Деталь » Вал » работает в рычажном механизме редуктора, испытывает знакопеременные нагрузки, служит для передачи вращательных движений и крутящих моментов. Шлицы и зубья, выполнены с валом за одно целое, это повышает жесткость вала и обеспечивает требуемое направление и легкость перемещения монтируемых на нем зубчатых колес, муфт, втулок. Шлицы — прямобочные.
Валы различны по служебному назначению, конструктивной форме, размерам и материалу. Несмотря на это, технологу при разработке технологического процесса изготовления валов приходится решать многие однотипные задачи. Поэтому целесообразно пользоваться типовыми процессами, которые созданы на основе классификации.
В общем машиностроении встречаются валы бесступенчатые и ступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые, валы-шестерни, а также комбинированные в разнообразном сочетании. По форме геометрической оси валы могут быть прямыми, коленчатыми, кривошипными и эксцентриковыми (кулачковыми).
Шлицевые валы могут быть со сквозными и закрытыми шлицами, последние составляют около 65% общего количества типоразмеров. По конструкции шлицы могут быть прямобочными и эвольвентными, преобладают прямобочные (приблизительно 85 … 90% общего количества применяемых в машиностроении типоразмеров шлицевых валов), хотя в отношении технологии изготовления эвольвентные шлицы имеют ряд преимуществ и в ближайшем будущем они должны получить большее распространение.
Деталь «Вал» массой 1,7 кг изготавливается из материала Сталь 40Х. Вал предназначен для передачи вращательных движений и крутящих моментов.
Так как данная деталь является особо ответственной деталью редуктора, то к ней предъявляются особые требования:
высокая надежность (многократный запас прочности);
Учитывая эти требования назначается марка материала. Наиболее отвечающим этим требованиям является Сталь 40Х.
Назначение стали 40Х: в моторостроении — коленчатые валы, фрикционные диски, зубчатые колеса, неазотируемые гильзы цилиндров, впускные клапаны тихоходных дизелей, шатунные болты и гайки, силовые шпильки, коромысла клапанов и другие улучшаемые детали, закаливаемые в масле; в турбостроении — турбинные диски, валы зубчатых передач, детали соединительных муфт турбин, роторы турбокомпрессоров. В нефтеперерабатывающем машиностроении — высокопрочные трубы, баллоны большой емкости, работающие под давлением 40 МПа и др.
Таблица 2.1 — Массовая доля элементов ГОСТ 4543-71.
Видео:Конструкторские , технологические и измерительные базы. Базирование деталиСкачать
Служебное назначение вала вторичного
Служебное назначение Вала.
Назначение детали «Вал» в передаче крутящего момента с втулки двигателя на вал, и передача вращательного движения с вала на зубчатые колеса.
· температура окружающей среды: — 30 …+ 40˚С.
· атмосферное давление 740÷800 мм. рт. ст.
Служебное назначение поверхностей детали (Вал):
Критический анализ технических требований на деталь «Вал»
Критический анализ технических требований на деталь (Вал) показал, что на чертеже указаны все необходимые требования, следовательно, не требуются дополнения.
Технические требования на деталь «Вал»
Технические требования на деталь «Вал» указаны на чертеже.
Методы контроля основных технических требований на деталь «обойма»
Контроль диаметральных размеров :
штангенциркуль ШЦ — 1 -125 — 0.1 ГОСТ 166-89. цена деления — 0.1 мм;
калибр — скоба Ø25 k 6 стандартная :
калибр – скоба 8113-0140 k 6 П — Пр ГОСТ 18362-73;
Контроль линейных размеров :
штангенциркуль ШЦ — 2 — 250 — 0.1 ГОСТ 166-89, цена деления — 0.1 мм.;
штангенциркуль ШЦ — 1 — 160 — 0.1 ГОСТ 166-89 , цена деления — 0.1 мм..
кольцо 8211-1141 6Е ГОСТ 17763 – 22;
кольцо 8211-0141 6Е ГОСТ 17764 – 24;
Читайте также: Компрессор фубаг 50 литров какое масло заливать
Рис. 2 Контроль радиального биения.
3. Индикатор многооборотный 1МИГ ГОСТ 9696. Цена деления – 0,001 мм. Диапазон измерений – 0-1 мм.
4. Штатив Ш-1-250 ГОСТ 10197-70.
Образцы шероховатости по ГОСТ 9378-75
Профилометр мод.253 ГОСТ 19299-73
Анализ технологичности конструкции детали
Деталь «вал 001.003.03» является телом вращения, выполненным из стали 45 ГОСТ 1050-88.
Все поверхности детали просты по конфигурации и легко доступны для обработки. Поверхности Ø25 k 6 выполнены по шестому квалитету соответственно, поэтому обработка на проход не возможна. Необходимо несколько операций.
В остальном деталь довольно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов, имеются канавки для выхода режущего инструмента. Так же есть хорошие базовые поверхности для первоначальных операций.
Видео:ТВЧ закалка валаСкачать
Служебное назначение, технические требования, материал и методы получения заготовок (стр. 1 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
4.1. Служебное назначение, технические требования, материал и методы получения заготовок
Детали типа тел вращения широко распространены в машиностроении. Они различны по служебному назначению, конструкции, размерам и материалу. Среди них детали типа валов имеют длину, в несколько раз большую диаметра, у деталей типа дисков диаметр больше длины, а у деталей типа втулок, цилиндров диаметр и длина примерно одинаковы. Различие конструктивных форм и размеров деталей влияет на способ установки заготовок и последовательность их обработки. Объединяющим признаком этих деталей является то, что они образованы в основном наружными, внутренними и торцовыми поверхностями, имеющими общую ось вращения. Поэтому при обработке таких деталей, кроме общей задачи получения заданных размеров, стоит технологическая задача обеспечения соосности поверхностей и точного расположения торцов относительно оси детали.
При изготовлении деталей типа тел вращения превалирует токарная обработка. Указанные требования обеспечиваются следующими способами установки и обработки заготовок на токарных станках: обработка соосных поверхностей с одной установки; обработка в два установа сначала наружных, а затем внутренних поверхностей с базированием детали по наружной поверхности; обработка в два установа сначала внутренней, а затем наружной поверхности с базированием по внутренней поверхности (обработка от отверстия) [2, 25].
Обработка жестких деталей за один установ обеспечивает малые отклонения от соосности и перпендикулярности торцов к оси детали. Второй и третий способы относятся к обработке деталей, закрепляемых в патроне и на оправке. Кроме указанных, возможны и другие способы. Так, на станках с ЧПУ обработку ведут за два установа. Сначала заготовку обрабатывают с одной стороны, затем после ее снятия и поворота на угол 180° — с другой. В этом случае связанные жесткими допусками поверхности желательно обрабатывать за один установ.
Наиболее характерными деталями типа тел вращения являются валы, шпиндели, фланцы.
Валы используют для передачи крутящего момента или в качестве опор. Валы бывают бесступенчатые и ступенчатые, цельные
и пустотелые, гладкие и шлицевые, валы-шестерни, а также комбинированные в различном сочетании. Различают валы прямые, коленчатые, кривошипные и эксцентриковые (кулачковые). В машиностроении наиболее распространены ступенчатые валы средних размеров длиной 150—1000 мм, среди которых превалируют гладкие [1]. Шлицевые валы имеют сквозные или закрытые шлицы (прямобочные или эвольвентные). Существуют валы с равноосным контуром (типа РК), имеющие некоторые преимущества по сравнению с шлицевыми. РК-профильные валы используют вместо шлицевых или валов со шпоночными пазами в тяжело-нагруженны Х передачах. Жесткими считают валы, у которых отношение длины к диаметру не превышает 15; валы е большим соотношением считают нежесткими.
Читайте также: Крутящий момент вала что это такое
Наиболее трудоемкими в изготовлении являются ступенчатые валы, имеющие шейки под подшипники и зубчатые колеса, шпоночные канавки, шлицевые, резьбовые поверхности. Из соображений экономичности изготовления следует считать наиболее технологичными валы, конструкция которых предусматривает возрастание диаметров ступеней к середине или одному из концов вала.
Валы в основном изготовляют из конструкционных и легированных сталей, которые должны иметь высокую прочность, хорошую обрабатываемость, малую чувствительность к концентрации напряжений, а для повышения износостойкости должны хорошо воспринимать термическую обработку. Этим требованиям отвечают стали 35, 40, 45, 40Х, 50Х, 40Г2 и др. Валы из среднеуглеродистых сталей подвергают термической обработке до твердости НВ 230—260. Шейки валов из низкоуглеродистых сталей для повышения износостойкости подвергают цементации с последующей термической обработкой до твердости HRC, 50 . 60.
К валам обычно предъявляют следующие требования: 1) точность сопрягаемых цилиндрических поверхностей по 6—8-му квалитетам с параметрами шероховатости поверхности соответственно Ra = 1,25 . 0,63 мкм и Ra — 2,5 . 1,25 мкм; 2) допуск цилиндричности и круглости шеек под подшипники примерно 0,25—0,5 допуска на диаметральный размер; 3) допуск радиального биения шеек под зубчатые колеса относительно шеек под подшипники примерно 0,25—0,5 допуска на диаметральный размер; 3) допуск радиального биения шеек под зубчатые колеса относительно шеек под подшипники 0,01—0,03 мм; 4) допуск соосности шеек под подшипники 0,01—0,02 мм; 5) допуск симметричности боковых сторон шпоночных канавок и зубьев шлицевых поверхностей относительно общей оси подшипниковых шеек 0,03— 0,05 мм.
Заготовки для валов. Производительность механической обработки резанием во многом определяется маркой материала, размерами и конфигурацией заготовки, а также характером производства. В единичном и мелкосерийном производстве заготовки валов с небольшим числом ступеней и незначительной разницей их диаметров получают отрезкой от горячекатаных или холоднотянутых нормальных прутков и сразу подвергают механической обработке. Заготовки валов массой более 15 кг целесообразно получать свободной ковкой (без штампов) для уменьшения расхода материала. Ее выгодно применять в том случае, когда расходы, связанные с ковкой, компенсируются экономией металла и снижением стоимости механической обработки резанием.
В производстве с достаточно большим масштабом выпуска, а также при изготовлении валов сложной конфигурации со ступенями, значительно различающимися по диаметру, заготовки целесообразно получать методом пластического деформирования (ковка, штамповка, периодический прокат, обжатие на ротационно-ковочных машинах, электровысадка). Эти методы обеспечивают по лучение заготовок, близких по форме и размерам к готовой детали, что повышает производительность механической обработки и снижает коэффициент использования металла [21].
В среднесерийном производстве заготовки валов получают из проката путем разрезки с последующей механической обработкой или ковкой в недорогих подкладных или групповых переналаживаемых штампах. Широко используют ротационную ковку на ковочных машинах с программным управлением. При выборе того или иного метода получения заготовки следует сравнить себестоимость и коэффициент использования материала КИМ. Установлено, например, что если Ким штамповки больше, чем К им проката на 0,15, то более экономичной является заготовка, полученная штамповкой.
В крупносерийном и массовом производстве заготовки валов, как правило, получают разрезкой (рубкой) проката и последующей ковкой в дорогостоящих штампах, обеспечивающих минимальные припуски на обработку (1,5 — 2 мм) и максимальное приближение конфигурации заготовки к конфигурации готового вала. Используют также поперечно-винтовую прокатку. В указанных производствах Ким = 0,7 . 0,95.
Читайте также: Пусковое реле компрессора ртс 5 1 3hp 220v 50hz
При механической обработке резанием валов в автоматизированном производстве, в частности на станках с ЧПУ, использование заготовок с низкой точностью недопустимо. В этом случае припуски и допуски заготовок должны быть на 10 — 30 % меньше, чем при обработке на станках е ручным управлением. Ужесточение требований по свойствам материала и точности заготовок, обрабатываемых на станках с ЧПУ, обусловлено необходимостью уменьшить нагрузку на дорогостоящий станок, стремлением сократить количество стружки, создать наиболее благоприятные условия для работы режущего инструмента. В ряде случаев целесообразно применять комплексные заготовки (рис. 4.1). Из комплексной заготовки можно изготовить несколько различных деталей, близких по форме и размерам [2].
Заготовки валов перед обработкой должны подвергаться правке и термической обработке для улучшения обрабатываемости и снятия остаточных напряжений.
Рис. 4.1 Схема образования комплексной заготовки с односторонним расположением ступеней.
4.2. Технология изготовления деталей типа валов и фланцев
При разработке технологического процесса механической обработки вала целесообразно использовать типовые процессы, которые созданы на основе классификации валов.
Основными базами большинства валов являются поверхности опорных шеек. Однако их использование в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей затруднительно, особенно при условии сохранения единства баз. Последнее важно при автоматизации технологического процесса. Поэтому при выполнении большинства основных операций изготовления ступенчатых валов в качестве технологических баз используют поверхности центровых отверстий и левый торец установленного на станке вала. От этого торца удобно обеспечивать точность линейных (осевых) размеров, так как система упоров, ограничивающих продольное перемещение суппорта с резцами, связана с положением буртика шпинделя. Применение плавающего переднего центра исключает погрешность установки заготовки вала при выдерживании длин ступеней от левого торца.
При одностороннем расположении ступеней и длине вала до 120 мм обработку выполняют из прутка на револьверных станках (рис. 4.2) или автоматах, осуществив до отрезки детали все черновые и чистовые переходы.
Полученные из прутка или штампованные заготовки ступенчатых валов длиной более 120 мм обрабатывают в центрах по следующему маршруту: 1) поочередная или одновременная обработка торцов заготовки; 2) сверление в торцах заготовки центровых отверстий; 3) предварительное обтачивание заготовки; 4) чистовое обтачивание; 5) предварительное шлифование шеек; 6) фрезерование шпоночных пазов и шлицев; 7) сверление отверстий (если предусмотрены чертежом); 8) нарезание резьбы; 9) термическая обработка; 10) окончательное шлифование шеек; 11) контроль. В маршрут обработки нежестких валов включают дополнительные операции точения и шлифования шейки под люнет.
Рис.4.2 Обработка вала на токарно-револьверном станке.
1-подача прутка до упора, 2-сверление центрового отверстия, 3(4)предварительное и чистовое обтачивание наружной поверхности, 5(6)- предварительное и чистовое обтачивание шейки, 7-прорезка канавки, 8-отрезка
Подрезание борцов и сверление центровых отверстий являются первыми технологическими переходами изготовления ступенчатых валов, на которых подготовляются технологические базы для последующей обработки. В зависимости от масштаба выпуска эти переходы выполняют на различном оборудовании: центровальных, центровально-подрезных, фрезерно-центровальных, центровально-отрезных, универсальных токарных, фрезерных, сверлильных и других станках. К центровым отверстиям предъявляют требования по соосности, постоянству глубины, диаметра и конусности.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📹 Видео
Как разработать технологический процесс изготовления детали. 9 основных этаповСкачать
Позиционный допуск. Назначение баз на примере круглого фланца. Лекция 22Скачать
Вал - полумуфта ➤ Тонкости изготовления детали по чертежуСкачать
Устранение неисправности в работе фланца вторичного вала ВАЗ 2102Скачать
Детали машин. Лекция 4.1. Валы и оси.Скачать
Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцомСкачать
Технологический процесс изготовления детали вал эксцентриковыйСкачать
Виды и назначение центровых отверстийСкачать
Чертеж. Технологический процесс и операционные эскизы изготовления деталиСкачать
Изготовление точного щлицевого вала. Чертеж с техническим требованием полного радиального биенияСкачать
Точение длинного вала двумя резцами.aviСкачать
Как читать чертежи вал шестерни прикидываем техпроцесс изготовленияСкачать
Шлицевые соединения. Что это такое?Скачать
Секретные похороны российских военных ПитербургСкачать
Восстановление вала под подшипники.Скачать
Прецизионные валы бывают разные .Скачать
Конструкционные и инструментальные углеродистые сталиСкачать
9.4. Расчет валов и осейСкачать
