1. Общая часть

1.1 Назначение шкива и анализ его технологичности

1.1.1 Назначение шкива и функции, выполняемые в узле

На ОАО «ЧТЗ» производят семейство тракторов с двигателями воздушного сгорания Д-180. Одним из основных узлов двигателя является кривошипно-шатунный механизм (узел № 14-03-07 сб), в который входит шкив коленчатого вала (деталь № 14-03-12).

Шкив коленчатого вала расположен на переднем торце коленчатого вала и служит для передачи вращательного момента от коленвала на вентилятор, который создает поток воздуха для охлаждения трубок радиатора, по которым проходит к внешнему торцу шкива с помощью болтов, для которых в шкиве делаются резьбовые отверстия.

Вращаясь, шкив через ременную передачу приводит в движение генератор, служащий для освещения прицепных машин и дороги.

Шкив насаживается на конический ввертыш, который вкручивается в коленвал. Для предотвращения поворачивания шкива, на ввертыше предусмотрена шпонка. Для крепления шкива на ввертыше, в центральное отверстие шкива помещается втулка, которая крепится болтом со стопорной шайбой к ввертышу.

Из описания назначения и конструкции детали следует, что посадочное коническое отверстие со шпоночным пазом, наружные канавки для ременной передачи, а также поверхность, к которой крепится вентилятор, имеют основное, решающее значение для служебного назначения детали.

1.2 Анализ технологичности шкива

Под технологичностью изделия понимается экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта.

Шкив коленчатого вала (№ 14-03-12) изготавливают из дешевого и недефицитного материала С420 ГОСТ 1412-85, который удовлетворяет требованиям эксплуатации по механическим и физическим свойствам. Деталь получают литьем, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки, но требует применения стержневой формовки для образования внутренней конической полости. Литье позволяет получать заготовку с профилем наиболее близким к профилю детали. Коэффициент использования материала:

К_и.м.= m_д/m_з = 8,8/14 = 0,63.

С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие недостатки в отношении технологичности. Обработка отверстий ф 67,7 Н9 и ф 175Н10 не может быть осуществлена на проход, поэтому необходимо переустановить деталь на разные операции. В случае обработки ф 175 Н10 невозможно совмещение баз. Для выполнения шпоночного паза на конической поверхности необходимо изготовление специального приспособления, дающего возможность получения паза, удовлетворяющего конструкции шкива. Для обработки крепежных отверстий М12-6Н также необходимо специальное приспособление, которое даст возможность инструменту выполнить отверстия в специально для этого вылитых в корпусе детали выступах.

В остальном деталь достаточно технологична. Большинство обрабатываемых поверхностей с точки зрения точности и чистоты не представляют технологических трудностей и позволяют вести обработку на проход. Шероховатость поверхностей не требует применения дорогостоящих, сложных и трудоемких отделочных операций. Конструкция шкива коленвала обеспечивает возможность обработки всех необходимых элементов детали, а также возможность их измерения. Деталь является жесткой, так как l : d < 3. Конфигурация детали имеет надежные поверхности для крепления при механической обработке, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций, позволяет применять наиболее совершенные и производительные методы механической обработки – обработка на станках с ЧПУ, применение сборного твердосплавного инструмента.