES(Dp)		EI(Dp)
		Верхнее es(dp)	Нижнее ei(dp)
НВД-36	Шатунная 154,41	0	-0,025	±2,0	0,12	0,09	+0,2		+0,1

Определим число шеек коленчатого вала в партии 200 штук, отклонения которых находятся в пределах ±2,0σ:

По таблице 6.1 находим, что Ф(2)=0,4772, а так как кривая Гаусса симметрична относительно среднего арифметического размера, то 2Ф(2)=0,9544. Отсюда следует, что 95,44% шеек имеют заданные пределы отклонений.

Число их будет равно:

Допуск на обработку шеек:

Поскольку кривая симметрична, средний арифметический размер:

Значения отклонений диаметра деталей в пределах ±2σ:

Таким образом, у 197 деталей из партии 200 штук размеры будут в пределах с допуском 0,017 мм.

Предельные отклонения диаметра подшипника:

EI и ei – нижние предельные отклонения подшипника и шейки вала, мм;

ES и es – верхние предельные отклонения подшипника и шейки вала, мм;

S^max(M) и S^min(M) – максимальное и минимальное значения зазора, мм;

Средний арифметический диаметр:

Среднее квадратическое отклонение:

Коэффициент распределения:

Значение интеграла:

По таблице 6.1 находим, что Ф(К₁=3)=0,49865, и Ф(К₂=3,8)=0,499928.

Количество подшипников, обеспечивающих требуемые условия сборки с шейками вала, будет равно:

n=(φ(к2)+φ(к1))∙200=(0,49865+0,499928)∙200=199 шт.