Shilina SOSUN_kr / роб. Шенфельд
.docxМіністерство освіти і науки України
Вінницький національний технічний університет
Практична робота №1
З дисципліни «Проектування технологічних процесів відновлення поверхонь»
Виконав ст.гр. 1ЗВ-12б:
Сосун В.О.
Перевірив к.т.н., доц.
Шенфельд В.Й.
Вінниця 2015
1. Аналіз конструкції та технологічності деталі
Піввісь є складовою частиною портала. (рисунок 1).
Піввісь складається з шийок, які встановлено в корпусі портала та сполучаються з підшипниками кочення. Піввісь має шліци з діаметром 50 мм. Піввісь закріплена на двох підшипниках і перебуває в зачепленні з іншим зубчастим колесом.
Рисунок 1 Креслення піввісі
Розглянемо всі опрацьовані поверхні піввісі і їх призначення, використовуючи рисунок 1 та 2.
Поверхні 2 і 4 використовується для нерухомого з'єднання піввісі з підшипниками. Поверхня повинна бути виконана по квалітету точності k6, шорсткість не більше як Rа=1,25 мкм.
Поверхня 6 до неї ставляться порівняно не високі вимоги на точність і шорсткість. Поверхня повинна бути виконана за такими вимогами як шорсткість не більше як Rа=6,3мкм.
Поверхня 5 є складовою поверхні шліців. Відстань між зубами контролюється по квалітету h7 точності та вимогами по шорсткісті не повинні перевищувати Rа=1.25мкм. Це зумовлено необхідністю забезпечення точного контакту при зачепленні зубчастого колеса, яке встановлюється на дану поверхню. Діаметр шліців 50мм. Шліци на ній проходять термічну обробку, міцність після якої становить 45…50 HRC.
Відхилення цилідричності поверхні після відновлення не повинне перевищувати 0,08мм.
Всі інші поверхні не такі відповідальні, як перераховані, оскільки вони не контактують з спряженими деталями і виготовленні ливарним способом без наступної механічної обробки.
Рисунок 2 Ескіз піввісі з вказаними номерами поверхонь
Деталь «піввісь»- є складовою редуктора відбору потужностей. Виготовляється із легованої конструкційної сталі марки 40Х . Ця сталь має досить високу пластичність , в’язкість, високу твердість і вона може працювати під дією високих навантажень і навіть при низьких температурах.
2 Матеріал деталі та його властивості
Піввісь виготовлена із сталі 40Х ГОСТ 4543–71 Сталь 40Х має всі якості для обробки на металорізальних верстатах без затруднення.
Сталь 40Х характеризується високою ступінню обробки різанням, задовільною пластичністю при обробці. Особливості структурних перетворень цієї сталі дозволяють, для отримання необхідних властивостей широко застосовувати термічну обробку, що особливо важливо для таких деталей, як піввісь.
Таблиця 1 Хімічний склад у % матеріалу Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Найменування |
Значення |
Вміст азоту (N) , % |
0..0,008 |
Вміст кремнію (Si), % |
0,17..0,37 |
Вміст марганцю (Мn), % |
0,5..0,8 |
Вміст міді (Сu), % |
0..0,3 |
Вміст нікелю (Ni), % |
0..0,3 |
Вміст сірки (S), % |
0..0,035 |
Вміст вуглецю (С), % |
0,36..0,44 |
Вміст фосфору (Р), % |
0..0,035 |
Вміст хрому (Cr), % |
0,8..1,1 |
Таблиця 2 Механічні властивості Сталі 40Х ГОСТ 4543-71
Найменування |
Значення |
|
Контекст |
Відносне звуження ,% |
4,5 |
|
гартування 860ºС (масло) + відпуск 500ºС (вода) |
Відносне подовження після розриву , % |
10 |
|
гартування 860ºС (масло) + відпуск 500ºС (вода) |
Густина , кг/м3 |
7850 |
|
|
Межа міцності , МПа |
980 |
|
гартування (масло) + відпуск 500ºС (вода) |
Межа текучості , МПа |
785 |
|
гартування 860ºС (масло) + відпуск 500ºС (вода) |
Зварюваність |
Важкозварна |
|
|
Твердість по Бріннелю , НВ |
217 |
|
відпал |
Температура кування , ºС |
1250..800 |
|
|
Флокеночутливість |
чутлива |
|
|
Температура критичних точок матеріалу Сталь 40Х
Ас1=743, Ас3 (Асm)=815, Аr1=693
Таблиця 3 Характеристика матеріалу Сталі 40Х ГОСТ 4543-71
Марка сталі
|
Сталі 40Х |
Замінник |
Сталь 45Х, Сталь 38ХА, Сталь 40ХН |
Класифікація |
Сталь конструкційна легована. Хромиста |
Застосування
|
Вали подвійної гідромуфти, шестерні, вали-шестерні, штоки, осі, плунжери, колінчаті і кулачкові вали, кільця, шпинделі, оправки, рейки, шпинделі, кільця, болти та інші деталі з підвищеною твердістю. |
Таблиця 4 Технологічні якості матеріалу Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Зварюванність |
Важко зварюється |
Флокеночутливість |
чутлива |
Схильність до відпускної крихкості |
схильна |
Твердість матеріалу Сталь 40Х після відпуску НВ=248
При наплавленні сталі вуглецевий еквівалент використовують як показник здатності до наплавлення і якості наплавленого шару. Вуглецевий еквівалент для сталей становить:
Ce= C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/14;
Обрахуємо вуглецевий еквівалент для матеріалу Сталь 40Х:
Ce = 0,36 + 0,5/6 + 0,2/24 + 0,1/40 + 0,8/5 =0,6138 %.
Отже, перед процесом наплавлення вала-шестерні потрібно підігріти до температури 200ОС – 250ОС для покращення процесу схоплювання між основним і наплавленим металом, а також для запобігання появи мікротріщин.
Висновок:
На основі проведеного аналізу можна сказати, що в цілому деталь піввісь досить технологічна. При виготовленні допускаєть використання високопродуктивних режимів різання (обробки). Дана деталь має добрі базові поверхні для первісної обробки і досить проста по конструкції, по конфігурації зовнішнього контуру шестерні, що позитивно впливає на отримання заготовки.