Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

Анализ служебного назначения детали

 

Вал ступенчатый предназначен для передачи крутящего момента с шестерни на колесо посредством шпонки. Данный вал работает в редукторе крана для привода лебедки.

Нагрузки – неравномерные.

Условия смазки - удовлетворительные.

Условия работы – полевые.

 

Физико-механические характеристики материала

 

Деталь изготовлена из стали 45 по ГОСТ 1050-74 и обладает следующими характеристиками

 

Химический состав:

Марка стали	С	Si	Mn	Cr	Ni
	Содержание элементов в %
45	0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	≤0,25	≤0,25

 

Такая сталь обладает следующими механическими свойствами:

- временное сопротивление при растяжении увр=598 МПа,

- предел текучести ут=363 МПа,

- относительное удлинение д=16 %,

- ударная вязкость ан=49 Дж/м2,

- среднее значение плотности:

- дельная теплопроводность: 680 Вт/( )

- коэффициент линейного расширения б=11,649*106 1/Сє

Сталь 45 среднеуглеродистая сталь конструкционная сталь, подвергаемая закалке и последующему высокотемпературному отпуску. После такой термической обработки стали приобретают структуру сорбита, хорошо воспринимающую ударные нагрузки. Такие стали обладают небольшой прокаливаемостью (до 10 мм), поэтому механические свойства с увеличением сечения изделия понижаются. Для вала требуется более высокая поверхностная твердость, следовательно, после закалки его подвергают отпуску.

 

Классификация поверхностей детали

 

Вид поверхности	№ поверхности
Исполнительные поверхности	14, 16
Основные конструкторские базы	2, 8, 12
Вспомогательные конструкторские базы	3, 5, 6, 9, 13, 14, 16
Свободные поверхности	1, 4, 7, 10, 11, 15, 17

 

Анализ технологичности детали

 

№ поверхности	Вид поверхности	JТ	Ra, мкм	ТТ Технические условия
1	Плоская	h	12,5
2	Плоская	h7	1,25
3	Плоская	h8	2,5
4	Плоская	h	12,5
5	Плоская	h7	1,25
6	Плоская	h8	2,5
7	Плоская	h	12,5
8	Цилиндрическая	k6	0,63
9	Цилиндрическая	n7	1,25
10	Цилиндрическая	h	12,5
11	Цилиндрическая	h	12,5
12	Цилиндрическая	k6	0,63
13	Цилиндрическая	n7	1,25
14	Плоская	N9	3,2
15, 17	Плоская	h	6,3
16	Плоская	N9	3,2

 

Показатели технологичности базирования и закрепления

а) Заготовка устанавливается удобно для обработки

б) Во время механической обработки единство баз соблюдается.

 

Количественная оценка технологичности

а) Коэффициент точности обработки

 

КТО=1- ,

 

где -cредний квалитет поверхностей детали.

 

,

 

где ni – количество поверхностей с i квалитетом;

JTi – квалитет.

 

А= .

КТО=1- = 0,901 .

 

б) Коэффициент средней шероховатости поверхности детали

КТШ=1- , = ,

=5,456.

КТШ=1- =0,817.

 

ВЫБОР ТИПА ПРОИЗВОДСТВА И ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Рассчитаем массу данной детали

 

q= ,

V=789700 мм3

m=789700·7814·10-9=6,170 кг.

 

Анализ исходных данных

- масса данной детали составляет 6,170 кг.;

- объем выпуска изделий 1100 дет/год;

- режим работы предприятия изготовителя – двухсменный;

- тип производства – среднесерийный.

Основные характеристики типа производства

- объем выпуска изделий - средний;

- номенклатура – средняя;

- оборудование – универсальное;

- оснастка – универсальная, специализированная;

- степень механизации и автоматизации – средняя;

- квалификация рабочих – средняя;

- форма организации технологического процесса – групповая переменно-поточная;

- расстановка оборудования – по типам станков, предметно-замкнутые участки;

- виды технологических процессов – единичные, типовые, групповые, операционные;

- коэффициент закрепления операции

10<KЗ<20 (на одном рабочем месте)

Объем партий, запуск деталей

 

 

а – периодичность запуска деталей

254- число ходов

- метод определения операционных размеров – расчетно-аналитический;

- метод обеспечения точности – оборудование, настроенное по пробным деталям.

 

Проектирование заготовки

 

Проектирование заготовки предложено на чертеже заготовки

 

Расчёт припусков

 

Определим минимальные значения операционных припусков по формуле:

 

Zimin=(Rz + h)i-1 +СФ – черновая операция (5.3)

Zimin=(Rz + h+Д)i-1 - чистовая операция (5.4)

 

где Rz i-1 , h i-1 – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке (значения берутся по прил.4 [2]);

Д i-1 – величина отклонения от перпендикулярности на предыдущей обработке;

СФ – смещение формы, возникающие при заготовительной операции.

 

[Z105] min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;

[Z705] min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;

[Z410] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;

[Z510] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;

[Z610] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;

[Z210] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;

[Z310] min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;

[Z615] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;

[Z515] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;

[Z215] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;

[Z315] min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;

[Z530] min = 0,03+0,04+0,015 = 0,085 мм;

[Z230] min = 0,03+0,04+0,015 = 0,085 мм.

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков, используя формулы:

 

 при n £ 4; (5.5)

 при n > 4; (5.6)

 

где: xi – коэффициент влияния составного звена на замыкающие звено;

n – число звеньев в уравнении припуска;

 - коэффициент соотношения между законом распределения величины Аi и законом нормального распределения:

 

Таблица 5.1 Значения коэффициента l2

Квалитет точности	Значение коэффициента l2	Закон распределения
IT 5...6	1/3	Равновесный
IT 7…8	1/6	Симпсона
IT 9…12 и грубее	1/9	Гаусса

 

tD – коэффициент риска, (tD=3.0).

щ [Z105] min = 3,2 + 1,2 = 4,4 мм;

щ [Z705] min = 5 + 3,2 + 1,2+0,3 = 9,7 мм;

щ [Z410] min =  = 5,68 мм;

щ [Z510] min =  = 6,86 мм;

щ [Z610] min =  = 6,86 мм;

щ [Z210] min = 0,3 + 0,25 + 1,2 = 1,75 мм;

щ [Z310] min = = 4,7 мм;

щ [Z615] min = 0,3 + 0,27 = 0,57 мм;

щ [Z515] min = 0,3 + 0,28 = 0,58 мм;

щ [Z215] min = 0,27 + 0,3 = 0,57 мм;

щ [Z315] min = 0,27 + 0,3 = 0,57 мм;

щ [Z530] min = 0,28 + 0,1 + 0,17 = 0,55 мм;

щ [Z230] min = 0,28 + 0,1 + 0,17 = 0,55 мм.

 

Определим максимальные значения операционных припусков по формуле:

 

 (5.7)

[Z105] max = 1,3 + 4,4 = 5,7 мм;

[Z705] max = 1,3 + 9,7 = 11 мм;

[Z410] max = 1,35 + 5,68 =7,03 мм;

[Z510] max = 1,35 + 6,86 = 8,21 мм;

[Z610] max = 1,35 + 6,86 = 8,21 мм;

[Z210] max = 1,35 + 1,75 = 3,1 мм;

[Z310] max = 1,35 + 4,7 = 6,05 мм;

[Z615] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;

[Z515] max = 0,21 + 0,58 = 0,79 мм;

[Z215] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;

[Z315] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;

[Z530] max = 0,085+0,55 = 0,635 мм;

[Z230] max = 0,085+0,55 = 0,635 мм.

 

Определим средние значения операционных припусков по формуле:

 

 (5.8)

[Z105] ср = 05 · (1,3 + 5,7) = 3,5 мм;

[Z705] ср = 05 · (1,3 + 11) = 6,15 мм;

[Z410] ср = 05 · (1,35 + 7,03) = 4,19 мм;

[Z510] ср = 05 · (1,35 + 8,21) = 4,78 мм;

[Z610] ср = 05 · (1,35 + 8,21) = 4,78 мм;

[Z210] ср = 05 · (1,35 + 3,1) = 2,23 мм;

[Z310] ср = 05 · (1,35 + 6,05) = 3,7 мм;

[Z615] ср = 05 · (0,21 + 0,78) = 0,495 мм;

[Z515] ср = 05 · (0,21 + 0,79) = 0,45 мм;

[Z215] ср = 05 · (0,21 + 0,78) = 0,495 мм;

[Z315] ср = 05 · (0,21 + 0,78) = 0,495 мм;

[Z530] ср = 05 · (0,085 + 0,635) = 0,36 мм;

[Z230] ср = 05 · (0,085 + 0,635) = 0,36 мм

 

Расчёт припусков

 

Определим минимальные значения операционных припусков по формулам:

- на токарной черновой операции 10:

 

Zimin=(Rz + h)i-1 + с.ш. (6.3)

 

где Rz i-1 , h i-1 – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке (значения берутся из прил.4 [2]);

с.ш. – смещение штампа, возникающее на заготовительной операции;

- на остальных операциях:

 

Zimin=(Rz + h)i-1 (6.4)

[Z1310] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1210] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1110] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1010] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z810] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z910] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1315] min = 0,08 + 0,1 + 0,02 = 0,2 мм;

[Z1215] min = 0,08 + 0,1 + 0,03 = 0,21 мм;

[Z815] min = 0,08 + 0,1 + 0,02 = 0,2 мм;

[Z915] min = 0,08 + 0,1 + 0,03 = 0,21 мм;

[Z1230] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;

[Z1330] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;

[Z830] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм.

[Z930] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;

[Z1235] min = 0,02 + 0,03 + 0,006 = 0,056 мм;

[Z835] min = 0,02 + 0,03 + 0,006 = 0,056 мм.

 

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков, используя формулы:

 

        при n £ 4; (6.5)

 при n > 4; (6.6)

 

где: xi – коэффициент влияния составного звена на замыкающее звено;

n – число звеньев в уравнении припуска;

 - коэффициент соотношения между законом распределения величины Аi и законом нормального распределения.

Определяется по табл. 2.1, для эксцентриситетов  = 0,127;

tD – коэффициент риска, (tD=3.0).

 

w[Z1310] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1210] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1110] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1010] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z810] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z910] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1315] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1 = 0,22 мм;

w[Z1215] = 0,06 + 0,03 + 0,04 + 0,1 = 0,23 мм;

w[Z815] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1= 0,22 мм;

w[Z915] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1= 0,23 мм;

w[Z1330] = 0,075 + 0,02 + 0,02 + 0,06 = 0,175 мм;

w[Z1230] = 0,075 + 0,02 + 0,03 + 0,06 = 0,185 мм;

w[Z830] = 0,075 + 0,02 + 0,02 + 0,06 = 0,175 мм.

w[Z930] = 0,075 + 0,02 + 0,03 + 0,06 = 0,185 мм;

w[Z1235] = 0,04 + 0,006 + 0,02 + 0,075 = 0,141 мм;

w[Z835] = 0,04 + 0,006 + 0,02 + 0,075 = 0,141 мм.

 

Определим максимальные значения операционных припусков по формуле:

 

 (6.7)

[Z1310] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1210] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1110] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1010] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z810] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z910] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1315] max = 0,2 + 0,22 = 0,42 мм;

[Z1215] max = 0,21 + 0,23 = 0,44 мм;

[Z815] max = 0,2 + 0,22 = 0,42 мм;

[Z915] max = 0,21 + 0,23 = 0,44 мм;

[Z1230] max = 0,09 + 0,185 = 0,275 мм;

[Z1330] max = 0,09 + 0,175 = 0,265 мм;

[Z830] max = 0,09 + 0,175 = 0,265 мм.

[Z930] max = 0,09 + 0,185 = 0,275 мм;

[Z1235] max = 0,056 + 0,141 = 0,197 мм;

[Z835] max = 0,056 + 0,141 = 0,197 мм.

 

Определим средние значения операционных припусков по формуле:

 

 (3.9)

[Z1310] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1210] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1110] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1010] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z810] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z910] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1315] ср = 0,5×(0,2 + 0,42) = 0,31 мм;

[Z1215] ср = 0,5×(0,21 + 0,44) = 0,325 мм

[Z815] ср = 0,5×(0,2 + 0,42) = 0,31 мм;

[Z915] ср = 0,5×(0,21 + 0,44) = 0,325 мм;

[Z1230] ср = 0,5×(0,09 + 0,275) = 0,1825 мм;

[Z1330] ср = 0,5×(0,09 + 0,265) = 0,1775 мм;

[Z830] ср = 0,5×(0,09 + 0,265) = 0,1775 мм.

[Z930] ср = 0,5×(0,09 + 0,275) = 0,1825 мм;

[Z1235] ср = 0,5×(0,056 + 0,197) = 0,1265 мм;

[Z835] ср = 0,5×(0,056 + 0,197) = 0,1265 мм

 

АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

Анализ служебного назначения детали

 

Вал ступенчатый предназначен для передачи крутящего момента с шестерни на колесо посредством шпонки. Данный вал работает в редукторе крана для привода лебедки.

Нагрузки – неравномерные.

Условия смазки - удовлетворительные.

Условия работы – полевые.