КОНСТРУКТИВНЫЙ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НАГРУЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ И СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ ПРИ ЕЕ РАБОТЕ
При выполнении этого раздела необходимо ознакомиться с конструкцией узла и агрегата, в котором установлена деталь.
В пояснительной записке следует представить рисунок или схему, показывающие местоположение изучаемой детали в узле, а также функции этой детали в агрегате или узле (крутящий момент, изгибающие нагрузки, направление усилий). При этом на рисунке или схеме функции детали могут быть отражены в произвольной форме (подчеркиванием, выносными линиями и описанием функций).
Все ранее выявленные изнашиваемые поверхности делали, также должны быть отражены в этом анализе.
На основе знаний, полученных при изучении дисциплин «Двигатели внутреннего сгорания» и «Расчет и конструирование автотранспортных средств», в пояснительной записке необходимо привести расчетные схемы и методики расчета усилий, приходящихся на изнашиваемые поверхности. При этом обязательно указать вид нагружения и рассчитанные оценки средних и пиковых нагрузок, влияющих на износ или разрушение деталей.
Пример. Рассмотрим валик ведущих шестерен масляного насоса автомобиля КамАЗ.
Валик ведущих шестерен масляного насоса автомобиля КамАЗ передает крутящий момент Ми от ведомой шестерни нагнетающей секции и на ведущую шестерню радиаторной секции насоса. При работе насоса вал испытывает скручивание от передаваемого момента и моментов сопротивления шестерен нагнетающей Мж и радиаторной Мрс секций. Валик закреплен от радиальных перемещений двумя втулками.
В соответствии с вышеизложенным можно предположить, что валик ведущих шестерен масляного насоса будет изнашиваться в зоне подшипников скольжения (втулок), а также износу будут подвержены места крепления шестерен (по диаметру вала) и шпоночные пазы.
На рис. 3 представлены все сопряжения валика с другими составными частями насоса, в результате которых появляется износ.
Износ шпоночных пазов возникает в результате пластической деформации краев паза -происходит снятие металла под действием постоянно приложенных моментов (при работе насоса) от зубчатых колес и шестерни насоса (рис. 4).
Износ поверхностей под подшипниками скольжения происходит вследствие возникновения трения между втулкой и валиком — наблюдается выработка поверхности валика под действием длительного фрикционного износа.
Сила трения в этом сопряжении зависит главным образом от реакций в опорах (подшипниках вала).
Износ сопряжений «валик — шестерня» {талик — зубчатое колесо») возникает под влиянием давления, оказываемого посадкой шестерни или зубчатого колеса на поверхность валика — происходит смятие валика с образованием эллипсности и нарушением цилиндрич-ности шеек валика.
Зная сопряжения валика с другими частями насоса, можно выделить силы и моменты, действующие на валик. В соответствии с распределением сил можно наметить характерные места износа валика ведущих шестерен (рис. 5).
В пояснительной записке должно быть подробно проанализировано не менее двух изнашиваемых поверхностей с расчетом всех необходимых параметров.
Далее необходимо выявить, как минимум, одну размерную сборочную цепь, элементом которой является изнашиваемая поверхность анализируемой детали. Здесь следует только составить перечень деталей, входящих в размерную цепь, и указать поверхности, в нее входящие. В пояснительной записке это можно отразить в табличной форме. Для примера воспользуемся узлом «малый масляный насос ГМП ЛиАЗ-677» (рис. 6, табл. 2).
Таблица 2
Структура размерной цепи, определяющей торцевой зазор между крышкой корпуса и шестерней.
| Наименование детали | Наименование поверхности | Размерные параметры |
| 1. Корпус малого масляного насоса | Рабочая внутренняя поверхность — основание (размер гнезд шестерен по высоте) | 
|
| 2. Шестерня малого масляного насоса | Торцевая поверхность | 
|
| 3. Торцевой зазор | Зазор между крышкой насоса и шестерней | 
|
Раздел должен обязательно заканчиваться выводом, в котором должны быть отражены наиболее характерные нагрузки (вид, максимальные величины) для анализируемой поверхности.