1 Разработка участка механической обработки детали зубчатого колеса со шпоночным пазом

1.1 Анализ служебного назначения и технологичности конструкции детали изготавливаемой на проектируемом участке

Деталь зубчатого колеса со шпоночным пазом представляет собой тело вращения и входит в состав редуктора.

Редукторы - основные элементы механизмов в зависимости от назначения, к редукторам и ко всему ме­ханизму могут предъявляться различные требования.

Шестерня коническая относится к ответственным деталям машин и служит для изменения ряда частот вращения и передачи их с одного вала на другой, по средствам зубчатых секторов расположенных на наружной поверхности. Шестерня коническая устанавливается на валу с помощью шлицевого соединения и воспринимает осевые и радиальные (поперечные) силы, вызывающие изгиб. К зубчатым секторам предъявляются высокие требования, как по точности изготовления, так и по прочности, жесткости, устойчивости к колебаниям.

Деталь, рассматриваемая в данном дипломном проекте, изготовлена из материала сталь 45 ГОСТ 1050-88. Материал допускает применение высоко производительных режимов резания. Химические свойства материала представлены в таблице 1.1 [1, с. 240.]. Физико-механические свойства материала, показаны в таблице 1.2 [1, с. 255.].

Таблица 1.1 - Химический состав

В процентах

Угле-род, С	Хром, Сr	Крем-ний, Si	Марга­нец, Мn	Фосс-фор, Р	Медь, Сu	Никель, Ni	Мышьяк, As	Азот, N	Сера, S
0,42 - 0,50	 0,25	0,17- 0,37	0,5 - 0,8	 0,035	 0,3	 0,3	 0,08	 0,008	 0,04

Таблица 1.2 - Механические свойства

Предел текучести материала, т	Предел прочности материала при его растяжении, в	Относительное удлинение после разрыва, 	относительное сужение после разрыва, 
Н/мм2		%
315	570	17	38

Анализ технологичности детали имеет целью установление возможности воспроизведения детали. Он осуществляется исходя из возможности обеспечения конструктивной формы детали её габаритов простановки размеров, заданных на размеры допусков, квалитета шероховатости поверхностей известными методами обработки на существующем оборудовании.

Рассмотрим наиболее ответственные поверхности детали: их обработку, точность, шероховатость.

Размер 40Н11 (^+0.16) выполнен по 11 квалитету в системе отверстия. Шероховатость Ra 12.5 мкм.

Размер 32Н7 (^+0.025) выполнен по 7 квалитету в системе отверстия. Шероховатость Ra 1.25 мкм.

Размер 10Н11 (^+0.09) выполнен по 11 квалитету в системе отверстия. Шероховатость Ra 12.5 мкм.

Остальные размеры выполнены по 14 квалитету.

Количественная оценка технологичности конструкции детали характеризуется показателями технологичности. В дипломном проекте количественную оценку конструкции детали производят по следующим вспомогательным коэффициентам.

Коэффициент точности обработки К_ТО определяем по формуле [2, с. 23.]

К_ТО = 1 - 1 / А_СР, (1.1)

где А_СР - средний квалитет обработки изделия.

К_ТО = 1 - 1 / 12 = 0,9.

Средний квалитет обработки изделия А_СР определяем по формуле

А_СР = ΣА_ni / Σni, (1.2)

где ni- число размеров соответствующего квалитета;

А - квалитет обработки.

А_СР = 7 × 2 + 11 × 2 + 14 × 7 / 12 = 12,3 ≈ 12,

Так как Кто = 0,9 > 0,8, то деталь является технологичной

Коэффициент шероховатости поверхности К_Ш определяем по формуле [2, с. 23.]

К_Ш = 1 - 1 / Б_СР, (1.3)

где Б_СР - среднее числовое значение параметра шероховатости.

Среднее числовое значение параметра шероховатости Б_СР, мкм определяем по формуле

Б_СР = ΣБ_ni / Σni, (1.4)

К_Ш = 1 - 1 / 12.5 = 0,92 мкм.

где Б - числовое значение параметра шероховатости;

ni - число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости.

Б_СР = 1.25 × 1 + 0.63 × 1 + 12.5 × 10 / 12 = 10.5 ≈ 12.5,

Так как К_Ш = 12.5 =12.5, то деталь является технологичной

Все поверхности детали открыты для доступа к ним режущего инструмента. Отсюда делается вывод, деталь изготавливается из материала, сталь 45 ГОСТ 1050-88. С точки зрения механической обработки деталь можно считать технологичной так как все элементы конструкции детали легко обработать без затруднений, как на универсальном так и на специальном оборудовании.