4.Определение установочных поверхностей детали, выбор схемы базирования, расчет погрешности базирования детали и назначение конструктивных параметров установочных элементов.

Схема базирования: на жесткой оправке с базированием по отверстию, с креплением по торцу.

Рисунок 1. Схема базирования

Расчет погрешности базирования:

В данном случае погрешность базирования определяется из допуска на размер детали.

Отверстие в зубчатом колесе имеет размер: .

Установочный палец имеет размер:

Наибольшей погрешностью базирования будет являться максимальный зазор в соединении деталь/палец.

Максимальный диаметр отверстия: 55,019мм , минимальный диаметр вала: 54,940мм.

Макс. погрешностью будет являться разница этих диаметров:

Размер детали , т.е. допуск размера составляет 0,140 мм. В данном случае погрешность базирования не превосходит допуск на размер.

5.Построение схемы сил действующих на деталь, её описание, определение точки приложения и направления зажимной силы.

Рисунок 2. Схема сил, действующих на деталь.

Силы, действующие на деталь и инструмент показаны на Рис 2. Сила зажима приложена к гайке и направлена по оси детали.

6. Составление уравнения равновесия и произвести расчет потребного усилия зажима.

Составляем уравнение равновесия, согласно (Рис. 2) и [5]:

где:

коэффициент запаса;

крутящий момент (Рис 2);

- момент трения между шайбой и деталью;

момент трения между деталью и опорой;

где:

, – коэффициенты трения;

, - радиусы шайбы и выступов колеса;

- сила зажима;

Расчет крутящего момента:

где:

- сила резания;

- сдвигающая сила;

- радиус зубчатого колеса;

- тангенс углов: наклона зубьев колеса и угла подъема витков червячной фрезы;

Подставляя формулы (6), (7), (8) в формулу (5) получим:

где:

- гарантированный коэффициент запаса;

- коэффициент, зависящий от базовой поверхности заготовки;

– коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении;

- коэффициент, учитывающий изменение силы резания при обработке прерывистых поверхностей или многолезвийный инструмент;

- коэффициент, учитывающий постоянство зажима;

Все коэффициенты выбираются [1, стр. 14].

7.Разработка схемы приспособления.

Взяв за основу стандартное зубофрезерное приспособление и доработав его конструкцию под заданную деталь получил специальное зубофрезерное приспособление. Чертеж приспособления приводится на чертеже КР.ПСП.2012.

8.Определение вида привода, определение наиболее нагруженного элемента приспособления и произвести его прочностной расчет.

Исходя из программы выпуска 1000 шт/год привод принимаем ручной, при помощи винтового зажимного устройства( соединение винт/гайка).

Наиболее нагруженный элемент приспособления – центральная шпилька, а точнее диаметр шпильки.

Диаметр шпильки определяется по [1, стр. 16]:

где:

- сила зажима;

- предел прочности на разрыв(для стали 20 =400 МПа);

По ряду стандартных чисел принимаем диаметр резьбы М12.

Далее рассчитывается длина рукоятки ключа по формулам из [1, стр.17]:

Определяем момент трения на торце гайки:

где:

- средний диаметр торца гайки;

f – коэффициент трения;

Подставляем значение формулы (14) в формулу (13):

Далее определяем крутящий момент на гайке зажимного устройства[1, стр. 17]:

где:

–средний радиус резьбы шпильки;

- тангенс углов подъема винтовой линии резьбы и трения резьбы;

где:

- диаметр резьбы шпильки;

Подставляем значение формулы (16) в формулу (15):

Далее определяется длинна рукоятки ключа[1, стр. 17]:

где:

- усилие, создаваемое рукой при затяжке(120 Н);

По ряду нормальных чисел выбираем длину рукоятки 170 мм.

Ключ необходимо изготовить изогнутым для удобства затяжки прижимной гайки.