Анализ условий эксплуатации и технические требования, предъявляемые к детали

Объект анализа – цилиндр привода выключения сцепления 1602512-10 автомобиля.

Цилиндр привода выключения сцепления является наиболее ответственной деталью привода. Деталь работает под давлением тормозной жидкости (2…3 МПа), в связи с чем не допускается негерметичность конструкции. Следовательно, не допустимы утечки ни через корпус цилиндра, ни через уплотнители, ни через соединения с подводящим гидроприводом и сливным клапаном.

Цилиндр в качестве исполнительной поверхности имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность 1 (рис. 1), в которой перемещается поршень. Поверхность 1 также является вспомогательной базой для поршня.

Поверхность 2 является вспомогательной базой для штуцера, который спускает воздух из системы сцепления, а поверхность 3 – вспомогательной базой для шланга, по которому подается рабочая жидкость.

Поверхности 10, 8 и 9 бобышек являются основной конструкторской базой, так как по этим поверхностям цилиндр крепится цилиндр.

Поверхности 6, 7, 8 являются свободными.

Внутренняя поверхность цилиндра сопрягается с резиновыми уплотнителями, следовательно, для избегания задира уплотнений и утечек к качеству поверхности предъявляются повышенные требования (шероховатость поверхности Rz 80; овальность и конусообразность этой поверхности 0, 15мм; а также не допускаются раковины). Чтобы избежать утечек в резьбе сливного клапана, необходимо чтобы коническая поверхность клапана плотно прилегала к конической части корпуса, вследствие чего необходимо обеспечить соосность этой поверхности относительно поверхности А. Цилиндр располагается в нижней части в автомобиля, таким образом, он подвергается случайного рода ударам, а также работает в условиях повышенной запыленности, поэтому корпус цилиндра должен обладать высокой прочностью, иметь повышенную жесткость, иметь пылезащитные элементы (пыльник), специальные элементы для закрепления пыльника (канавка по наружной поверхности), приливы и отверстия для крепления цилиндра к несущим элементам автомобиля.

Материал цилиндра должен обладать антикоррозионными свойствами, быть относительно прочным и легким ходовой части автомобиля.

Этим требованиям удовлетворяет чугун СЧ 18.

Свойства и химический состав материала изделия.

Чугун – это многокомпонентный сплав железа с углеродом (более 2, 14 % С) и другими элементами (Si, Mn, S, P). В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплаве, различают белый, серый, высокопрочный и ковкий чугуны.

В машиностроении широко применяют серые, высокопрочные и ковкие чугуны, в которых часть углерода или весь углерод находится в виде графита. Наличие графита в них обеспечивает необходимую твердость, прочность, хорошую обрабатываемость резанием. Однако включения графита вызывают снижение прочности и пластичности, так как нарушают сплошность металлической основы слава.

Серый чугун является самым дешевым из литейных сплавов. Его механические свойства зависят от величины зерна металла, а также от соотношения между общим связанным и свободным углеродом (графитом). В обычном сером чугуне графит кристаллизуется в виде пластинок, которые расчленяют основную металлическую массу и действуют на внутренние трещины. По этой причине серый чугун с пластинчатым графитом обладает низкой прочностью и малой пластичность (до 0, 3). Однако наличие графита в чугуне придает ему меньшую чувствительность к внешним надрезам. Серый чугун обладает повышенной жидкотекучестью, что и используется при литье, хорошей свариваемостью и хорошей обработкой резанием.

Химический состав серого чугуна СЧ 18 представлен в таблице 2, а механические свойства – в таблице 3.

Таблица 2 Химический состав серого чугуна СЧ18

Таблица 3 Механические свойства серого чугуна СЧ18

Рис.1 Цилиндр привода выключения сцепления