第五章-汽车修理工艺PPT课件

2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 1 汽车维修工程 主讲教师 刘占峰 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 2 第五章汽车修理工艺 要点 1 汽车修理的经济效益分析2 汽车大修的工艺过程3 汽车零件检验方法4 提高装配精度和装配质量的方法5 汽车总成磨合试验方法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 3 任何生产过程都离不开工艺 汽车修理也不例外 进行汽车修理工艺分析 其目的是为了研究如何利用汽车的潜在工作能力 以便以最低的社会消耗 保质 保量地恢复汽车的工作能力 第五章汽车修理工艺 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 4 5 1汽车修理的经济效益分析 汽车在使用过程中 由于机构的自然磨损和其它损伤会逐渐丧失其工作能力 当达到修理极限时就必须进行修理 汽车修理的任务 就是以最低的社会消耗来恢复汽车丧失的功能 但是 修理对丧失工作能力的汽车并不总是有效的 当汽车损坏后 面临两个选择方案 修理与更换 这是一个决策问题 而决策的依据就是经济效益分析 所以 在进行修理 特别是大修 前应对汽车修理的经济效益进行分析 它与汽车的损坏程度 修复工艺和费用 修复后的使用效果等有关 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 5 汽车修理的经济效益主要体系在以下几个方面 汽车修理是保证汽车使用效益和社会效益的主要手段 汽车的使用效益取决于汽车设计 制造 使用和维护等各个环节 汽车设计和制造时 应充分考虑提高汽车的使用经济性 可靠性和可维修性 汽车使用时 应根据不同的使用条件 正确地使用与维护车辆 充分发挥车辆的工作能力 以取得较好的经济效益和社会效益 汽车修理是恢复汽车使用性能 延长汽车使用寿命 保持社会运力的主要措施 一 汽车修理的经济效益 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 6 其余的25 35 中 可修复件70 报废件30 据有关统计资料表明 当汽车进入极限状态时 可用零件65 75 汽车修理可节约人力和物质资源 创造社会财富 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 7 适度地进行汽车修理 是降低汽车寿命周期费用的有效手段 在汽车使用过程中 由于技术状况的变化 会要求不同深度和不同层次的修理 汽车修理的深度 广度以及经济核算 可用汽车寿命周期费用的评价方法进行分析 二 汽车寿命周期费用 1 综合经济效益Q t 汽车在使用过程中的经济效益Q t 可由下式计算 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 8 Qg t 运输生产的收入 Qs t 购置费用 包括汽车设计 制造 试验 运输费用以及附加费 强制保险费 车牌费等 Qe t 使用费用 包括汽车维护 修理费用和燃润料 轮胎等消耗费用以及运管费 车船使用税 保险费 过路费 年检费和司机工资等 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 9 2 汽车大修经济效果R KyH 汽车制造时的KyP 汽车大修时的单位投资 单位投资 E 正常的经济效果系数 SH 汽车制造成本 SP 汽车大修成本 KH 新车运行费用 KP 大修车运行费用 LH 新车大修间隔里程 LP 大修后汽车的S0 汽车报废时的残值 大修间隔里程 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 10 为了便于分析 将上式改写成 QH QP 汽车购置费 扣除残值 和汽车大修费用 qH qP 新车和大修车在使用期内消耗在维修上的费用 包括停驶损失 mH mP 新车和大修车在使用期内出现的故障次数 qH qP 新车和大修车在使用期内排除故障的平均费用 包括停驶损失 由于 qH mHqH qP mPqP 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 11 由于新车在正常使用的情况下 其费用基本上是不变的 所以 汽车大修的经济效益取决于大修的单位费用 大修后的平均故障率或它的可靠性指标 因此可以认为大修经济效果是大修费用QP 大修后汽车的寿命LP和平均故障率 P的函数 即 显然 只有R 0 修理才有意义 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 12 5 2汽车修理工艺过程 一 汽车修理方法 1 就车修理法 特点 所有的总成都是由原车拆下的总成和零件装成的 由于各总成的修理周期不同 采用就车修理法时 必须等修理周期最长的总成修竣后方能装配汽车 因此大修周期较长 汽车修理可分为许多工序作业 按规定顺序完成这些作业的过程 称为工艺过程 由于修理厂的劳动组织方法 技术及设备和所修车型等的不同 其工艺过程也不同 通常有就车修理法和总成互换法两种 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 13 进厂验收 工艺过程 采用就车修理法的汽车大修工艺过程 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 14 工艺过程 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 15 总成互换法是指用储存完好的总成替换汽车上的需修总成 这就要求建立一个总成周转库 并储备一定数量的总成 特点 缩短了在厂车日 大修进度快 适用于大型的运输公司 出租车公司 且同一车型的数量较多 工艺过程 2 总成互换法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 16 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 17 备用总成数量 n 修理企业的日生产量 辆 t1 总成修理所需时间 日 t0 车架或车身修理所需时间 日 n0 机动总成数 辆 机动总成数是考虑到由于某种特殊的原因引起的生产中断而备用的总成数 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 18 例 某汽车大修厂计划承修某车型300辆 若发动机附离合器总成修复时间平均为7天 年工作日数为280天 预定作机动用的总成为1个 则 显然 压缩周转量的唯一途径是加快总成的修理进度 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 19 为了合理地组织大修生产 需将大修工艺过程作为一个系统进行统筹安排 规划 汽车修理工艺过程的统筹方法统筹法又称网络分析技术 它是利用统筹图来进行网络分析 分析前先将大修工艺过程分成若干个工序 分析和确定各工序间的工艺性和组织性的相互联系和制约关系 确定工序间的先后顺序 并按先后顺序的联系汇编成表 按表绘制统筹图 二 汽车修理工艺过程的统筹与优化 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 20 1 作业组织方式 固定工位作业法 在一个工作位置上完成全部修理工作 要求工人技术全面 难以使用专用设备 影响生产效率和修理质量 适用于生产规模小 车型复杂的修理厂 流水作业法 全部修理作业是在由几个连续的工作位置所组成的流水线上进行 根据移动方式不同 流水作业法又可分为连续流水作业和间断流水作业两种 专业化程度高 总成和组合件运距短 工效高 设备投资大 占地面积大 常用于汽车或总成拆装以及基础件的修理加工 适用于承修单一车型 生产规模较大的修理企业 三 汽车修理的作业组织 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 21 2 生产组织方式 综合作业法 由一个作业组承修一辆汽车的大部分修理工作 需要技术全面的修理工人 修理周期长 成本高 适用于固定工位作业法 生产规模小 车型复杂 专业分工作业法 将汽车修理作业 按工种 部位 总成 组合件或工序由一个或几个专业组专门负责进行 既适用于固定工位作业法 也适用于流水作业法 便于采用专用工艺装备 能保证修理质量 提高工效 易于提高工人的操作技术水平 缩短修理周期 利于组织各单元之间的平衡交叉作业 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 22 送厂大修的汽车 进厂时应进行验收 验收时应进行检查 检验 并做好记录 送修车辆的技术鉴定书 送修车辆的技术档案 送修前的车况调查资料 送修人员对车辆修理的要求 进行车辆外部检视和必要的技术状况检查 查对车辆的技术装备 5 3汽车的验收 解体与清洗 一 汽车的验收 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 23 为了有效地组织修理生产 承修企业应掌握送修车辆的情况 包括以下具体内容 必须掌握承修车型的结构持点及维修资料数据 使汽车修理工艺和汽车制造时的工艺方法保持一致 使汽车大修时零件的加工基准与制造时保持一致 使汽车大修和汽车制造时的尺寸链计算方法保持一致 保持同一个封闭环 并保持闭环在同一散布域 使大修时的主要配合副的配合特性和旋转件的平衡要求与制造时保持一致 使零件修复后的表面硬度 冲击韧性 耐久性和表面粗糙度指标与新零件的类似指标保持一致或相近 一 汽车的验收 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 24 必须掌握承修车型的新车或大修车在使用中的故障规律和各部件的耐久性资料 为大修时的修理方法提供必要的信息 对汽车的薄弱环节通过修理时选择适当的修理工艺予以改善 尽量利用汽车各个结构元件的寿命储备 确定大修容许尺寸 以降低大修成本 掌握汽车大修前各部件实际技术状况 以便事先安排备料 生产计划和劳动力调配等工作 使汽车在修理过程中不会因等待材料 配件或由于各工序不能配合协调而停工 确定承修车辆的技术状况与装备的齐备程度 检验送修汽车以进一步了解汽车各部的技术状况 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 25 解体 整车 总成 或拆卸单元 零部件 在汽车大修过程中 拆装工作量约占总工作量的40 汽车和总成的拆卸质量 工作效率以及工人的劳动强度 主要取决于作业组织 工艺安排 操作技术 工具及设备的使用等 1 合理组织拆卸作业根据生产规模的大小 分别采用 固定作业法 适用于生产能力小的修理厂 流水作业法 适用于大型修理厂 二 汽车及总成的解体 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 26 尽量使用专用工具 2 合理安排工艺顺序 整车解体一般是将汽车分成若干个拆卸单元 按部位分工 以平行交叉的作业方式进行 汽车拆卸的工艺顺序 取决于汽车的结构 工作场地以及组织形式 一般按照 由表及里 先简单后复杂 的顺序进行 3 正确使用拆装工具和设备 正确使用工具及设备 是保证拆装质量 加快工作进度的重要手段之一 螺纹连接件的拆装 约占拆装总工作量的50 60 根据螺栓 螺母的六方尺寸 选用合适的固定扳手或套筒扳手 尽量不使用活动扳手 手钳 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 27 过盈静配合件和轴承的拆装 约占拆装总工作量的20 尽量采用专用拉器和压力机 若用手锤冲击方法拆卸时 应垫以软金属 硬木或选用尺寸合适的冲头 严禁垫硬金属 特别是工具钢类的手工工具 因为这样不仅会损坏零件及工具 而且脆断的刃块会造成人身伤害 采用手锤敲击拆装任何零件时 均不可直接敲击零件的工作表面 并严禁用量具 扳手 手钳等代替手锤 常用工具及设备简介在汽车拆装作业过程中 为了提高生产效率 减轻劳动强度 保证修理质量 除配备一般的普通工具外 还应配备一定的专用工具和设备 同时应力求机械化 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 28 常用工具及设备简介 拆装螺纹连接的工具和设备 机动扳手 电动 气动 液力驱动 骑马螺栓拆装机 轮胎螺母拆装机 拆装静配合连接件的工具和设备 拉器 主要用于拆装齿轮 皮带轮 轴承座圈等 压力机 主要用于拆装轴套的过盈配合 起重设备 举升机 移动式吊车 龙门式 悬臂式等 移动式托架 拆装变速器 驱动桥等 单轨吊车 桥式吊车 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 29 4 注意零件间的相互位置关系 防止拆卸错乱汽车上有许多有特殊要求的零件 其相互间的位置及方向是不可错乱的 并且有些零件是不可互换的 组合加工件 在组合状态下进行最后加工的零件 气缸体和主轴承盖 连杆与其轴承盖 气缸盖与凸轮轴轴承盖 气缸体与飞轮壳 主减速器与差速器轴承盖等 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 30 平衡件 高速旋转的重要组合件 都是进行过动平衡试验的 曲轴 飞轮与离合器总成 传动轴总成 轮毂及车轮 正时件 相对运动的零件保持一定的位置关系 配气正时 点火正时 喷油正时 以上三类为了防止错乱 一般都有装配记号 拆卸时应查看 若没有记号 应补做 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 31 主轴承盖 顶部打有编号并有向前的标记 若无记号 应瓦口相对 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 32 连杆及其轴承盖 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 33 曲轴与飞轮 正时齿轮 不等距螺栓或定位销 键 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 34 气缸体与飞轮壳 定位销 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 35 正时齿轮 汽油机 正时记号 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 36 正时齿轮 柴油机 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 37 正时链条 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 38 正时皮带 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 39 配合副 汽车上的一些关键配合副不可互换 如气门挺柱与其导孔 轴瓦与轴颈 活塞与气缸等 特别是一些经选配后再经过研磨配对加工的配合副 如主减速器的主被动锥齿轮 喷油泵的柱塞副 喷油器针阀 气门与气门座圈等 调整垫片 汽车上的调整垫片在拆卸时不可错乱 否则会给装配的调整工作带来很大麻烦 如调整主减速器 变速器 转向器中的一些轴的轴向间隙 轴承预紧度 齿轮啮合状况等的调整垫片 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 40 以上两类有记号的应查看 无记号的应补做 不可做记号的 可采取用铁丝捆串或成对装配存放等措施 以防错乱 如大 小瓦 如果不需要更换 则应成对装会原位 另外 凡不妨碍后续作业的 在拆后应尽量装回原位 这样可有效地防止错乱 如组合加工件和非通用的螺栓 螺母等 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 41 5 螺纹连接的特殊情况 螺纹锈死或螺钉折断 锈死的螺纹可采用下列方法和次序进行拆卸 在螺纹部位喷注除锈剂或柴油 渗透20min后在旋出 先将螺母 螺钉 旋进1 4圈 然后旋出 如此反复旋进 旋出 逐步退出 在旋出的同时 用手锤轻轻敲击螺母 螺钉 的四周 先将螺母加热 然后再旋出 如果上述方法均无效 可把螺母小心凿去或用气割割断螺栓 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 42 选择尺寸合适的钻头 钻出断螺杆 并用丝锥套出螺纹 注意打孔时要找准中心 螺钉折断在螺孔内 用电焊堆焊螺杆断口至孔外 然后焊螺母旋出 在断螺杆中间钻一深度为20 30mm的孔 将一根淬火的四棱棒的尖端敲入 使钢棒四棱挤紧螺杆内孔 然后旋出 在断螺杆中间钻一小于螺杆直径的孔 在孔内攻反丝 然后在旋进反螺纹螺栓的同时 旋出断螺杆 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 43 6 其它应注意的问题 应趁热放油 应在40 以下拆散发动机 以防气缸盖 进排歧管等变形 多螺栓紧固件 应按从四周到中央的顺序 对称 交叉 分次 均匀地旋出 以防零件变形 维护和小修拆开的燃油管 液压油管 进气口 油嘴口 火花塞口等 应堵塞或包扎 以防灰尘或其它杂质进入 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 44 1 汽车外部清洗 目的 便于拆卸工作顺利进行 保持作业工位的清洁 清洗方法 固定式外部清洗机 效率高 劳动强度低 费用大 适用于大型修理厂 移动式清洗机 效率与费用适中 适用于中小型修理厂 自来水清洗 效率低 费用低 适用于小型修理厂 三 汽车及其零件的清洗 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 45 2 汽车零件清洗汽车零件表面的污垢包括 泥土 油污 老漆 水垢和锈蚀物 由于各种污垢物的化学成分不同 其特性和清除方法也不同 按照污垢物的特性可将零件的清洗方法分为 油污清洗 水垢清洗 老漆清除和锈蚀物清除 油污清洗 清洗方法 碱水清洗 合成洗涤剂 金属清洗剂 清洗 有机溶剂清洗 汽油 煤油等 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 46 除油机理汽车上的油污多为不可皂化的矿物油 有机溶剂可直接溶解油污而实现除油目的 碱离子的活性很强 可使油滴时而形成 时而破裂 对油污起着强烈的机械搓揉作用 从而能降低油层表面的附着能力 但是油和金属的附着力很大 要使油与金属脱开 单靠减离子的作用是不够的 必须加入其它的活性物质 乳化剂 乳化剂是一种活性物质 其分子具有某种共性 即分子都由两部分组成 一端呈极性 与水吸引 亲水基因 而疏油 另一端呈非极性 与油吸引 亲油基因 而疏水 从而能降低油和水的表面张力 起到乳化作用 再加上清洗时冲击振动力和水温的作用 使分子运动的动能加大 从而通过形成乳浊液将零件表面的油污逐步分散到清洗液中 清洗作用是污垢 洗涤剂和零件表面间相互作用的复杂过程 润湿 乳化 分散 起泡和稳定等作用是洗涤作用的基本现象 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 47 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 48 清洗液碱性清洗液是由碱性物质 乳化剂和缓蚀剂等构成 常用碱性清洗液和合成洗涤刑成分如下表 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 49 清洗设备 筒式零件清洗机清洗液自动加热 70 80 喷射 过滤 零件定时旋转 超声波清洗机利用超声波的作用 使液体在零件表面形成细小的气泡 其中 一部分气泡破裂 产生局部液力冲击 一部分气泡不破裂 随液流一起在超声场的作用下 进行脉动和搅拌 从而达到清洗的目的 其特点是清洗效果好 效率高 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 50 积炭清除 积炭的形成积炭是燃料 润滑油在高温作用下的氧化产物 在燃烧室中 由于局部缺氧 使燃料和窜入燃烧室的润滑油不能完全燃烧 未燃烧燃料 润滑油以及燃烧的残留物混合在一起 在氧和高温作用下形成一种稠的胶状液体 羟基酸 羟基酸再进一步氧化就变成一种半流体树脂状的胶质粘附在发动机的燃烧室壁 气门 活塞顶等零件上 在高温的作用下 又使胶质聚合成更复杂的聚合物 形成一种硬质胶结炭 俗称积炭 积炭的性质积炭牢固地附着在零件表面 会降低零件的导热能力 使发动机过热并形成炽热点 引起可燃混合气先期燃烧 破坏发动机的正常工作 因此 在修理时必须将积炭清除 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 51 积炭的清除方法 机械清除法用金属刷或刮刀清除 简单方便 但劳动量较大 清除不完全 并会损伤零件表面 因此只在小型修理企业中应用 喷碎骨和液体喷砂 利用压缩空气 P 0 35MPa 将碎骨或液体中的砂粒喷向需清洗的表面 v 30 50m s 利用其冲击力清除积炭 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 52 无机除炭剂 来源方便 成本低 但除炭效果差 需加温使用 对有色金属零件有腐蚀作用 如苛性钠只适用于钢铁零件 而不适用于铝合金零件 有机除炭剂 除炭能力强 可常温使用 对有色金属零件无腐蚀 但成本高 毒性大 化学清除法将零件浸泡在化学溶剂 化学除炭剂 中 由于化学溶剂的化学和物理作用 使积炭层逐渐松弛 软化 并使其与金属表面的结合强度降低 这样便很容易被清除掉 化学除炭剂可分为有机和无机两大类 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 53 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 54 溶盐清除法将零件放在温度为400士10 的65 的氢氧化钠 30 的硝酸钠和5 的氯化钠液体中进行处理 使积炭沉积物充分氧化 析出二氧化碳与氢氧化钠结合生成碳酸钠 积炭中的无机成分被溶解 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 55 清除水垢的化学溶液主要有苛性钠溶液 氟化钠盐酸溶液和磷酸三钠溶液 在选用时应考虑水垢的性质 除水垢的效果以及对清洗件的腐蚀性等 水垢的清除 发动机冷却系中如长期加注硬水 将在水套及散热器内壁形成水垢 水垢的成分因水质而异 一般主要成分为CaCO3 CaSO4和CaSiO3 水垢太多会使发动机散热不良而不能正常工作 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 56 苛性钠溶液或盐酸溶液用以清除碳酸盐水垢 苛性钠溶液还可以清除硫酸盐水垢 氟化钠盐酸除垢剂用以清除硅酸水垢 盐酸溶液不能溶解硅酸盐水垢 酸洗之前应在盐酸溶液中添加适当的氟化钠或氯化铵 使硅酸盐在盐酸及氟化铵的作用下先转变成能溶于盐酸的硅胶 然后再用循环酸洗法除去全部水垢 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 57 由于盐酸对金属有很强的腐蚀作用 所以 必须在酸溶液中加入一定量的缓蚀剂 以减轻对金属的腐蚀 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 58 磷酸三钠 Na3PO4 溶液 能清除任何水垢 清洗时 Na3PO4的浓度为3 5 加热至60 80 磷酸除垢剂 主要用于清除铝合金零件上的水垢 配制时 先在水中加入H3PO4 然后加入CrO3 仔细搅拌均匀并加热至30 左右 将零件在除垢剂中浸泡30min一60min 取出后用清水冲洗 最后用80 100 含0 3 的重铬酸钾的溶液冲洗 并用压缩空气吹干 常用配方 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 59 汽车零件的检验分类 是汽车修理过程中一项很重要的工作 直接影响修理质量与修理成本 零件的检验分类是根据零件的技术状况以及技术资料 通过技术鉴定 将零件分为可用零件 需修零件和不可用零件 可用零件 几何尺寸 形状偏差均在技术条件容许范围内的零件 需修零件 几何尺寸超出技术条件规定允许值的零件 不可用零件 具有超出技术文件规定的缺陷 且不能修复或修复在经济上不合算的零件 5 4汽车零件的检验分类 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 60 零件检验分类的技术条件是确定零件技术状况的依据 一般包括以下内容 1 零件的主要特性 包括零件的材抖 机械理性能 主要尺寸以及形位公差要求等 2 零件可能产生的缺陷和检验方法 并用简图标明缺陷的部位 3 缺陷的特征 如断裂 磨损 变形等 4 大修技术条件 零件的极限磨损尺寸 允许磨损尺寸和允许变形量或相对位置偏差 5 零件的报废条件 6 零件的修理方法 一 汽车零件检验分类的技术条件 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 61 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 62 制定零件技术条件的关键 在于确定零件的允许磨损尺寸 极限尺寸和允许变形量 确定零件允许磨损尺寸时 应考虑的因素 零件制造时的公差以及汽车在使用过程中逐步积累起来的各种损伤对零件工作能力的影响 应保证零件在继续使用时 能有相应的使用期和一定的可靠性水平 零件的允许磨损值对机构装配误差的影响 并符合经济判断原则 即 维持零件工作能力的单位费用最小的原则 易损零件的允许磨损尺寸 在各车型的修理手册中均有具体规定 修理时应参照执行 若无资料可查 可按下面的方法确定 二 零件技术条件的确定方法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 63 1 经验统计法 根据长期使用和修理所积累的数据资料加以统计 分析 以确定零件的允许磨损量和允许变形量 参照其他地区同类型或相近类型车辆的有关技术条件 再在实践中加以修正 由于汽车的使用条件变化较大 所获得的数据往往差别很大 因此 只有通过大量的调查 研究 并详细记录汽车的工作条件 行驶里程 故障发生情况 修理时的检验数据等原始资料 并按统计分析原理进行分析 才能得到可靠的结果 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 64 试验研究法是在实际运行或实验室工作条件下 通过试验和测量 制取零件的磨损特性曲线 然后根据此曲线 分析零件的使用期限与汽车大修周期的关系 从而确定出零件的允许磨损量和极限磨损量 实际运行试验为了使所获得的数据可靠 必须有足够数量的汽车 在不同使用条件下进行长期实际试验 因此 试验周期长 费用高 而且为了获取磨损数据 需经常拆卸总成和部件 这样会破坏配合副的正常工作 影响试验结果的准确性 2 试验研究法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 65 实验室台架试验可控制试验条件 并可采用强化试验方法 加速试验进程 但试验费用较高 允许磨损尺寸和极限磨损尺寸的确定若经试验得到零件的磨损特性曲线 则 零件的使用极限为OB 对应的极限磨损量为OM 极限磨损尺寸 孔类 D OM轴类 d OM 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 66 设计要求 使用极限期 大修周期汽车及其零件尽管在设计上考虑细致 计算周密 但由于制造和使用上的差异 致使使用极限期与汽车的大修周期也存在着差异 于是 就出现下面三种情况 零件的使用极限期等于汽车的大修周期OB L 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 67 零件使用极限等于汽车大修周期时配合副磨损特性曲线 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 68 零件的使用极限期大于汽车的大修周期 允许磨损量 M C N C 允许磨损尺寸 D M C d N C 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 69 在检验分类时 如果零件 和 的实际磨损量分别小于M C 和N C 时 则认为是可用零件 汽车大修时 使用具有允许磨损量的零件 是为了充分利用零件的后备行驶里程 这样虽然使原始配合变松 但仍能保证配合副工作一个大修周期 所以 允许磨损量具有很大的实际意义 在实际应用中 可通过更换配合副中的一个零件 来达到上述目的 如EQ6100发动机的轴和瓦 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 70 大修允许 项目中规定的数值有两种情况 装配中放宽配合间隙或过盈量 对汽车整体性能影响不大的零件 如EQ1090离合器从动盘花键槽与变速器一轴花键齿的配合间隙 原厂规定值 0 030 0 185mm大修允许值 0 030 0 350mm配合间隙放宽了0 165mm 大修允许 项目中规定的数值有些比原厂规定的更严格如EQ6100发动机曲轴主轴颈与其轴承的配合间隙 原厂规定值 0 026 0 090mm大修允许值 0 026 0 070mm这是因为 考虑到大修汽车零件的加工精度往往低于原厂 这种配合副经磨合后很快会变松 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 71 零件的使用极限期小于汽车的大修周期对于这类零件 应根据其使用极限期的长短 在相应的二级维护附加作用及零小修中修理或更换 3 计算分析法 计算分析法是建立在理论分析基础上的 由于零件的工作条件及其复杂 影响磨损的因素较多 因此 现有的计算方法还不能完全反映实际情况 计算结果的可靠性较差 但是 它所建立的数学模型 可以给出各种影响因素间的函数关系 对于采用统计分析法和试验研究法都有参考价值 几种典型配合副的配合间隙的计算方法如下 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 72 滑动轴承与轴颈极限间隙计算 n 轴的转速 r min 润滑油动力年度 Pa s d 轴的直径 mm p 单位载荷 MPa P 轴承承受的正压力 N l 轴承宽度 mm 轴和轴承表面微凸体高度之和 mm K 考虑轴承尺寸关系的系数 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 73 另外 根据流体动力学原理 轴与轴承的极限间隙也可用下式表示 S0 轴与轴承的标准间隙 mm 全浮式活塞销与连杆衬套极限间隙计算 l 衬套支承部分长度 mm 润滑油粘度 kg s m2 p 作功行程内的平均单位压力 kg m2 p 45 50kg m2 t 单位压力作用的时间 s t 0 06 0 07s 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 74 根据检验技术要求的不同 汽车零件的检验方法可分为下面几种 外观检验 零件具有显著的裂纹 磨损或变形 目测 几何尺寸及形位公差的测量 零件因磨损引起尺寸上的变化或因变形引起几何形状或相互位置公差的变化 使用通用或专用量具测量 主要是基准选择 案例 鄂尔多斯鄂托克旗CA1320P 内部组织缺陷检验 零件的物理机械性能和内部的隐蔽缺陷 采用染色法 磁力探伤法 X射线法 超声波 水压试验等 平衡检验 高速旋转件因磨损 变形或拆装不当破坏其平衡状态 维修时应重新平衡 采用专用平衡仪 曲轴 传动轴 车轮等 三 汽车零件检验方法分类 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 75 1 汽车零件形位误差的检验 直线度误差的检测直线度误差是指实际直线相对与理想直线产生偏离的实际值 直线度误差包括轴线直线度误差和轮廓要素直线度误差 轴线直线度误差的检测在汽车零件中 有直线度误差要求的多为轴 杆 孔 类零件 由于轴类零件直线度误差是对轴线提出的 即轴线自身平直程度 所以完全符合轴线直线度误差定义的测量方法是相当复杂的 在零件修理 加工中多采用简化和近似的方法 常用的方法有 特征参数法 径向圆跳动法 实效边界法 四 汽车零件的检验方法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 76 特征参数法特征参数法是指测量零件轴剖面中心线的直线度误差 并用各不同方向轴剖面中心线直线度误差中最大值代替零件轴线直线度误差的方法 即把轴剖面中心线的直线度误差作为轴线直线度误差的特征参数来使用 半值中最大与最小的差值即为该轴截面中心线的直线度误差 测出不同方向素线的直线度误差 取各截面中直线度误差的最大值作为被测凸轮轴轴线的直线度误差 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 77 径向圆跳动法虽然轴线的直线度误差和轴颈表面的径向圆跳动是两个完全不同的概念 但在汽车零件检验过程中 如精度要求不高或作为修前调校中的检测是很实用的 操作也很简单 因此用径向圆跳动法测量轴线的直线度误差在汽车修理企业中得到了广泛应用 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 78 实效边界法当被测要素的尺寸 形状和位置误差给定以后 它们的综合作用就形成一种极限状态 称为实效状态 这种状态确定的理想状态的边界称为实效边界 这种方法不直接测出被测轴线直线度误差的具体数值 只确定是否超出厂给定的公差范围 由于这种方法没有读数过程 因而检测效率很高 实效边界所具有的尺寸称为实效尺寸 实效尺寸A为 B 最大 小 实体尺寸 mm 形位公差 mm 轴 孔 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 79 检测时 只要设计一个与被测轴线长度相适应的一定直径的量规即可 若该量规能通过被测孔 则其轴线的直线度为合格 例 某型号发动机气门导管的内孔为 9 50 0 03mm 对气门导管内孔轴线的直线度要求为 则这个量规的直径应为 A 9 5 0 03 0 01 9 46mm所以当被测孔用直径为 9 46mm 长度为导管内孔长度的直线量规通过时 其轴线的直线度为合格 利用实体原则测量直线度 适用于直径较小的轴和孔类零件直线度的测量 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 80 轮廓要素直线度误差检测轮廓要素的直线度在汽车修理中可分为圆柱面素线的直线度和平面要素指定平面内的直线度 常用的检测方法有间隙法和测微法 间隙法以检测气门杆素线直线度误差为例 检测时利用长度为100mm的刀形平尺与气门杆充分接触 不断转动气门杆 当二者的间隙为最大时 用厚薄规测得的间隙值 作为该气门杆素线的直线度误差 也可用于平面内直线度误差检测 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 81 测微法该检测方法主要用于圆柱面素线直线度误差的检测 要求在全长范围内检测 转动气门杆和移动百分表架在各部位测量 将其中最大与最小读数之差作为气门杆素线的直线度误差 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 82 平面度误差的检测平面度是指平面要素实际形状的平整程度 汽车上许多重要的零件 由于装配关系和工作条件等方面的原因都有平面度的要求 如发动机气缸体上 下平面 气缸盖的下平面 变速器壳的上平面等 常用的测量方法有测隙法 平尺拖表法和测微法等 测隙法该检测方法适用于较大结合平面整个范围内平面度误差的检测 常用于检验气缸体和气缸盖平面的平面度误差 测量器具为刀口尺或检验光轴 厚薄规 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 83 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 84 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 85 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 86 平尺拖表法 测量时利用工字平尺上 下平面作为测量基准平面 将工字尺稳放在被测平面上 保持表座与工字平尺的紧密结合 沿平尺滑动表座 百分表的测头在被测平面上移动 则在工字平尺上的各不同位置上 百分表的最大示值即为该方位的平面度误差 改变工字平尺的位置 用各不同方向中的最大平面度误差作为该被测平面整个范围的平面度误差 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 87 测微法 对于变速器壳上平面这类环带状的中空平面 其平面度误差通常采用测微法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 88 圆度误差的检测圆度误差是指在同一横截面上的实际圆偏离理想圆的实际值 测量方法 两点法 直径测量法 即测量零件同一横断面上实际圆不同的直径值 取最大直径与最小直径差值的一半作为圆度误差 在两点法测量圆度误差时 孔类零件 如气缸孔 多采用缸径表或内径干分表 轴类零件采用外径千分尺 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 89 圆柱度误差的检测圆柱度是对圆柱体表面整体形状的精度要求 圆柱度误差是指实际圆柱面偏离理想圆柱面的实际值 测量方法 在被测圆柱表面的不同截面的任意方向上所测得的直径值中 取最大直径与最小直径差值的一半作为圆柱度误差 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 90 圆跳动的检测圆跳动的检测包括径向圆跳动和端面圆跳动的检测 检测方法 径向圆跳动的检测测量方向与基准轴线垂直且相交 测量面为垂直于基准轴线的同一正截面 端面圆跳动的检测 测量方向与基准轴线平行 测量面是与基准同轴的圆柱面 在未指定测量半径的情况下 一般在最大回转半径处测量 跳动量计算 最大读数 最小读数 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 91 平行度误差与垂直度误差的检测平行度误差与垂直度误差均属于位置误差 其误差都是相对于基准要素而言的 根据被测要素与基准要素的不同 平行度误差与垂直度误差都可分为 平面对平面 直线对平面 平面对直线 直线对直线4种 实际上测量位置误差时 常常是采用模拟法来体现基准 如以平板工作表面模拟基准平面 用心轴轴线模拟基准轴线 汽车维修中对平行度误差与垂直度误差的检测 常用的器具有 通用仪表 量具和专用仪器等 汽车维修中几种典型的平行度误差与垂直度误差的检测方法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 92 飞轮与摩擦片的工作表面对曲轴凸缘接合平面平行度误差的测量 移动表架 百分表在整个被测表面上的最大与最小读数之差即为其平行度误差 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 93 驱动桥双级主减速器壳圆柱主动齿轮轴承孔轴线与主减速器壳前端面的平行度误差的测量 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 94 变速器壳两承孔轴线的平行度误差测量 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 95 气缸体后端面对曲轴承孔轴线垂直度误差的测量 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 96 气缸中心线对曲轴承孔轴线垂直度误差的测量 柱塞轴线至球形触头的距离为35mm 转动手柄6 通过柱塞3带动测量头8转过180 百分表读数差值 即表示气缸轴线对曲轴承孔轴线在70mm长度范围内的垂直度误差 气缸全长L上的垂直度误差等于百分表读数差值乘以L 70 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 97 同轴度误差的检测同轴度的公差带是以基准轴线为轴线 直径等于公差值的圆柱体 同轴度误差在数值上等于被测轴线相对基准轴线最大偏差量的2倍 在汽车维修中 同轴度要求及其误差的检测 一般都以径向圆跳动要求及其检测代替 而且将最大径向圆跳动值直接作为同轴度误差值使用 同时规定了检验基准 对各种外圆跳动的检测 可在平板上用百分表检测 对内圆跳动的检测 常用专用检测仪进行检测 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 98 气缸体曲轴承孔同轴度误差的检测 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 99 2 汽车零件隐蔽缺陷的检验工业无损探伤的方法很多 常用的方法有敲击探伤法 磁力探伤法 射线探伤法 超声波探伤法 涡流探伤法 渗透探伤法等 在汽车维修中 比较成熟实用的方法有以下几种 敲击探伤法这是检查汽车零件隐伤的最简便的方法 它有以下两种方法 靠敲击零件发出的声音来判别壳体零件 盘形零件有无裂纹和铆接件是否松动 四 汽车零件的检验方法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 100 用小锤轻敲零件 如发出清脆的声音 说明零件无裂纹或者不松动 如发出的声音沙哑 说明零件有袭纹或铆接松动 油浸敲击探测隐伤检测时先将零件浸入煤油或柴油内约3 5min后取出 擦干表面并撒上一层滑石粉 再用小锤轻轻敲击零件的非工作表面 如果零件有裂纹时 由于振动 浸入裂纹的油渍被溅出 使裂纹的白粉出现黄色线痕 从而发现隐伤 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 101 磁力探伤法磁力探伤具有探伤准确 迅速 设备简单等优点 检测原理磁力探伤是利用电磁原理来检验可磁化金属零件的隐蔽缺陷 在裂纹部位 由于磁力线的外泄形成局部磁极 并产生局部磁场 若在零件表面撒磁性铁粉 则铁粉就会被磁化并吸附在裂纹处 从而显现出裂纹的位置和大小 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 102 磁化方法根据零件的形状以及裂纹可能产生的位置和方向 可采用纵向磁化法 周向磁化法和联合磁化法 纵向磁化法 将被检查的零件置于马蹄形电磁铁2的两极之间 当磁化线圈3接通电源时 电枢2产生磁通 经过零件1形成封闭的磁路 在零件1内产生平行于零件轴线的磁场 这样就以发现零件内部存在的横向裂纹 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 103 周向磁化法利用电流通过导线产生环形磁场的原理 当电流通过零件时 在零件圆周表面产生环形横向磁场 可发现零件表面平行于轴线的纵向裂纹 适用于齿轮 圆盘类零件 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 104 联合磁化法将纵向和环形磁化电流同时作用在零件上 联合磁化法适用于形状不规则的零件 如曲轴 用于磁化的电流可以是直流也可是交流 电流强度的大小可按下式计算 交流磁化 20 25 dd 圆柱形零件直径 直流磁化 较交流降低30 50 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 105 磁粉一般使用Fe3O4铁粉 导磁率高 粒度为2 5 m 可干用 也可将磁粉与煤油 变压器油或柴油混合成悬浮液 每升溶液中加入20 30g铁粉 退磁 目的 使零件的剩磁减少到不妨碍使用的程度 否则 被检零件的剩余磁场在使用中将吸附铁磁性磨料颗粒 造成零件磨损加剧 方法 交流退磁 将零件从交变磁场中慢慢退出或将零件置于交变磁场中 逐渐减小电流强度直至为零 交流退磁只能使零件表面退磁 但因其退磁速度快而被广泛使用 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 106 直流退磁 利用原直流磁场 不断改变磁场方向 并逐渐将磁化电流降至零 汽车上的一些重要零件 如曲轴 齿轮等均采用直流退磁 注意事项 用交流磁化的零件 可用交流也可用直流退磁 用直流磁化的零件 只能用直流退磁 工艺过程 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 107 渗透探伤渗透探伤可用于各种材质零件表面的开口性裂纹或缺陷的检测 包括荧光探伤和着色探伤 二者的原理相似 其工艺过程如下 预处理 对被检零件进行彻底清洗 去除妨碍渗透液渗入表面裂纹的油污 锈蚀等 然后烘干以便渗透 渗透 将渗透液用喷雾器喷布或刷涂在零件表面 渗透约10 20min 使渗透液渗入表面缺陷中 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 108 采用着色探伤时 渗透液常用红色染料 溶剂和界面活性剂 其配制成分为 煤油80 变压器油15 松节油5 苏丹红 号10g L 采用荧光探伤时 渗透液常用黄绿色荧光染料 溶剂和界面活性剂 其配制成分为 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 109 清洗 在渗透液充分渗入表面裂纹后 用约0 15MPa的压力水或清洗液将零件表面的渗透液洗去 并在低温下 85 以下 烘干 显示 检查 在被检零件表面喷以显示剂 通常是 1000 6000 目 cm2的氧化镁或滑石粉 析出残留在裂纹中的渗透液 并将其扩散到一定的宽度以放大裂纹 便于检查 显示剂覆盖10 15min后 用压缩空气吹掉多余的干粉 检查时 若用着色探伤法 可在自然光下观察并记录零件表面上以被放大的红色显示痕迹 灵敏度较差 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 110 若用荧光探伤法 则可在遮光条件下 用高压水银灯发出的紫外线照射 观察并记录零件表面上已被放大的黄绿色荧光显示痕迹 后处理 探伤后将零件表面用清洗液 煤油44 油酸35 三乙醇酸21 清洗干净或用木屑将零件表面除净 超声波探伤超声波探伤是一种利用超声波在金属中传播到裂纹 缩孔时 产生反射和折射现象来显示零件有无隐伤的探伤方法 该法有穿透式超声波探伤和反射式超声波探伤两种 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 111 穿透式超声波探伤将仪器探头压紧零件表面 超声波穿过零件面达到接收器 指示表摆动即说明零件内无隐伤 指示表不动或偏摆很少 说明零件内无隐伤 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 112 反射式超声波探伤该方法是利用越声波反射时间不同来确定零件内有无裂纹 当探头与零件接触时 示波器上会出现两至三个波峰 示波器只有两个波峰 顶部讯号和底部讯号 时 零件无缺陷 当示波器出现三个波峰时 中间波峰即为零件的隐伤讯号 说明零件有裂纹 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 113 水压试验用于水冷式发动机气缸体 气缸盖裂纹的检查 水压试验在专用设备上进行 专用气缸垫 水压 343 441KPa 持续时间 5min 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 114 3 汽车零件的平衡检验在汽车修理中 对主要的高速旋转零件或组合件要在专用平衡仪上进行平衡试验 如曲轴 飞轮 离合器压盘 传动轴 车轮等 4 汽车典型零件的检验方法 轴类零件的检测工作表面的磨损 测量其直径 圆度和圆柱度 变形 裂纹及隐伤 孔的检测短孔 只测量直径和圆度 如变速器轴承孔 深孔 测量直径 圆度和圆柱度 如发动机气缸 四 汽车零件的检验方法 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 115 齿形部位的检测齿形部位一般指 齿轮的内齿和外齿 花键轴和花键孔的键齿 齿形部位的缺陷有 沿齿厚方向和齿长方向的磨损 齿面疲劳性的剥落 齿面擦伤 裂纹 个别牙齿折断等 对于损伤都可直接观察 对于厚度磨损 可用齿轮游标卡尺测量节圆齿厚的偏差 也可用样板测量 对渐开线齿轮可以用测量齿轮公法线长度与新齿轮公法线长度作比较来确定磨损量 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 116 滚动轴承的检测首先观察外表 内外座圈 滚珠或滚柱 滚道表面应光洁平滑 无裂纹 针孔 烧蚀和疲劳点蚀 金属脱落等 不应有退火颜色 隔离环不应有断裂或损坏 其次检测滚动轴承的轴向间隙和径向间隙 螺旋弹簧的检验观察有无裂纹或断裂 检测弹簧中心线与端面的垂直度 检测弹性 测自由长度 加载测量变形长度 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 117 螺栓 螺柱 螺母的检验观察外表 不应弯曲 螺纹部分不应压陷 滑扣 缺损 测量螺杆长度 不应拉长 螺纹有效旋合长度 螺栓拧入铸铁件的深度不应小于螺栓直径的1 5倍 螺栓拧入钢件的深度不应小于螺栓直径的0 8一l 0倍 2007年6月 能源与动力工程学院交通运输系 118 1 汽车总成装配的一般技术要求 总成装配 按照规定的技术条件 将组成总成的零件和部件连接在