РПЗ (777665), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Трудоёмкость сборки тихоходного вала равна 4.83 мин.
Выбор сборочного оборудования:
Исходные данные для расчета силы запрессовки:
Т=259,7 Н*м – вращающий момент на колесе;
d =70 мм – диаметр соединения;
l=50 мм – длина сопряжения;
[N]min = 66 мкм; для посадки (из условия нераскрытия стыка)
[N]max = 108 мкм;
Определяем силу запрессовки:
Fзап = π ∙ d ∙ l ∙ pmax ∙ fП;
где fП – коэффициент трения при запрессовке деталей (для пары материалов сталь – сталь fП = 0,2);
pmax – давление от натяга выбранной посадки
pmax =
u – поправка на обмятие микронеровностей.
u = 5.5·(Ra1+Ra2);
Ra1 , Ra2 – средне арифметическое отклонение профиля поверхности, мкм.
Ra1 = 0,8 мкм – поверхность вала для соединения с натягом.
Ra2 = 1,6 мкм – поверхность отверстия в ступице для соединения с натягом.
u = 5.5·(0.8+1.6); u = 13.2 мкм
p – cреднее контактное давление
p = ;
k – запас сцепления для предотвращения контактной коррозии или для уменьшения ее влияния в соединениях с натягом. k =3
f – коэффициент сцепления (трения), при сборке нагревом и для пары сталь-сталь f=0,14
p = ; p =26.20 МПа
δ – деформация деталей
δ = 103·P·d·( )
,
- коэффициенты жесткости;
C1 = 0.7
C2 = 2.8
δ = 103·26.2·70·( ); δ = 43,7 мкм
E=2,1МПа – модуль упругости для стали;
μ=0,3 – коэффициент Пуассона для стали;
pmax = ; pmax = 56.8 МПа
Fзап = π ∙ 70∙ 50 ∙ 56.8 ∙ 0.2; Fзап =9279.01 Н
По рассчитанной силе запрессовки выбираем усилие пресса:
Fпр = (1,5..2) ∙ Fзап
Fпр = (1,5..2) ∙ 9279.01 = 18558.02 Н.
В соответствии с рассчитанным усилием выбираем гидравлический пресс П6320 с номинальным усилием 100 кН.
Технические характеристики
Усилие пресса номинальное, кН | 100 |
Ход ползуна, мм | 200 |
Максимальное расстояние между столом и ползуном, мм | 440 |
Размеры стола, мм: слева направо | 500 |
Размеры стола, мм: спереди назад | 500 |
Скорость ползуна, мм/с: при холостом ходе | 500 |
Скорость ползуна, мм/с: при рабочем ходе | 10...32 |
Скорость ползуна, мм/с: при возвратном ходе | 700 |
Тип системы управления | электрический |
Мощность привода, кВт | 12.5 |
Габаритные размеры (без правильного стола), мм: слева направо | 600 |
Габаритные размеры (без правильного стола), мм: спереди назад | 1250 |
высота | 1850 |
Масса пресса, кг | 920 |
1.6. Разработка эскизов сборки элементов узла.
Эскизы узловой сборки редуктора показаны в графической части проекта.
Раздел 2. Разработка технологического маршрута изготовления детали.
2.1. Назначение детали в узле. Анализ технических требований чертежа детали, выявление основных технологических задач, разработка схем контроля по основным параметрам точности.
Деталь представляет собой тело вращения типа диск Ø241.7, имеет посадочное отверстие Ø70 для закрепления на оси вала с натягом, зубчатый венец, обеспечивающий передачу вращательного движения. По венцу колеса нарезаны 77 зуба с модулем m=3 и углом наклона β=11.48°. Зубчатое колесо используется в двухступенчатом соосном редукторе.
Основные требования в эксплуатации: надежность и долговечность.
Для обеспечения эксплуатационных требований, необходимо выполнить следующие технические требования:
-
Наиболее высокая точность предъявляется к отверстию Ø70мм – поверхность обрабатывается по 8-му квалитету точности с шероховатостью Ra=1.6 мкм. Высокое требование к точности обусловлено тем, что данная поверхность является посадочной. Для обеспечения требуемой точности необходима абразивная обработка. Контроль будет проводиться при помощи нутромера. Написать цену деления
-
Допуск цилиндричности 70Н8 равен 0.023 мм. Данное техническое требование назначено для последующей сборки с валом и для ограничения концентрации давлений. Требование обеспечивается на этапах механической обработки отверстия. Контроль осуществляется при помощи индикатора.
-
Твердость детали 269-302 НВ. Требование обеспечивается за счет правильного назначения термообработки.
-
Точность остальных линейных и диаметральных размеров соответствует 12-ому квалитету точности.
-
Степень точности зубчатого колеса по ГОСТ 1643-81 - 8-В.
Точность изготовления цилиндрических зубчатых колес регламентируется ГОСТом 1643-81, предусматривающим 12 степеней точности в порядке ее убывания от 1 до 12. В машиностроении наибольшее применение находят степени точности с 6 по 9. Каждая степень точности имеет свои нормы кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев. Независимо от степени точности стандартизованы виды сопряжения колес в порядке увеличения бокового зазора между зубьями: Н, Е, Д, С, В. А. В сопряжении Н нормальный зазор равен нулю. Сопряжениям Е, Д и С соответствуют малый и уменьшенные боковые зазоры; В – нормальный зазор, А – увеличенный зазор. Для нереверсивных передач рекомендуют использовать сопряжение В, для реверсивных передач – сопряжения с уменьшенными боковыми зазорами.
Таблица 12
Вид сопряжения | Степень точности по нормам плавности работы |
A | 4-12 |
B | 4-11 |
C | 4-9 |
D | 4-8 |
E | 4-7 |
H | 4-7 |
-
Шероховатость зубьев Ra=1.25 мкм.
Шероховатость необходимо обеспечить для плавной работы всего сборочного узла (зубчатое колесо входит в зацепление с шестерней)
-
Шероховатость остальных поверхностей Ra=6.3 мкм
Поскольку остальные поверхности не являются посадочными нет необходимости подвергать их финишной обработке, добиваясь меньшей шероховатости.
Все размеры 12-го квалитета точности могут быть легко обеспечены на этапах лезвийной обработки.
Средства контроля:
Контроль шероховатости отверстия осуществляется с помощью устройств типа профилометр-профилограф.
Контроль фасок осуществляется при помощи фаскомерами.
Радиусы скругления контролируются наборами радиусомеров;
Установленные конструктором допуски являются обоснованными, так как допуск формы обусловлен степенью ответственности детали, а самую высокую размерную точность имеет посадочная поверхность (8 квалитет).
Точность и шероховатость рабочих поверхностей определяются условиями работы детали. Уменьшение точности приведёт к снижению точности установки колеса зубчатого в рабочем узле и надёжности его работы. Увеличение шероховатости этих поверхностей приведёт к снижению надёжности сопряжений и интенсивному изнашиванию поверхностей.
Основные технологические задачи, выявленные после анализа технических требований:
-
Обеспечить точность посадочного отверстия Ø70 мм по 8-му квалитету Ra1.6мкм
-
Обеспечить допуск цилиндричности посадочного отверстия 0.023 мм
-
Обеспечить точность размеров остальных поверхностей, указанных на чертеже.
2.2. Отработка конструкции на технологичность для заданного типа производства.
Круглая форма детали свидетельствует о ее технологичности при получении заготовки, обработке, контроле. Наружная поверхность является соединением прямых линий и окружностей простой конфигурации, что позволяет легко подобрать режущий инструмент и прошлифовать зубья. Деталь не содержит каких-либо специфических особенностей формы, поэтому может быть обработана непосредственно по типовому ТП.
Конструкция детали состоит из минимального числа поверхностей, обусловленных ее функциональным назначением. Поэтому число требований также минимально.
Всего обрабатывается 5 поверхностей: 2 цилиндрических; 2 торцевых; зубья. Т.е., даже при полной обработке детали число обрабатываемых поверхностей относительно невелико.
Деталь имеет хорошие базы, можно использовать при обработке отверстие, диаметром 70 мм, точный торец, а также наружную поверхность.
Свободные поверхности выполнены по 12 квалитету точности. На заготовительных операциях такой точности не добиться, поэтому предусматривается обработка всех поверхностей.
С точки зрения механической обработки зубчатые колеса вообще нетехнологичным, так как операция нарезания зубьев со снятием стружки производится в основном малопроизводительными методами.
Для контроля параметров точности можно использовать простые измерительные средства и приспособления.
Средний коэффициент точности обработки:
Аср = ; ITi – точность i-ой поверхности;
Аср =
Аср = 11.6
0,91 > [0,8] – по этому показателю деталь технологична.[2]
Средний коэффициент шероховатости поверхности:
Бср = ; Rai – шероховатость i-ой поверхности, мкм;