2020-01-14
116
Колесо зубчатое предназначено для передачи крутящего момента и вращательного движения с одного вала на другой. Применяется в коробках скоростей, подач и редукторах.
Колесо зубчатое представляет собой тело вращения, на поверхности большего диаметра нарезаны 28 зубьев модулем 3,5 мм, степенью точности 7-С, левый торец без ступицы. Центральное отверстие простой формы и имеет 8 шлицев d6 x 32H7 x 38H12 x 6F10. Поверхности зубьев закруглены.. Рабочие поверхности зубьев проходят термическую обработку, закалку ТВЧ до твердости 40...52 HRC, и цементацию 52... 56 HRC.
Материал детали и его свойства
Колесо зубчатое выполняется из материала сталь 12ХН3А ГОСТ 4543-71. Это легированная конструкционная сталь, применяется для деталей средних размеров с твердой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной вязкой сердцевине, работающей при больших скоростях и средних давлениях. Из этой стали рекомендуется изготовлять зубчатые колеса, кулачковые муфты, втулки, плунжеры, копиры, шлицевые валы и т.п.
|
|
|
Таблица 3.1 - Химический состав стали 12ХН3А
| Марка | Содержание элементов, % | |||||
| Углерод | Марганец | Кремний | Хром | Никель | Другие элементы | |
| 12ХН3А | 0,37... 0,43 | 0,5... 0,8 | 0,17... 0,37 | 0,7-1,0 | 1,0 | - |
Таблица 3.2 - Механические свойства стали 12ХН3А
| Относительное сужение ψ, % | Предел текучести σт, МПа | Предел прочности σв, Мпа | Относительное удлинение δ, % | Ударная вязкость кГс*м/см2 | Твердость НВ, не более МПа |
| 45 | 784 | 981 | 10 | 6 | 2820 |
| Не менее | |||||
Определение массы детали производится путем разделения детали на простые геометрические фигуры и суммированием масс составляющих фигур:
Анализ технологичности детали
Деталь «Колесо зубчатое» соответствует следующим требованиям технологичности согласно ГОСТ 14.204-73:
- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;
- деталь изготовляется из стандартной и унифицированной заготовки;
- размеры и поверхности детали имеют оптимальные степень точности и шероховатости;
- физико-химические и механические свойства материала, жесткость детали, ее форма и размеры соответствуют технологии изготовления;
- показатели базовой поверхности (центральное отверстие Ø32Н7, Rа=0,8 мкм) обеспечивают точность установки, обработки и контроля;
- конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых и стандартных технологических процессов и изготовления;
Таблица 3.3 - Количественная оценка технологичности конструкции детали
| Номера поверхностей | Точность (квалитет) | Шероховатость Класс (Ra) | Унификация элементов | ||
| 1 | 14 | 6 (1,2) | |||
| 2 | 14 | 4 (6,3) | Фаска | ||
| 3 | 9 | 5 (3,2) | |||
| 4 | 14 | 4 (6,3) | Фаска | ||
| 5 | 14 | 4 (6,3) | |||
| 6 | 14 | 4 (6,3) | |||
| 7 | 14 | 4 (6,3) | Фаска | ||
| 9,11 | 14 | 4 (6,3) | 2 фаски | ||
| 10 | 7 | 7 (0,8) | |||
| 12-19 | 9 | 6 (1,6) | 8 шлицев | ||
| 8 | 14 | 6 (1,6) | Фаски | ||
| 48-76 | 14 | 4 (6,3) | 29 закруглений | ||
| 20-47 | 7 – С | 7 (0,8) | 28 зубьев | ||
| Всего: 76 | Из них унифицированных - 70
| ||||
Коэффициент унификации элементов:
где: Qу.э - количество унифицированных элементов;
Qэ – общее количество элементов;
,
следовательно по коэффициенту унификации деталь технологична.
Коэффициент точности: 
,
где: Аср – средний квалитет точности детали; 
,
тогда 
,
следовательно по коэффициенту унификации деталь технологична.
Коэффициент шероховатости:
,
где: Бср – средний класс шероховатости;
,
тогда
,
следовательно по коэффициенту унификации деталь технологична.
