1 Описание конструкции детали и условия её работы в механизме

В данной курсовой работе ведется разработка технологического процесса изготовления вала. Вал – это фигура цилиндрической формы. Валы весьма различны по служебному назначению, конструктивной форме, размерам и материалу. В машиностроении встречаются валы бесступенчатые и ступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые. По форме геометрической оси они могут быть прямыми, коленчатыми, кривошипными и эксцентриковыми (кулачковыми). Данный вал является гладким, ступенчатым и цельным, у которого длина составляет 350мм, наибольший диаметр 75мм, наименьший диаметр 50мм.

Валы предназначены для передачи крутящего момента от одной детали к другой или в качестве опор. Чаще они используются в механизмах и различных конструкциях. Валы в основном изготавливают из конструкционных и легированных сталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к концентрации напряжений, а так же для повышения износостойкости способности подвергаться термической обработке. Перечисленным требованиям наиболее полно отвечают стали марок 35, 40, 45, 40Г, 50Г, 40Х.

Для изготовления данного вала использована сталь 45.

2 Материал детали и его свойства

Данная деталь (вал) изготовлена из стали 45(ГОСТ 1050– 74). Это конструкционная сталь с содержанием углерода 0,45 %.

По требованиям к испытанию механических свойств сталь делят на категории 1, 2, 3, 4 и 5 (табл. 1). Категорию стали указывают в заказе; при отсутствии указаний поставляют сталь 2-й категории./2/

Таблица 1 – Категории сталей

Категория	Требования к испытанию механических свойств	Вид обработки стали
1	2	3
1 2 3 4 5	Без испытания на растяжение и ударную вязкость С испытанием на растяжение и ударную вязкость на образцах из нормализованных заготовок размером 25мм (диаметр или сторона квадрата) С испытанием на растяжение на образцах из нормализованных заготовок указанного в заказе размера, но не более 100мм С испытанием на растяжение и ударную вязкость на образцах из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок указанного в Продолжение таблицы 1 заказе размера, но не более 100мм С испытанием на растяжение на образцах из сталей в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожженной или высоко отпущенной)	Горячекатаная, кованная, калиброванная и серебрянка. Горячекатаная, кованная, калиброванная и серебрянка Горячекатаная, кованная и калиброванная Горячекатаная, кованная и калиброванная Калиброванная

Нормы механических свойств, указанные в табл. 2, относятся к стали диаметром или толщиной до 80мм. Для стали, диаметром или толщиной свыше 80мм допускается снижение относительного удлинения на 2 %./2/

Таблица 2 – Механические свойства стали 45 2-й категории

Термическая обработка заготовок	Предел текучести	Временное сопротивление разрыву	Относительное удлинение	Относительное сужение	Ударная вязкость ан,
	кгс/мм2		%
	не менее
Нормализация	36	61	16	40	5

Твердости стали 45 приведены в табл. 3

Таблица 3 – Твердость HB стали диаметром или толщиной свыше 5мм

Сталь горячекатаная и кованая для холодной механической обработки		Сталь калиброванная
без термообработки	после отжига или высокого отпуска	нагартованная	отожженная или высоко отпущенная
не более
220	197	241	207

Химические свойства стали приведены в табл. 4

Таблица 4 – Химические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-60)

Содержание элементов , %
C	S	P	Si	Mn	Ni	Cr	Cu
	не более
0,40-0,50	0,045	0,045	0,17-0,37	0,50-0,80	0,30	0,30	0,30

Технологические свойства

Свариваемость – низкая.

Температура ковки – начала 1250 ⁰C, конца 700 ⁰C.

Обработка давлением – удовлетворительная.

Обрабатываемость резанием – высокая.

Способ сварки – РДС и КТС (с последующей термообработкой).

Склонность к отпускной хрупкости – не склонна.

Назначение

Умеренно нагруженные детали высокой прочности и твердости или детали работающие на истирание (зубчатые колеса, упоры, валы, рейки, ключи, муфты, шпильки, фрикционные диски)/1/.

Таким образом, данный материал подходит к изготовлению из него нашей детали.