Хтз-2511

База, мм
Колея, мм
передних колес	1200-1400
задних колес	1100-1500
Номин. тяговое усилие, кН	6,5
Скорость движения, км/ч:
вперед	1,39 - 29,5
назад	4,45 - 29,5
Радиус поворота, м	3,5
Экспл. масса, кг
Экспл. мощность двигателя, кВт(л.с.)	19,5(27)
Модель двигателя	Д-120
Завод-изготовитель двигателя	ВТЗ (Россия)

1.
3. Анализ технического уровня продукции предприятия по тракторам данного класса. Карта технического уровня отечественных и зарубежных аналогов узла

На сегодняшний день существует большое количество тракторов разных классов и назначений, которые используются в сельском хозяйстве. В последнее время в Украине быстрыми темпами начало развиваться фермерское хозяйство. В связи с этим появилась возможность реализовывать сельхозтехнику не только большим, но и малым частным хозяйствам. В связи с этим следует принять во внимание возможность роста спроса на тракторы тягового класса – 5.

Данный класс представляет широкая группа машин, как украинского производства, так и зарубежные аналоги. На украинском рынке широко представленный трактор Т–17221-21, который выпускается на ОАО «ХТЗ» имени С. Орджоникидзе. Данные машины имеют ряд преимуществ перед импортными аналогами. Эти преимущества заключаются в том, что эти машины владеют достаточно простой конструкцией, относительная простота в эксплуатации, дешевизна запасных частей и др.

В табл. 1.1 представлена карта технического уровня сравниваемых тракторов.

Таблица 1.2 - Карта технического уровня

Основные показатели тракторов	ХТЗ 17221-21	ХТЗ-17021	ХТЗ-172121-19
Модель дизеля	ЯМЗ -238 Км2-3	BF6M1013E	Д-260.4S2
Фирма	Ярославский Моторный завод (Россия)	DEUTZ	ХЗТД
Максимальная мощность (л.с.)ДИН номинальная эксплутационная	(240)176,5 (230)169,1	(180)132,5 (170)125	(212)156 (202)147
Обороты дизеля, об/мин

Таблица 1.2 - Продолжение

Основные показатели тракторов	ХТЗ 17221-21	ХТЗ-17021	ХТЗ-17022
Кол-во цилиндров и их расположение	V- образное	6 рядное	V- образное
Объем цилиндров, л	14,86	7,146	7,12
Фильтр предвари­тельной очистки	стандартный мультициклон	стандартный циклон	стандартный цыклон
Тип трансмиссии	механическая с ГПМ	механическая с ГПМ	механическая с ГПМ
Диапазон скоростей, км/ч	3,82 – 30,6	3,9-31	3,82-30,6
Муфта сцепления, D мм	сухая, 2-х диск.. D=400	сухая, 2-х диск.. D=400	сухая, 2-х диск.. D=400
Коробка передач	12 передач впе­ред и 4 назад	12 передач впе­ред и 4 назад	12 передач вперед и 4 назад
ВОМ	стандарт.	стандарт.	стандарт.
Обороты об/мин	540 и1000	540 и1000	540 и 1000
Передний ВОМ	-	-	-
Гидросистема навесного устройства: производительность насоса, л/мин	92,4	92,4
Максимальное давле­ние кг/см
Подъемное усилие, кг
Категория навески
Минимальный радиус поворота, м	6,6	6,6	6,6
Вместимость топливного бака, л
Тормозная система	Пневмат.	Пневмат.	Пневмат.
Электрооборудование Генератор, Вт
Аккумулятор, А-ч	182x2	182x2	182x2
Стартер, В
Рабочие передние фары, шт.
Транспортные фары, шт
Задние рабочие фары, шт
7-клемная розетка для прицепа	стандартная	стандартная	стандартная
Кабина	2-х местная местная каркасная	2-х местная асная	2-х местная каркасная
Ходовая система	4x4, с подрес- сорен-ным передним мостом	4x4, с подрессо­рен­ным передним мостом	4x4, с подрес- сорен-ным передним мостом
Шины	23.1R26	23.1R26	23.1R26

4. Анализ качества конструктивных решений по узлам базового трактора (достоинства и недостатки)

Сцепление

На мощные и энергонасыщенные трактора выпускаемые Харьковским тракторным заводом устанавливается в основном однодисковая муфта сцепления постоянно замкнутого типа, сухого трения, с гасителями (демпферами) колебаний крутящего момента двигателя.

С конструкционной точки зрения применение однодисковою сцепления позволяет габаритные размеры узла при передаче большего крутящего момента, что приведет к повышенному износу дисков и соответственно уменьшению срока службы всего узла. При том усложняются также и регулировки муфты сцепления, что при реальных условиях эксплуатации ведет к сокращению службы узла.

Демпферы крутильных колебаний - упругофрикционные. Между дисками фланца ступицы и диском гасителя установлены фрикционные элементы. Этим достигается поглощение энергии крутильных колебаний и. как следствие этого, гашение колебаний ведущего вала коробки передач и связанных с ним деталей трансмиссии. Наличие гасителя крутильных колебаний способствует уменьшению шума и износа зубьев шестерен, а также уменьшает резкость включения сцепления. Однако данный узел имеет высокую стои­мость и малый срок службы, при износе фрикционных накладок сцепления необходимо менять также и фрикционные накладки демпфера, что значительно увеличивает стоимость ремонта.

Большим преимуществом с эксплуатационной точки зрения является применение фрикционных материалов несодержащих асбест, который является канцерогеном очень вредным для человека и окружающей среды.

Коробка передач

Предприятие выпускает механические и гидромеханические коробки передач.

Гидромеханические коробки передач предназначены для переключения передач на ходу без разрыва потока мощности.

Основным преимуществом гидромеханические коробки передач является наличие в коробке фрикционных муфт на включаемых шестернях, трактор не останавливается при переключении передач, а следовательно, не теряет инерции и не делает повторною разгона. Коробка передач имеет основной редуктор с шестернями постоянного зацепления и гидроподжимными фрикционами, ходоуменьшитель и двухступенчатую раздаточную коробку (для колесного трактора). Маневрируя ступенями ходоуменыпителя и раздаточной коробки, можно получить 16 передач переднего хода (четыре ступени основного редуктора. помноженные на две ступени ходоуменьшителя и на две ступени раздаточной коробки) и четыре передачи заднего хода. Трактор останавливается только при переключении ходоуменьшителя и раздаточной коробки (рядов).

Шестерни основного редуктора находятся в постоянном зацеплении, что позволяет уменьшить ударные нагрузки в трансмиссии при переключении передач.

Коробка передач выпускаемая предприятием обладает высокой надежностью и достаточной долговечностью наряду с высокими эксплуатационными и технико­экономическими показателями. Это является основными достоинствами коробки передач.

Основными недостатками коробки передач с конструкционной и технической точки зрения является сложность изготовления и высокая стоимость материалов. Шестерни основного редуктора находящиеся в постоянном зацеплении увеличивают приведенную инерционную массу, что плохо сказывается на тяговых характеристиках и разгонной динамике. Так как шестерни находятся в постоянном зацеплении и имеют прямой зуб, то это значительно повышает общин уровень шума исходящий от машины. Также основным конструктивным недостатком коробки является большая масса узла. Этот недостаток обусловлен низкой технологической базой предприятия.

Основные эксплуатационные недостатки коробки передач, такие как: поломка либо повышенный износ деталей узла, отказ в работе гидросистемы трансмиссии и др. в основном связаны с низким качеством изготовления деталей, применением несоответствующих материалов, использованием устаревших технологий, а также низкой культурой производства и эксплуатации.

Главная передач

В качестве главной передачи трактора используются конические шестерни с круговым зубом. Ведомая коническая шестерня посажена на корпус конического дифференциала повышенного трения. Конструкция передней и задней главной передачи аналогична, но место ее крепления к корпусу моста на переднем и на заднем мосту смещено. Главная передача двойная разнесенная состоит из центральной конической пары расположенной в одном картере с дифференциалом и колесных (бортовых) редукторов, это позволяет уменьшить нагрузки, действующие в зацеплении, а также уменьшить передаточные числа редукторов.

Ведущий мост

Ведущий мост состоит из корпуса, главной передачи с дифференциалом и конечных передач.

В качестве главной передачи трактора используются конические шестерни с круговым зубом. Ведомая коническая шестерня посажена на корпус конического дифференциала повышенного трения. Конструкция передней и задней главной передачи аналогична, но место ее крепления к корпусу моста на переднем и на заднем мосту смещено. Конечная передача представляет собой трехзвенный планетарный редуктор е передачей момента от солнечной шестерни к водилу.

Основными недостатками являются повышенная масса узла, низкое качество изготовления и применяемых материалов, а так же низкая культура производства и эксплуатации.

Механизмы управления

Поворот трактора осуществляется путем применения на тракторе ГОМТ. Достоинствами такого типа управления является высокая маневренность, простота управления и меньшая физическая загруженность оператора.

Недостатками является сложность изготовления его.

Ходовая часть

Трактора ХТЗ-17221-21 и их модификации имеют подвеску переднего моста и неподрессоренный задний мост, что отрицательно сказывается как на эргономических показателях трактора, так и на нагруженность рамы. Однако неподрессориванис заднего моста вызвано необходимостью обеспечение агротехнгических требовании. Подвеска включает в себя многолистовую рессору и гидроамортизатор двустороннего действия.

Рама трактора является несущим элементом трактора. Она состоит из двух полу рам. состоящих из продольных лонжеронов. Для недопущения снижения ее жесткости, прочности и надежности, все элементы, присоединяемые к ней крепят только с помощью заклепок.

Двигатель

В настоящее время на тракторы устанавливается несколько видов и модификаций двигателей. В основном это дизельные двигатели выпускаемые Ярославским моторным заводом ЯМЗ-236. ЯМЗ-238 и их модификации.

Двигатели Ярославского завода имеют более высокую мощность при более высоком крутящем моменте, что приводит к уменьшению ресурса механизмов трансмиссии и ходовой системы.

5. Предполагаемые направления по совершенствованию узлов и агрегатов базового трактора.

Жесткая конкуренция на рынке тракторов зарубежных стран и стран СНГ заставляет постоянно модернизировать и улучшать характеристики трактора. Поэтому АО «ХТЗ» постоянно работает над усовершенствованием конструкции тракторов с целью максимального удовлетворения пожеланий и требований потребителя.

Предполагаемые направления по совершенствованию узлов и агрегатов базового сведены в таблицу 1.3.

Таблица – 1.3 - Предполагаемые направления по совершенствованию узлов и агрегатов трактора

№	Направление модернизации	Цель модернизации
	Модернизация РК колесного трактора для обеспечения максимальной скорости движения 50 км/час.	Повышение скорости транспортировки грузов и экономия топлива.
	Разработка РК с гидравлическим управлением подключения заднего моста.	Быстрое подключение заднего моста без разрыва потока мощности.
	Модернизация РК трактора с обеспечением постоянного привода переднего моста.	Улучшение управляемости, маневренности и повышение КПД трактора, уменьшение износа шарниров и привода заднего моста.
	Модернизация ступицы крепления колес трактора.	Повышение надежности и жесткости конструкции ходовой.

6. Экспериментальная база завода. Методика испытаний основных узлов и агрегатов трактора. Оформление результатов испытаний.

Экспериментальная база завода предназначена для исследования и испытания машин, агрегатов, узлов и деталей с целью определения оптимальных параметров конструкции

Экспериментальная база завода состоит из производственной и Производственная часть представляет собой универсально – механический цех, позволяющий изготавливать различные узлы и детали, а также сборку и покраску опытных образцов механизмов и тракторов.

Исследовательская часть позволяет производить испытания как серийных, так и вновь изготовленных деталей и узлов и машины в целом.

Исследовательская часть включает в себя:

- Лаборатория электрооборудования.

- Лаборатория пахотных тракторов.

- Лаборатория гидравлики.

- Лаборатория испытаний спецмодификаций.

- Лаборатория Л ЭМ.

- Лаборатория топливной аппаратуры.

Кроме того, имеется испытательный полигон, на котором проводятся испытания тракторов во всех режимах и с различными навесными и прицепными агрегатами.

Испытания коробки переменных передач.

Для испытания коробки переменных передач, предполагается использовать стенд с замкнутым потоком мощности с нагружателем. Коробка переменных передач испытывается в сборе с ходоуменьшителем. В процессе испытаний этот стенд дает возможность измерить КПД узла, подобрать смазочный материал, провести испытания на долговечность и др. Он позволяет вести испытания на разных режимах нагрузки при минимальных затратах энергии.

На стендах с замкнутым контуром широко испытывают узлы трансмиссии на долговечность и шумность работы, определяют КПД и подбирают смазки. В этих стендах нагрузка на испытываемый узел создаётся силами упругости, возникающими в замкнутом контуре при применении специальных нагружателей. При малом расходе энергии возможно нагружение по любой программе. Недостаток – необходимость применения дополнительного технологического узла.

В стендах с замкнутым контуром конструкция нагружателя должна обеспечивать пуск стенда без нагрузки, возможность изменения нагрузки на ходу, высокую точность и быстроту выполнения команд для применения случайных программ нагружения. В настоящее время разработано большое число различных конструкций нагружающих устройств. Наиболее перспективными из них являются вращающиеся гидроцилиндры, которые удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к нагружающим устройствам.

На рис. 1.3 приведена принципиальная схема стенда с замкнутым контуром. Испытываемая КПП с ходоуменьшителем и раздаточной коробкой передач 2 соединен карданными валами с технологической КПП 3. Система приводится во вращение электродвигателем 1 через муфту на вал задней оси. Между собой КПП замкнуты через муфты на валы передней оси. Нагружающие устройства 4 выполнены в виде муфты, которая скручивается и позволяет испытать все шестерни валов и подшипники КПП.

Рисунок 1.3 – Схема стенда с замкнутым контуром

1 – электродвигатель; 2 –технологическая КПП с раздаточной коробкой; 3– испытываемая КПП с раздаточной коробкой; 4 – нагружающие устройства; 5 – муфта; 6 – муфта; 7 – валы.

Подробно испытания коробки переменных передач описаны ниже.

1. коробки переменных передач проверяют на герметичность в водяной ванне давлением воздуха 30...50 кПа (0,3...0,5 кгс/см²). Подвод воздуха производить через трубку маслозаливного патрубка.

2. Появление пузырьков воздуха в любом месте, кроме шлицевых соединений, фланцев и отверстия датчика положения штока передач в крышке верхней, не допускается. При этом отверстия, сообщающиеся с внутренними полостями, заглушить технологическими заглушками. Допускается герметизация шлицевых фланцев крышками с прокладками.

3. Допускается проверка на герметичность с технологической заглушкой вместо маслозаливного патрубка и электрических датчиков.

4. Проверка герметичности входящих подсборок допускается в составе общей сборки.

5. Коробки переменных передач проверять:

5.1. на шум;

5.2. на отсутствие течей масла;

5.3. статическую прочность;

6. Испытания проводить на стенде или в условиях объектасоштатными подсоединениями к приводам и системам.

7. Стенд должен быть оборудован технологическим баком с маслонасосом V = 18...20 литров с подогревом масла +50....+70°С.

8. Привод коробки переменных передач должен обеспечивать: n=2100| об/мин; Мкр = 768 Нм, на первичном валу КПП.

9. Испытания проводить на масле И - 20А ГОСТ - 20799 - 75 на стенде или ТАп - 15В ГОСТ - 23632 - 79 в объекте. Контролировать при периодических испытаниях в составе объекта.

10. Проверка на шум.

– на 5-ой минуте при 1900...2100 об/хв

– на 20-ой минуте| при 1500... 1700 об/хв.

10.1 Уровень шума должен бытьне более 103 дБ нарасстоянии 1 м от стенок коробки переменных передач.

10.2 Допускается уровень шума контролировать по утверждённому образцу (эталону) при испытаниях в объекте.

11. Проверка на отсутствие течей масла.

11.1. Течь маслав любом месте, кроме шлицевых соединений, фланцев, не допускается.

11.2. Появление отдельных масляных капель в местах шлицевых соединений, фланцев не является браковочным признаком. После проверки масло слить.

12. Проверка на статическую прочность и срабатывание фрикциона проводится при переодических испытания изделия в составе обьекта.

7. Анализ результатов испытаний узлов базового трактора. Рекомендации по модернизации.

Объем проверок, и результаты испытаний изложены в таблице 1.4. Проверки производились методом непосредственного осмотра, опробования и измерения.

Таблица 1.4 - Результаты испытаний.

Проверяемый параметр	Результат проверки
1. Наличие устройств, исключающих самопроизвольное включение и выключение передач и приводов рабочих органов.	Соответствует ГОСТ12.2.019 п.1.18
Наличие и эффективность стопорных систем, исключающих самопроизвольное опускание капота или других ограждений при поднятом положении.	Соответствует ГОСТ Предусмотрено открывание капота за вертикальное положение на 120°-130°
1. Наличие на двигателе устройства для экстренной остановки при аварийных ситуациях.	Соответствует ГОСТ12.2.019 п.7.11
2. Наличие устройства исключающего запуск двигателя при включенной передаче.	Соответствует ГОСТ 19677 п.2.8
3. Размещение АКБ (вне кабины) в местах исключающих попадание на них токопроводящих материалов, горючего технологического продукта и скопления газов.	Соответствует ГОСТ12.2.019 п.7.17
4. Наличие крыльев, защищающих кабину от забрызгивания землей и грязью.	Предусмотрено Соответствует ГОСТ12.2.019 п.7.25
5. Сидение на соответствие ГОСт20062.	Соответствует ГОСТ12.2.120 п.2.8
6. Наличие регулировки рулевого колеса (рулевого устройства) по высоте и углу наклона	Регулируется по высоте и наклону Соответствует ГОСТ12.2.120 п.3.13
Продолжение таблицы 1.4 1
7. Безопасность перевода трактора с сельскохозорудиями из рабочего положения в транспортное и обратно.	Осуществляется с рабочего места оператора
8. Удобство смены хвостовиков ВОМ.	Удобно
9. Расположение заправочной горловины топливного бака.	Заправка удовлетворительна Соответствует ГОСТ12.2.019 п.7.2
10. Приспособленность топливных баков для механизированной заправки.	Приспособлены
11. Наличие переднего буксирного устройства.	Есть в наличии
12. Наличие мест и проверка крепления ремней безопасности.	Места крепления предусмотрены
13. Эффективность кабины для защиты оператора от атмосферных осадков.	Защита от атмосферных осадков обеспечена
14. Размеры кабины и рабочего места оператора на соответствие ГОСТ 12.2.120	Соответствует ГОСТ 12.2.120
15. Люфт рулевого управления	Предусмотрены КД. Имеется регулировка, проводится по указанию ИЭ
16. Максимальные усилия сопротивлению перемещения органов управления и оценка их расположения.	Расположение, зоны перемещения и усилия соответствуют ГОСТ 27258, ГОСТ 12.2.019
17. Эффективность действия рабочих тормозов с определением: тормозного пути на каждой передаче при холодных тормозах; установивши. замедление и не прямолинейность движения при торможения.	Эффективны Соответствуют ГОСТ 12.2.019
18. Эффективность стояночного тормоза трактора на подъеме крутизной 20.	Обеспечивается Соответствует ГОСТ12.2.019
19. Шум на рабочем месте оператора.	Соответствует ГОСТ 12.2.003 на стоянке. В движении превышают на 6 дБ
20. Внешний шум	Соответствует ГОСТ 12.1.003
Продолжение таблицы 1.4 1
21. Параметры вибрации на органах управления (рулевое колесо) в вертикальном и горизонтальном измерении.	Находится в пределах допустимого
22. Определение угла поперечной статической устойчивости	Соответствует Обеспечена конструкцией
23. Эффективность работы искрогасителя (глушителя) выпускной системе двигателя.	Обеспечивается конструкцией
24. Способы приведения в действие основных органов управления.	Соответствует ГОСТ 12.2.120
25. Наличие автоматических тягово-сцепных или быстро соединяемых устройств для присоединения навески агрегируемых орудий	Имеются гидрофицированный крюк, предусмотрена установка СА-1

8. Организация конструкторских работ. Оформление конструкторской и расчетной документации, её хранение и учет.

Организация конструкторских работ начинается из того что в отдел главного конструктора поступает заказ от генерального директора на основе исследований рынка его потребностей, на проектируемый трактор устанавливается тип трактора его класс, мощность другие. Далее главный конструктор дает установку по конструкторским бюро и каждоё бюро согласно своей тематике занимается проектированием своих узлов и деталей.

Вся конструкторская и расчетная документация оформляется согласно действующих стандартов ЕСКД, ГОСТ, ОСТ, технических требований.

Для хранение и учета документации на заводе ХТЗ имеется ряд архивов, которые закреплены за каждым отделом завода. Так же на заводе есть библиотеки, в которых хранится техническая литература. Вся техническая документация имеет кодировку, что помогает конструктору быстро сориентироваться в документах.

Все узлы и детали, из которых собраны двигатели, трактор, разделены на конструктивные группы, составленные по принципу общности выполняемой работы. Каждая из этих групп имеет свое обозначение (номер) и наименование.

Конструктивные группы, составляющие двигатель, а также его узлы и детали имеют свою особую нумерацию и обозначение, которые состоят из номера модели двигателя, номера группы, номера узла (детали), который входит в данную группу, и условного обо­значения конструктивных изменений.

Для трактора принята восьмизначная система обозначения групп, узлов и деталей. В этой системе номер (обозначение) узла или детали состоит из восьми цифр, разделенных между собой точками. В обозначении тракторной детали 151.21.274 первые три цифры (151) указывают на принадлежность к трактору, две следующие цифры (21) обозначают порядковый номер группы, к которой относится деталь или узел; последние три цифры - 274 представляют собой порядковый номер узла или детали в группе. Нумерация узлов в группе ведется от 011 до 099. а деталей - от 101 до 999. сборочные чертежи групп трактора также обозначают тремя последними цифрами: от 001 до 010.

В тех случаях, когда группа, узел или деталь претерпели изменения, повлекшие за собой потерю взаимозаменяемости с ранее выпущенными изделиями, в конце обозначения их ставится через дефис еще одна цифра, указывающая порядковый номер этого изменения (151.21.236 - 3).

Если же группа, узел или деталь взаимозаменяемы с ранее выпущенными изделиями. в конце обозначения их ставится буква (151.21.035 А).

Если узлы или детали входят в состав нескольких конструктивных групп трактора, то они имеют номер применительно к одной основной группе и под этим номером значатся в других группах. В состав трактора и двигателя входят узлы и детали, заимствование из других машин, а также изделия, изготовляемые специальными заводами. К таким изделиям относятся механизмы и детали электрооборудования, агрегаты навесной гидравлической системы и др.

9. Оформление рабочих чертежей типовых деталей. Маршрутная технология изготовления типовых деталей.

Рабочие чертежи оформляется согласно действующих стандартов ЕСКД, ГОСТ, ОСТ, технических требований. Пример оформления рабочего чертежа шестерни приведен в приложении 1

Составление маршрутной карты изготовление шестерни

Материал для изготовления детали, шестерня - сталь 25 ХГТ ГОСТ 4543-71. В качестве заготовки для шестерни, рисунок 1.4, выбрана штамповка. Маршрутная карта технологического процесса механической обработки для крупносерийного производства представлена в таблице 1.4.

Рисунок 1.4 – Шестерня первой передачи коробки передач

Поверхности не указанные в таблице 1.5 не обрабатываются, поскольку при штамповке поверхности из стали 25 ХГТ имеют шероховатость Rz20 - Rz40, точность: 12 - 14 квалитет.

Таблица 1.5 – Маршрутная карта технологической обработки шестерни

№ опера-ции|	Наименование, содержание операции	Оборудование
	Заготовительная
III	Токарная Позиция А Базирование по поверхностям 4, 2. Зенкерования 7.	Вертикальный 8-ми шпиндельный полуавтомат 1К282
V	Черновое точение 10, 12, иа чистовое точение 12, фаска 14.
VІІ	Розвертывание пов. 7; формирование фаски 11.|
ІV	Позиция Б Базирование по поверхностям 7, 2. Черновое точение поверхностей. 8, 4, 5, 2.
VI	Чистовое точение 8, 2.
VIІІ	Формирование фаски 6, 9, 1, 3.
	Технологический контроль	Штангельциркуль ШЦ-ІІ
	Протягивание шлицов 13	Горизонтально-протяжной 7А520
	Зубофрезерная Фрезерование зубьев 2.	Зубофрезерный 5В312
	Технологический контроль	Зубомер, индикаторная скоба
	Зубошевинговальная Шевингования зубчатого венца 2.	Зубошевинговальный полуавтомат 5702 В
	Химико-термическая Нитроцементация, закалки.	нитроцементация при t=820-840 C, глубина нитроцементированного слоя 0,8-1,3 мм. После нитроцементации закалка в масле МС-20 при t=120-140 C.
	Шлифовальная Шлифовать зубчатый венец 2	Зубошлифовальный полуавтомат 5А841
	Моечная
	Технологический контроль	Зубомер, индикаторная скоба
	Транспортировочная

10. Материалы основных деталей узла трактора, характеристика материалов, термообработка.

Трактор состоит из большого числа узлов и агрегатов, которые, состоят из множества деталей изготовленных из различных материалов. Новый трактор создается на основе исходных данных, общих требований и опыта эксплуатации аналогичных машин.

К тракторам предъявляются следующие требования:

· Снижение металлоемкости

· Ограниченное до минимума применение дефицитных материалов

· Широкое применение пластмасс

· Широкое применение резин

· Снижение стоимости исходных материалов

К материалам, в свою очередь, предъявляются следующие требования:

· Высокое качество

· Хорошая обработка

· Хорошая податливость литью (в зависимости от технологии получения заготовки и, в последующем, детали).

· Высокая прочность

· Малая чувствительность к концентрациям напряжений

· Относительно невысокая стоимость

Исходя из вышеперечисленных требований на ОАО «ХТЗ» применяют следующие материалы

Подвеска трактора

Балансир - Чугун КЧ 35-10. ГОСТ 1215-75

Втулка балансира - Сталь 20. ГОСТ 1050-75

Пружина большая - Сталь 60С2ХА. ГОСТ 14959-75

Пружина малая - Сталь 60С2ХА. ГОСТ 14959-75

Корпус уплотнения - Чугун КЧ 30-6. ГОСТ 1215-75

Крышечка - Сталь 40. ГОСТ 1050-75

Манжета - резина 3825. МРТУ 38-5-1166-4

Коробка перемены передач

Корпус - Чугун СЧ-18-36. ГОСТ 1442-70

Вал первичный - Сталь 25ХГТ, ЧМТУ. ЦНИИ, ЧМ 561-61

Шестерни - Сталь 25ХГТ. ЧМТУ, ЦНИИ. ЧМ 561-61

Вал вторичный - Сталь 45Х. ГОСТ 4543-61

Барабан фрикциона - Сталь 45Х. ГОСТ 4543-61

Стакан - Сталь 45.1'ОСТ 1050-75

Втулка - Сталь 20. ГОСТ 1050-75

Золотник - Сталь 18Х1Т. ГОСТ 4543-61

Вал заднего хода - Стапь 45. ГОСТ 1050-75

Кулиса - Сталь 40Х. ГОСТ 4543-75

Картер задний - сплав АЛ9. ГОСТ 2685-71

Ват привода ВОМ - Стать 38ХС'. ГОСТ 4543-61

Ось - Сталь 40Х. ГОСТ 4543-61

Крышка картера - сплав АЛ9. ГОСТ 481-71

Муфта зубчатая включения - Стать 25ХГТ. ЧМТУ. ЦНИИ. ЧМ 561-61 Прокладка - картон прокладочный А. ГОСТ 9347-70

Шестерня ведущая - Сталь 20X113А. ГОСТ 4543-61

Шестерня ведомая - Сталь 20ХНЗА, ГОСТ 4543-61

Ступица - Сталь 38 ХС. ГОСТ 4543-61

Корпус главной передачи - Чугун КЧ 45-6. ГОСТ 1215-79

Крышка корпуса главной передачи - Чугун СЧ 15-32. ГОСТ 1412-70

Планетарный редуктор

Картер - Чугун КЧ 35-10,1‘ОСТ 1215-75

Водило - Сталь 45 Л-1, ГОСТ 977-65

Шестерня эпициклическая - Сталь 38ХС, ГОСТ 4543-61

Сателлит - Сталь 20ХНЗА. ГОСТ 4543-61

Ось сателлита - Сталь ШХ15. ГОСТ 801-60

Колесо ведущее - Сталь 45 Л-1. ГОСТ 977-65

ВОМ с приводом в сборе

Корпус редуктора ВОМ - сплав АЛ-11. ГОСТ 2685-63

Крышка - Сталь 45, ГОСТ 1050-75

Барабан фрикциона - Сталь 40Х. ГОСТ 4543-75

Шестерня ведущая 7= - Сталь 25ХГТ. ЧМГУ. ЦНИИ, ЧМ 561 -61

Диск нажимной - Сталь 65Г, ГОСТ 1050-75

Вилка тяги блокировки - Сталь 55Л, ГОСТ 7832

Сальник - войлок ПС, ГОСТ 6308-61

Вал первичный коробки перемены передач

Материал - Сталь 25 ХГТ ГОСТ 4543-71. Нитроцементировать Н 0.8... 1.3 мм; НКСэ 57... 65. Поверхности шлицев и подшипников Н > 0.6 мм НКС.>47; ядро НКСэ30...45.

Вал заднего хода коробки перемены передач

Материал - Сталь 45 ГОСТ 1050-74. Поверхности под подшипник ТВЧ h > 1.5 мм, НКСэ > 47. Трещины и т.п. не допускаются.

Шесетрни коробки перемены передач

Материал - Сталь 25 ХГТ ГОСТ 4543-71. Нитроцементировать зубья Н 0.8... 1.3 мм; НКСэ 57... 65. Поверхности шлицев Н > 0.6 мм НКС.>47; ядро НКСэ30...45.

11. Анализ выбора допусков и посадок по узлу базового трактора.

Долговечность и надежность работы узла во многом зависит от правильного выбора технических требований к посадкам. Характер посадок зависит от условий работы, угловых скоростей вращения, характера действующих нагрузок и т.п.

Выбор посадок подшипника производится конструктором по ГОСТ 25347-82.

Поскольку в большинстве случаев одна из обойм неподвижна, то подвижную обойму сажают с большим натягом, чем неподвижную. Посадка неподвижной обоймы должна быть такой, чтобы в процессе эксплуатации узла она имела возможность провернуться один раз.

Для коробок передач, раздаточных коробок, главных передач внутренняя обойма подвижна, она, как правило, сажается по k6, когда динамические нагрузки велики, то по m6. Подшипник муфты сцепления находится в маховике и при сборке, разборке должен легко сниматься с вала, поэтому внутренняя обойма сажается по j6. Неподвижная наружная обойма в коробках передач, раздаточных коробках и главных передачах обычно сажают по k7, в ходовых системах, где велики динамические нагрузки по m7.

Посадки шлицевых соединений зависят от возможности шлифовать ту или иную поверхность. Если после термообработки посадочного отверстия шлифуется поверхность внутреннего диаметра, то посадку выбирают по внутреннему диаметру. Если термообработке подвергается только вал, то шлифуется поверхность наружного диаметра, по которому происходит посадка. По боковой поверхности посадку производят с зазором.

Посадки элементов прямобочных шлицевых соединений рекомендованы стандартами СЭВ 187-76. Поэтому стандарту для подвижных соединений, центрированных по внутреннему диаметру для реверсивных передач, назначают посадки:

по центрирующему диаметру – H7/d16;

• по нецентрирующему диаметру –H12/h 11;

• но боковым поверхностям - D9/Н9.

В КПП, ГП. ходовой системе и других узлах широко применяются подшипники различных типов.

В подшипниках наружное кольцо D принято за основной вал. а внутреннее кольцо d - за основное отверстие. Посадка наружного кольца с корпусом осуществляется в системе вала, а внутреннего кольца с валом - в системе отверстия.

Поле допуска валов и отверстий корпуса, применяющихся в узлах тракторов Т-17221-21 для различных видов нагружений.

Поле допуска валов:

d6. hб - местные нагружения:

k6 - циркуляционные:

m6. n6 - колебательные.

Поле допуска отверстий:

H18 I8 - местные нагружения:

М7, Н7 - циркуляционные:

К7, Н7 -колебательные.

Наиболее подходящие посадки втулок на вал и в корпус совмещаются: Н7/Is6, Н7/h6, H7/m6.

Если выбор полей допусков ничем не обусловлен, рекомендуется применять посадки колеса на вал:

Н11/d11, М11/d11, Н9/h9.

При высокой частоте вращения вата в целях снижения возможного дисбаланса, посадка колеса на вал принимается:

Н8/Н8. М8/h7, М7/h6.

Если поля допуска валов заданы в связи с установкой соседних деталей, следует принимать поле допусков отверстий колец:

D11; D10; D9.

Сцепление

Посадки подшипников: вал имеет поле допуска k6. а охватывающая поверхность - К7. Для соединения вала муфты сцепления и шлицевых ступиц ведомых дисков применяются прямобочные шлицевые соединения с центрированием по наружному диаметру.

Коробка передач

Посадки подшипников: вал имеет поле допуска k6, а охватывающая поверхность-К7.

Первичный вал коробки передач имеет прямобочные шлицы с центрированием по внутреннему диаметру, а вторичный - нестандартные прямобочные шлицы с центрированием по наружному диаметру.

Главная передач

Посадка подшипников на ведущей вал-шестерне главной передачи следующая: вал имеет поле допуска k6, а стакан - К7.

В главной передаче применяются эвольвентные шлицевые соединения. Ведущая шестерня главной передачи имеет шлицы с центрированием по наружному диаметру с полем допуска е8. а сопряженный фланец - H8. Шлицы полуоси центрируются по боковой поверхности с полем допуска h11 а полуосевая шестерня и диски с внутренними шлицами- Н10. Наружные шлицы дисков трения центрируются также но боковой поверхности с полем допуска H10, а шлицы фланца- H11.

Карданная передача

Посадки подшипников на крестовину следующие: крестовина имеет поле допуска Н6. а фланец кардана - К7.

В карданной передаче применяются прямобочные шлицевые соединения с центрированием по наружному диаметру.

На ВОМ идет трубчатая карданная передача, имеющая подобную конструкцию и изготовленная из тех же материалов и имеет такую же термообработку.

Конечная передача

В связи с недостаточной прочностью и надежностью деталей конечной Посадка конических роликоподшипников различна: наружный подшипник садится на ступицу с полем допуска s6. а внутренний- g6. Наружная посадка подшипников в корпус одинаковая - К7.

В конечной передаче применяются эвольвентные шлицы с центрированием по боковой поверхности шлиц с полем допуска на полуоси а11 и на солнечной шестерне- k6.

12. Применение на предприятии новых технологий на стадии проектирования и расчетного обоснования новых моделей

Большое внимание на ОАО «ХТЗ» уделяется прогрессивным технологиям. Улучшение качеств зарубежной техники, аналогичной продукции выпускаемой заводом, во многом, достигнуто за счет применения более современных методов обработки деталей. Поэтому узлы и агрегаты, выполненные на ОАО «ХТЗ», сделанные на одном конструкторском уровне у нас имеют более низкие показатели прочности, надежности и долговечности.

При изготовлении шестерён применяется метод штамповки, при которой заготовка получается близкой по геометрическим параметрам к детали. После закалки и отпуска шестерня с нарезанными зубьями подвергается шлифованию, для обеспечения точных размеров зуба и его прочностных свойств.

Такие детали, как вал с фланцем, зубчатый венец, вилка кардана, штампуются на ГКМ. При этом используется сварка трением, которая позволяет предельно снизить тепловую деформацию изделия. В результате получается значительная экономия металла.

Сложные, знакопеременные нагрузки, которым подвергаются валы в процессе работы, предъявляют высокие требования не только к механическим свойствам материала, но и к качеству самого материала, в значительной степени формируемого в процессе получения заготовки. Поэтому валы и оси изготавливаются из стали. Наиболее рациональными методами получения заготовок, учитывая, что лучшее качество металла обеспечивается при его пластическом деформировании, являются штамповка и изготовление штампосварных соединений. Прокат используется в качестве заготовки для валов с незначительным различием диаметров ступеней.

Корпусные детали изготавливаются коробчатого и фланцевого исполнения методом литья или сваркой. Опоры, корпуса раздаточных коробок, коробок передач получают литьём; мосты, корпус машины изготавливают сварными.

Наиболее показательным фактом, при оценки уровня технологичности, прогрессивности и предприятия в целом, является применения систем автоматизированного проектирования (САПР). Следуя, в этом вопросе, по пути ведущих зарубежных фирм завод ХТЗ создал, на базе уже имеющихся систем, новую систему автоматизированного проектирования. В этих целях была установлена одна из систем САD/САМ/САЕ «Solid Work 2006», что позволяет вести конструкторскую документацию т.е. выполнения чертежей деталей. сборок и всего проекта на персональном компьютере. Преимущества данных систем заключается в уменьшении времени на проектирование, также существуют специальные приложения «стандартных изделий» и т. п., модули кинематических и динамических расчетов позволяющих с высокой степенью точности исследовать систему до натурных испытаний и выпуска её в производства. В настоящее время производится перевод чертежной документации на язык компьютера.

Использование систем САD/САМ/САЕ позволяет напрямую выводить их на станки с ЧПУ. Тем самым создавать гибкие линии и способность в кратчайшие сроки начадить или переналадить производства, ориентируясь на изменения рынка заказов.

Многие расчетные обоснования решаются также с использованием ЭВМ.

13. Экономический анализ базового узла

Для повышения экономичности и снижения затрат на эксплуатацию машины используется несколько путей, один из них это снижение количества марок эксплуатационных материалов (ГСМ), не более семи. Этот способ позволяет не только снизить затраты на проведение технического обслуживания, но и снизить количество видов покупаемых ГСМ, что позволит облегчить ведение учета и хранения.

Также из способов снижения затрат на эксплуатацию является снижение трудоёмкости проведения технического обслуживания. То есть применение узлов не требующих после сборки дополнительного обслуживания, или требующих меньше времени на обслуживание, а также требующих меньшую частоту обслуживания.

Следует отметить, что повышение качества изготавливаемой продукции также ведет к снижению затрат на эксплуатацию транспортного средства и на трудоемкость проведения ТО.

Калькуляция себестоимости изготовления раздаточной коробки трактора ХТЗ Т -17221-21 по укрупнённым показателям приведена в таблице 1.6

Таблица 1.6 Калькуляция себестоимости производства раздаточной коробки

Показатели	Единицы измерения	Значения
1. Сырьё и материалы	грн.
2. Покупные комплектующие изделия	грн.
3. Топливо и энергия	грн.
4. Материалы технологические	грн.
5. Транспортно – заготовительные расходы	грн.
6. Возвратные отходы	грн.
Итого затрат на материалы	грн.
7. Основная заработная плата	грн.
8.Прочие выплаты	грн.
9. Отчисления на соц. Страхование	грн.
10. Износ инструмента и приспособления	грн.
11. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	грн.
12. Цеховые расходы	грн.
13. Общезаводские расходы	грн.
14. Потери от брака	грн.
15. Производственная себестоимость	грн.
16. Внепроизводственные расходы	грн.
17. Полная себестоимость	грн.

Использованная литература

1 Анилрович В.Я, Водолажченко Ю.Т. Конструкция и расчет тракторов. - М. «Машиностроение», 1979.

2 «Базовые модели тракторов Х'ГЗ нового поколения для аграрного комплекса», Харьков 2010 г.

3 Барский В.И. «Конструкция и расчет трактора». - М. «Машиностроение», 1981.

4 Каталог материалов деталей применяемых в конструкциях трактора Т-150К

5 Каталог продукции выпускаемой Х'ГЗ

6 Инструкция эксплуатации трактора ХТЗ-17221-21

7 Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. – М.: ЦНИИТЗИ тракторосельхозмаш., 1980, - 297с.

8 Барский И.Б. Конструирование и расчет тракторов. Мн., Вышейш. школа, 1977, - 452с.

Приложение 1

Дата добавления: 2015-08-27