2 Розрахунок шліцевої протяжки

Вихідні дані, по яким розраховується протяжка:

матеріал заготовки: Сталь15;

- D₀ = 35,5H10(^+0,1) мм - діаметр отвору після свердління;

- L = 30 мм - довжина протягуваного отвору;

- d₁= 36Н8(^+0,039) мм – внутрішній отвір щліца;

- d₂=40Н9(^+0,062) мм – зовнішній отвір шліца;

- b=7 мм – ширина шліцевого паза;

- n=8 – число шліцевих пазів.

Розрахунок проводиться по методичним вказівкам [2].

2.1. Розрахунок циліндричної частини.

2.1.1. Визначаємо припуск на протягування

А = d_1max – D_0min=мм, (2.1)

де А – припуск на протягування;

D, d – характерний розмір отвору.

2.1.2 Припуск, який знімається чистовими зубцями визначається в залежності від квалітету точності або чистоти протягнутого отвору. Тоді

Ач = 0,04 мм.

2.1.3 Припуск на діаметр А_П , який знімається перехідними зубцями визначається по таблиці 21,[2] – S₀ = 0,13мм, тоді Ап = 2S₀ = 2∙0,13 = 0,26мм.

2.1.4 Припуск, який знімається обдирочними зубцями:

(2.2)

2.1.5 Глибина впадини зубів:

(2.3)

де К – коефіцієнт заповнення впадини зуба;

К = 2,5 ( табл.4 [2]).

 підйом на зуб, мм;

L  довжина притягуваного отвору, мм.

2.1.6 Встановлюємо попередній крок зубців:

t’ = (2,5 … 2,8)∙h₀ = 2,6 ∙ 2,397 = 6,23мм. (2.4)

2.1.7 Розрахунок максимального числа одночасно працюючих зубців:

Z_max = L/t’+1 (2.5)

де t’  попередній крок ріжучих зубців, мм;

L  довжина притягуваного отвору, мм.

Отримана при підрахунках дробова частина відкидається.

Z_max0 = L/t’ + 1 = (30/6,23) + 1 = 5,81 = 6.

2.1.8 Знаходження уточненого кроку ріжучих зубців.

Даному значенню Zmax відповідає ряд кроків t’. Найменший крок t₀ , що відповідає прийнятому значенню обчислюється по формулі:

(2.6)

де L  довжина притягуваного отвору, мм;

Z_max  максимальне число одночасно працюючих зубців

2.1.9 Визначення розміру передньої направляючої частини протяжки.

D₃ = d₁ - A ,

де d₁ - діаметр отвору після протягування.

D₃ = 36,039 – 0,539= 35,5 мм.

2.1.10 Вибір типу і розміра хвостовика.

Для шліцьових протяжок хвостовик виконується циліндричним. Визначаємо конструкторські розміри циліндричного хвостовика шліцьової протяжки (табл.7 [2]). Вибрані значення заносимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 - Конструктивні розміри.

D, мм	D1, мм	D2, мм	l, мм	l1, мм	l2 , мм	h , мм	r , град	r1, град	с, мм	A, мм2
35	25	31,6	20	32	32	27,5	0,4	1,6	1	490

Рисунок 2.1 Циліндричний хвостовик шліцьової протяжки.

2.1.11 Визначення площини небезпечного перерізу по першому зубу.

Для протяжок з циліндричною передньою направляючою, площа небезпечного перерізу обчислюється за формулою:

F₁ = 0,79(D₃ - 2∙h)², (2.7)

Тоді: F₁ = 0,79(35,5 – 22,397)² = 744,86 мм².

2.1.12. Визначення найбільшої сили протягування. Формула визначення сили протягування має вигляд [2].:

(2.8)

де S_Z – велична підйому на зуб (товщина стружки) розглядуваної ступені, мм. Коефіцієнти вибираємо в залежності від матеріалу: C_p = 700(табл.10[2]),

z_c = 2 – кількість зубців в секції.

x = 0,85 (табл.10,[2]). Потім з таблиці 11[2] вибираємо K_y = 0,93;

K_u = 1,15; K_c = 1.

P_max =700 ∙ 0,06^0,85 ∙ 36 ∙ 6/2 ∙ 0,93 ∙ 1,15 ∙ 1 = 7398,3 Кг.

Вибираємо модель станка 7А520 (табл.14,[2]).

2.1.13 Перевірка протяжки на міцність. Для цього розраховують напруження по першому зубу:

(2.9)

і по хвостовику:

(2.10)

Перевіряємо отримані значення з допустимим напруженням для протяжки з швидкоріжучої сталі, які не повинні перевищувати  σ_доп = 350 МПа (табл.15,[2]). Отже, умова виконується.

2.1.14 Визначаю кількість ріжучих секторів, яке вибирається з умови, що ширина сектора:

(2.11)

тоді:

Приймаємо m = 8.

15. Визначаємо розміри викружок, які розділяють стружку між зубами в секції:

ширина викружки:

(2.12)

задній кут приймається 6⁰.

Найбільщий радіус викружки R_В = 36мм (табл.22,[2]).

2.1.16 Число секцій обдирочних зубів:

(2.13)

Приймаємо n­₀=1.

15. Кількість обдирочних зубів:

(2.14)

Діаметри обдирочних зубів заносимо в таблицю 2.2. В секцій останій зуб робиться гладким і на ньому відсутні викружки, діаметр його на 0,03мм робиться меньшим ніж попереднього зуба.

Таблиця 2.2 – Діаметри обдирочних зубців

№ зуба	1	2	3
Діаметр,мм	35,5	35,739	35,709

2.1.18 Визначаємо розміри і кількість перехідних зубців. Розподілення припусків і кількість перехідних секцій n_П визначаєм по таблиці 23[2].

(2.15)

(2.16)

(2.17)

де А_П = 0,26 мм.

Кількість перехідних зубів n_П:

(2.18)

Діаметри перехідних зубів заносимо в таблицю 23. В секцій останій зуб робиться гладким і на ньому відсутні викружки, діаметр його на 0,03мм робиться меньшим ніж попереднього зуба.

Таблицю 2.3 – Діаметри перехідних зубців

№ зуба	1	2	3	4	5	6
Діаметр,мм	35,877	35,847	35,955	35,925	35,999	35,969

Кількість викружок m_П і їх ширину b_П визначаєм по (2.11):

тоді:

Приймаємо m = 8.

Наступні параметри викружок такі як і в обдирочних: задній кут приймається 5⁰...8⁰, найбільщий радіус викружки R_В = 36мм (табл.22,[2]).

2.1.19 Визначаємо розміри чистових зубів по наступним даним:

- товщина стружки приймається S_Z = 0,01 мм.

- крок чистових зубів:

де t₀ – крок обдирочних зубів. Робиться переміним t_ч = ±1 мм.

- кількість чистових зубів:

2.1.20 Визначаю кількість і розміри викружок. Задній кут викружок становить На ближніх зубцях викружки розташовуються в шахматному порядку.

Визначимо для протяжки:

- кількість викружок:

Приймаємо

- ширина викружок b у чистових приймається на 2...3 мм меньше ніж у перехідних зубів: b = 7,2 - 2,5 = 4,7 мм.

- радіус викружок проиймається таким як і в обдирочних: R_В = 36мм.