Разработка технологических процессов на механическую обработку вала первичного (стр. 2 из 15)
3.1 Анализ соответствия технических требований и норм точности служебному назначению изделия
Технические требования и нормы точности вытекают из служебного назначения машины и являются результатом преобразования качественных и количественных показателей служебного назначения машины в показатели размерных связей ее исполнительных поверхностей. Рассмотрим установление связей между показателями служебного назначения и техническими требованиями коробки передач.
Ступенчатая коробка передач состоит из набора зубчатых колес, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. При монтаже напрессовку подшипников производить безударным способом.
Фиксатор должен четко фиксировать муфту синхронизатора. Осевое перемещение втулок не допускается. Трущиеся поверхности смазать.
Коробка передач должна работать бесшумно, с минимальным износом.
Сорта масла для смазывания элементов коробки передач участвующих в работе можно обосновать тем, что для нормальной безотказной работы коробки передач и обеспечения хорошего смазывания подшипников и трущихся поверхностей предпочтительно использовать индустриальное масло И – 12А ГОСТ 20799 – 75.
Обеспечение требуемых допусков перекоса, параллельности и соостности валов в требуемых пределах, очень важно для правильной и долгосрочной работы коробки передач. Так как валы коробки передач являются базовыми деталями отдельных его узлов, то при их изготовлении должно учитываться то, что на поверхностях вала не допускаются трещины, плены, забоины, вмятины, закаты, волосовины и расслоение металла иначе велика вероятность возникновения дисбаланса.
Проведённый анализ говорит о том, что требования, предъявляемые к конструкции и силовым параметрам коробки передач полностью соответствуют условиям работы для которых она предназначена.
3.2 Анализ технологичности конструкции изделия
Конструкция сборочной единицы, в нашем случае вал первичный в сборе является технологичной, если она соответствует требованиям изготовления, эксплуатации и ремонта наиболее производительными и экономичными способами при заданных условиях производства. Степень этого соответствия выясняем путём анализа технологичности конструкции вала первичного в сборе, которую целесообразно проводить следующим образом, оценив следующие параметры.
- Оценка размеров, массы сборочной единицы. Оценка принципиальной возможность собираемости.
Исходя из того что масса вала первичного в сборе 38 кг и тип производства – серийный N = 800 шт./год, сборку всех узлов и самого вала первичного в целом целесообразно производить стационарно (конструкция технологична).
- Оценка необходимости одновременного ориентирования, присоединения и закрепления большого количества деталей в процессе сборки.
В процессе сборки вала первичного имеется необходимость одновременного ориентирования промежуточных элементов зацепления – роликов во впадинах зубчато-роликового колеса при помощи хомута для последующей установки. Последующая сборка осуществляется с последовательным присоединением отдельных деталей и узлов, что исключает необходимость применения для этого механизированных систем (конструкция технологична).
- Оценка возможности уменьшения количества деталей в сборочной единице.
Уменьшение количества деталей в сборочной единице, путём объединения нескольких простых деталей в одну более сложную не имеет необходимости, так как это приведёт к усложнению конструкции деталей, у которых имеется эта возможность, а так же к повышению неудобства общей сборки вала первичного при данных условиях серийности производства (конструкция технологична).
- Оценка наличия труднодоступных, неудобных мест для сборки, регулировки, измерения.
Конструкция вала первичного обеспечивает минимальное количество труднодоступных мест для сборки, а так же не требует использования специального инструмента (конструкция технологична).
- Оценка наличия и обоснования специальных требований к сборочной единице (по массе, шуму, вибрации,).
В целях обеспечения промышленной применимости данного вала первичного в сборе, его конструкция требует проведения испытаний и технологического контроля чтобы исключить превышение требований по шуму и вибрации.
Исходя из выше перечисленных пунктов соответствия данной сборочной единицы всем нормам технологичности, делаем вывод о том, что конструкция рассматриваемого вала первичного в сборе является технологичной.
3.3 Разработка технологического процесса сборки
Таблица 2 - Технологический маршрут сборки
| № операции | Содержание перехода |
| 1. | На вал 1 установить стакан 17 |
| 2. | Напрессовываем на вал 1 подшипник 20 безударным способом так, чтобы подшипник встал в стакан 17. |
| 3. | На втулку 4 насаживаем зубчатое колесо 3, предварительно запрессовав в него 2 подшипника 7. Между подшипниками 7 устанавливается кольцо 2.На втулку 4 одевается втулка 10. Далее устанавливается синхронизатор 9.На втулку 4 одевается втулка 10.На втулку 4 насаживаем зубчатое колесо 19.Запрессовываем в зубчатое колесо 19 2подшипника 7 между которыми устанавливается кольцо 2. |
| 4. | На вал 1 установить кольцо 8. |
| 5. | На втулку 4 насаживаем зубчатое колесо 3, предварительно запрессовав в него 2 подшипника 7. Между подшипниками 7 устанавливается кольцо 2.На втулку 4 одевается втулка 10. Далее устанавливается синхронизатор 9.На втулку 4 одевается втулка 10.На втулку 4 насаживаем зубчатое колесо 19.Запрессовываем в зубчатое колесо 19 2подшипника 7 между которыми устанавливается кольцо 2. |
| 7. | На вал 1 установить кольцо 12. |
| 8. | Напрессовываем на вал 1 подшипник 21 безударным способом так, чтобы подшипник встал в стакан 13 и устанавливается стопорное кольцо 14. |
| 9. | На вал 1 одевается шайба 15 и затягивается гайка 16 (Мкр = 300 + 5Н/м). Концы лепестков шайбы 15 отогнуть. |
3.4 Разработка схемы сборки. Выбор вида и формы организации сборки
В данном случае применяем стационарный вид сборки, так как сборка вала первичного и его составных частей осуществляется на одной позиции, к которым подаются детали.
Метод сборки применяем ручной.
Рисунок 1 - Общая схема сборки вала первичного
Рисунок 2 - Схема сборки узла 1
Рисунок 3 - Схема сборки узла 2
4.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
4.1 Служебное назначение детали
Деталь “Первичный вал” - является составной частью коробки передач.
Деталь представляет собой вал со шлицевыми, зубчатыми и резьбовыми поверхностями, помимо этого с одного из торцов детали имеются глухие отверстия. Первичный вал служит для переключения скоростей в коробке передач и передачи вращения непосредственно на другие исполнительные органы узла (в данном случае через шестерни которые находится в зацеплении с вторичным валом). Наружными посадочными поверхностями вал устанавливается в корпус коробки передач через подшипники качения, которые в свою очередь запрессовываются непосредственно в посадочные гнезда данного узла.
Шпоночные пазы служат для крепления.
Для изготовления данной детали выбираем углеродистую качественную конструкционную сталь марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
Таблица 3 - Химический состав стали 45 по ГОСТу 1050 – 88. ([9], стр. 102)
| Марка стали | Массовая доля элементов | |||||
| Углерода | Кремния | Марганца | Хрома не более | Никель | Другие элементы | |
| 45 | 0,42 – 0,50% | 0,17 – 0,37% | 0,50 – 0,80% | 0,25% | - | - |
Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050 – 88 ([9], стр. 106).
Таблица 4
| δткг/мм2 | δсркг/мм2 | δв% | Ψ% | αнкг/мм2 | НВ не более | |
| Не более | Горячекатаная | Отожженная | ||||
| 36 | 61 | 16 | 40 | 5 | 241 | 197 |
Эта сталь применяется при изготовлении деталей, работающих при больших скоростях, средних и высоких давлениях, при наличии ударных нагрузок. Также эта сталь удовлетворяет требованиям высокой поверхностной прочности и износоустойчивости.
Обладает следующими механическими свойствами: ударная вязкость
αн = 59 кг см/см2, относительное удлинение ψ = 45%, Твердость по Бринеллю НВ 187÷229.
4.2 Анализ технологичности конструкции детали
Технологичность конструкции детали рассматривается как совокупность свойств конструкции детали, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.
Объект производства анализируется по пяти признакам: обрабатываемости материала (Кто), рациональности формы детали с точки зрения механической обработки (КТф), наличию у детали поверхностей, которые удобно использовать в качестве технологических баз (Ктб), соответствие точности размеров и шероховатости поверхностей, принятых за измерительные базы (Ктш).