[σ_р]=400 МПа.

Рисунок 1.2 Основные размеры хвостовика

Сила резания допускаемая прочностью опасного сечения по впадине первого зуба определяется из выражения:

P_оп = Н,

где D_оп – диаметр опасного сечения (D_оп =D₀–2h=72-2×9=54 мм);

-допускаемое напряжение на растяжение.

Расчетное тяговое усилие станка 7Б510 [3,табл.7 ст.15]:

P_ст =×Q=0,9×10⁵=9×10⁴ Н,

где – КПД станка (=0.9);

Q – тяговое усилие станка (Q= 10⁵ Н);

За величину максимально допустимой силы резания P_доп принимаем наименьшее из полученных значений.

P_доп = P_ст =9×10⁴ Н.

1. Максимальная глубина стружечной канавки по допустимому усилию

h_[σ]= ;

Величина h принятая по таблице меньше h_[σ]. Коэффициент заполнения стружечных канавок для стали K=3.

1. Подача черновых секций

S_zч = ;

Фактический коэффициент заполнения стружечной канавки:

K_min =

1. Количество зубьев в черновых секциях

В случае срезания стружки по групповой схеме резания фасочные зубья группируются в двузубые секции, аналогично шлицевым зубьям, причем первые зубья в каждой секции имеют на боковых сторонах выкружки для разделения стружки по ширине, а вторые выполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0.02 – 0.04 мм.

Таким образом, количество зубьев в черновых секциях принимаем для фасочной части Z_чсф =2, шлицевой Z_чсш =2.

1. Сила протягивания на черновых зубьях

На фасочной части:

;

Значение коэффициентов выбираем по таблице 9,10 [1, с. 17-18]

C_p =298; x = 0.85; K_γ =0,85; K_и =1,15; K_с =1.

Z_max = ; Z_max = =5,71, принимаю Z_max=6.

На шлицевой части:

;

1. Распределения припуска

- припуск на фасочную часть А_ф=1,3 мм;

- подъём фасочных секций S_ф=0,5 мм;

- припуск на черновую шлицевую часть А_ш=5,38 мм;

- подъём черновых секций S_ш=0,5 мм;

- припуск на переходную часть А_п=0,6 мм

- подъём переходных секций S_п=0,15 мм;

- припуск на чистовую часть А_п=0,08 мм

- подъём чистових зубьев S_п=0,03 мм;

1. Определение общей длины протяжки

общая длина фасочной, шлицевой, переходной частей:

;

общая длина чистовой и калибрующей частей:

где

длина задней направляющей:

общая длина:

.

1. Геометрия зубьев

На вершинах калибрующих зубьев выполняется цилиндрическая ленточка f =0.2-0.3 мм. Вспомогательный угол в плане на шлицевых зубьях φ = 1.5º с лентой по боковой поверхности f_б =0.8-1.0 мм выполняется на тех зубьях, высота шлицевых выступов которых не менее 1.2-1.3 мм. На первых зубьях черновых и переходных секций выполняются выкружки. Радиус выкружек определяется графически, при этом их глубина должна быть не менее 3S_zч.

Раздел 3. Расчет долбяка

Исходные данные:

Модуль колеса m=5 мм; Профильный угол α=20º

Шестерни Z₁=40; Колеса Z₂=80

Степень точности нарезаемых колес 7-D

Угол наклона зубьев по делительной окружности β=0

Материал детали Сталь 40ХН

Диаметры делительных окружностей

d_д1=200 мм

d_д2=400 мм

Диаметры окружностей выступов

D_а1=210 мм

D_а2=410 мм

Диаметры окружностей впадин

D_f1=187,5 мм

D_f2=387,5 мм

Диаметры основных окружностей

D_o1=187,93 мм

D_o2=375,88 мм

Толщина зуба по делительной окружности

S₁=S₂=7,8 мм

Межцентровое расстояния передачи A=300 мм

1. Определяем дополнительные данные, необходимые для расчета долбяка

1.1 Действительный угол зацепления в передаче

Отсюда α_1,2=20º

1.2 Диаметр основных окружностей колес

мм;

мм.

1.3 Наибольший радиус кривизны нарезаемого колеса

мм

1.4 Радиус кривизны в точке начала активной части профиля зуба нарезаемого колеса

мм

2. Проектный расчет долбяка

2.1 число зубьев долбяка

Где d^’_ди – номинальный диаметр делительной окружности, принимаем Ø100 мм [4 ст. 32 таб. 2]

2.2 Уточняем делительный диаметр

мм

2.3 Теоретический диаметр основной окружности

мм

2.4 Боковой задний угол в плоскости, параллельной оси долбяка

Где δ_н – берем равным 3º

δ_бок = 3.19=3º11º

2.5 Диаметр наружной окружности долбяка в исходном сечении

мм

2.6 Толщина зуба на делительной окружности по нормали в исходном сечении

мм

Где _ΔS – боковой зазор в передаче _ΔS=0.200

2.7 Угол давления на головке зуба

α_aus=33,36

2.8 Толщина зуба на вершине в исходном сечении

Где invα=0.014904

Invα_aus=0.075987

мм

2.9 Станочный угол зацепления переточенного долбяка, гарантирующий отсутствие среза и неполной обработки вершины зубьев колеса неэвольвентной частью профиля зуба долбяка

Где р_u=5 мм – наименьший допустимый радиус кривизны профиля зуба долбяка α_с=20,19

2.10 Вспомогательная величина

2.11 Максимальное отрицательное исходное расстояние придельно сточенного долбяка

2.12 Станочный угол зацепления нового долбяка, определяющий полную обработку рабочей части профиля зуба колеса

α_Н=25,5

2.13 Положительное расстояние, определяющее полною обработку рабочей части профиля зуба колеса

2.14 Расчетный задний угол по верху долбяка

δ=8,94

2.15 Максимально возможная величина стачивания долбяка вдоль его оси

2.16 Принимаем положительное исходное расстояние если и . Где В_р =29,5 мм

мм

2.17 Станочный угол зацепления нового долбяка

α_н=24º27

2.18 Наружный диаметр нового долбяка

мм

2.19 Станочный угол зацепления предельно сточенного долбяка

α_с=20,86

2.20 Уточненный задний угол по верху

δ= 7,71

2.21 Принимаем высоту долбяка

мм

Где b = 7,5 мм

2.22 Толщина зуба на делительной окружности по нормали

мм

2.23 Высота головки зуба долбяка по передней поверхности

мм

γ=5º

2.24 Полная высота зуба долбяка

мм

2.25 Корректированный торцовый профильный угол долбяка для уменьшения искажения профиля колеса от наличия переднего и заднего углов

α=20,24

2.26 Диаметры основных окружностей долбяка при шлифовании его профиля

мм

3. Проверочный расчет долбяка

1.Станочный угол зацепления долбяка и нарезаемого колецса

α_1,u=25,12

2.Межцентровое расстояние долбяка и нарезаемого колеса

мм

3.Диаметр окружности впадин зубьев колеса после нарезания долбяком

мм

4. Угол зацепления нарезаемого и сопряжённого с ним колес в зубчатой передаче

α=20

5. Диаметр теоретической основной окружности долбяка

мм

6.Радиус кривизны профиля зубьев колеса в точке начала активной части

7.Радиус кривизны профиля зубьев колеса после нарезания в точке начала обработки долбяком

Заключение

В ходе проделанной работы был произведён расчёт и проектирование заданных режущих инструментов, разработаны их рабочие чертежи, приведенные в приложении с указанием предельных отклонений размеров деталей и шероховатостей на поверхности инструмента.

Список использованной литературы

1. Протяжки для обработки отверстий/ Д. К. Маргулис, М. М. Тверской, В. Н. Ашихмин и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 232 с.

2. Методические указания к выполнению контрольных работ по курсу "Проектирование и производство металлорежущих инструментов"/ Сост.: И. А. Малышко, С.Л. Толстов. -Донецк: ДПИ,1991.-39с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496 с.

4. Расчет зуборезных инструментов. Романов В. Ф. М.: Машиностроение, 1969, стр. 251.