Третьяков_Курс лекций по дисциплине Технология конструкционных материалов (Третьяков Курс лекций по дисциплине Технология конструкционных материалов), страница 46

Последний способ для производства заготовоквтулок является предпочтительным, так как обеспечивает высокуюточность наружных размеров. Кроме того, в отливках, полученныхцентробежным литьем, почти полностью отсутствуют внутренниелитейные дефекты, или они могут быть удалены при черновой обработке резанием. Заготовки, изготовленные методами порошковойметаллургии, имеют высокое качество поверхности с минимальнымприпуском на механическую обработку. Коэффициент использования материала в этом случае достигает 0,95…0,99.

Порошковой металлургией изготавливают втулки с заданной пористостью, что позволяет, например, создавать подшипники скольжения, имеющиевысокие антифрикционные свойства без подвода смазки извне.При проектировании втулок необходимо учитывать особенностипроцессов обработки заготовок резанием. К деталям данного типа предъявляют следующие требования.1. Конструкция втулки должнадопускать растачивание всех внутренних поверхностей при однойустановке. Это позволяет обеспечить соосность внутренних поверхностей втулки.2. Соосные глухие отверстия,расположенные с двух сторон детали, нежелательны. Если отверстияглухие и должны выполняться с высокой точностью, для выхода режуРис. 25.7.

Канавка во втулке щего инструмента следует предусматривать канавки (рис. 25.7).с глухим отверстием2703. Образование шлицев в глухих отверстиях затруднено. Желательно, чтобы отверстия со шлицами были открытыми, так как этопозволяет применять протягивание. Если применение сквозныхшлицевых отверстий невозможно, следует обязательно предусматривать канавки для выхода режущего инструмента (рис. 25.8).Рис. 25.8. Шлицевые поверхности:а – в глухих отверстиях; б – в сквозных отверстиях4.

Внутренние выточки, особенно если их необходимо выполнять с высокой точностью, нежелательны. Втулки целесообразноконструировать со сквозными отверстиями.5. В конструкции втулки, имеющей фланец, последний по возможности должен иметь круглую форму.Производство втулок, как правило, отличается сравнительнонизким КИМ.

Поэтому для втулок стремятся использовать штучные заготовки, получаемые объемной штамповкой на ГКМ, центробежным литьем, литьем под давлением, методами порошковойметаллургии.25.4. Зубчатые колесаВ зависимости от конструкции и служебного назначения зубчатые колеса подразделяют на несколько типов, конструкция которыхприведена на рис. 25.9. Изделия должны быть износостойкими, работать плавно и бесшумно. Это достигается за счет высокой точностиразмеров и низкой шероховатости поверхности зубьев.При проектировании зубчатых колес должны выполнятьсяследующие технологические требования.1.

Конструкция заготовки должна обеспечивать надежное еебазирование при зубонарезании. Торцовая поверхность, являющаяся базой, должна быть перпендикулярной к оси отверстия.271Рис. 25.9. Типы зубчатых колес2. Все взаимосвязанные обрабатываемые поверхности зубчатого колеса следует располагать таким образом, чтобы была возможность их обработки за одну установку. Например, боковыеповерхности ступицы и обода следует располагать в разных плоскостях, что позволит вести обработку этих поверхностей одновременно.2723.

Проектирование зубчатых колес как одно целое с валом иливтулкой целесообразно для условий крупносерийного или массового производства. В мелкосерийном и единичном производстведля сокращения расхода металла и уменьшения объема обработкирезанием этого делать не следует.4. Проектирование зубчатых колес, точность которых можетбыть обеспечена только зубошлифованием, допустимо лишь приневозможности другого конструктивного решения.Зубчатые колеса работают в тяжелых условиях, поэтому к материалу заготовок предъявляют высокие требования в отношенииоднородности физико-механических свойств, макро- и микроструктуры, остаточных напряжений и т.

д. В зависимости от условий работы и назначения зубчатые колеса изготавливают из сталей40Х, 50Г, 40ХН, 12Х2Н4А, чугуна СЧ20 и СЧ25, а также из бронзовых и латунных отливок.Заготовки из чугуна, стали и бронзы изготавливают литьем впесчаные формы, кокиль и центробежным литьем. Последний технологический процесс широко применяется при изготовлении отливок крупных зубчатых колес III и IV типов (рис. 25.9).

Заготовками колес простой формы малых и средних размеров служат сортовой прокат или прессованные профили. Крупные колеса в условиях единичного и мелкосерийного производства изготавливаютиз кованых заготовок.Большинство заготовок зубчатых колес производится объемной штамповкой, которая позволяет повысить коэффициент использования металла и получить благоприятную макроструктуру.Для изготовления поковок колес I и II типов (рис.

25.9) применяютштамповку в закрытых и открытых штампах на молотах и кривошипных горячештамповочных прессах. Заготовки колес II и V типов чаще изготавливают штамповкой на ГКМ. Крупные заготовкиколес IV типа получают ковкой или раскаткой. Значительная частьзаготовок производится методом накатки зубьев в холодном и горячем состоянии. В этом случае исключается черновое зубонарезание и формируется наиболее благоприятная макроструктура.

Заготовки зубчатых колес небольшого размера изготавливают методами порошковой металлургии.Заготовки червячных колес получают обработкой давлениемили методом литья. Крупные заготовки этих изделий проектируютсоставными, состоящими из стальной или чугунной ступицы ибронзового зубчатого венца. При этом венец получают путем заливки бронзы на предварительно подготовленную ступицу с последующей обработкой резанием.273Основным процессом механической обработки заготовок приизготовлении цилиндрических и конических зубчатых колес является зубофрезерование червячной фрезой на зубофрезерных станках.

В том случае, когда колесо узкое или нет свободного выходадля фрезы, применяют зубодолбление. После фрезерования применяют шевингование или холодное накатывание, которое повышает производительность процесса по сравнению с шевингованием. Винтовая поверхность цилиндрических червяков в зависимости от программы выпуска изделий может быть нарезана с помощью профильных резцов на токарно-винторезных станках или спомощью дисковых фрез на универсально-фрезерных, резьбофрезерных и специальных червячнофрезерных станках. Шлифованиечервяков выполняют дисковыми и пальцевыми кругами, а шевингование – червячным шевером.Вопросы для самоконтроля1. Какие технологические требования предъявляют к конструкции корпусных деталей при их проектировании?2.

Назовите марки материалов, используемых при изготовлении корпусов насосов и компрессоров.3. Сформулируйте основные технологические требования,предъявляемые к конструкции валов и осей при их проектировании. Какими методами получают детали этого типа в условияхединичного производства?4. Какой вид заготовок чаще других применяют при изготовлении втулок диаметром 80...100 мм? Укажите основные требованияк конструкции втулок.5. Назовите основные требования, предъявляемые к зубчатымколесам.6.

Каким методом, видом или способом получают заготовкикрупных зубчатых колес?7. Каким преимуществом обладают зубчатые колеса, заготовкидля которых получены объемной штамповкой?274СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, Т.М. Барсукова,Л.Н. Бухаркин и др.; Под общ.

ред. А.М. Дальского. 4-е изд., перераб. и доп. М.:Машиностроение, 2002. 512 с.2. Материаловедение: Учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова,Г.Г. Мухин и др; Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 3-е изд., перераб. идоп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 648 с.3. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П.

Материаловедение: Учебник для высш.техн. учебн. зав. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.4. Мухин Г.Г., Павлов М.С. Прусаков Б.А. Новое в стандартах на металлургические сплавы: Учеб. пособие по курсу «Материаловедение». М.: Изд-во МГТУим. Н.Э. Баумана, 2001. 32 с.5. Кудинов В.В., Г.В.Бобров. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1992. 432 с.6. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве /А.М. Дальский, Б.М. Базаров, А.С. Васильев и др.; Под ред.