1. Общая часть

       1.1 Описание детали, материал детали  и его свойства

       Данная  деталь блок шестерен служит для передачи вращения от одного вала к другому в электронасосе. Блок шестерен относится к деталям типа зубчатых колёс.

       Блок  шестерен имеет два  цилиндрических прямозубых венца с различными модулями (1,75 и 1,25), различным числом зубьев (16 и 54), различным делительным диаметром (28 и 67,5). В качестве конструкторской базы применяется поверхность отверстия Æ13^+0,018 А; относительно нее радиальное биение зубьев венца в допуске 0,045 мм. Между венцами имеется проточка шириной 5мм, необходимая для обработки малой шестерни (перебег инструмента при обработке зубьев). Имеется отверстие и две фаски для удобства посадки на вал. На ступице диаметром 23 мм, как и на самих зубьях, также есть фаска , предусмотренная в целях безопасности.

       Рабочие поверхности зубьев, посадочное отверстие Æ13^+0,018 выполнены с шероховатостью Ra1,6 мкм для обеспечения точности зацепления, уменьшения износа зубьев при работе и выдержки допуска на биение 0,045 мм относительно базы А. Остальные поверхности имеют шероховатость Ra6,3 мкм и имеют общие допуски по ГОСТ 30893.1; Н14; h 14;  ± JТ14/2.

       Материал  детали и его свойства.

       Блок  шестерен изготовлен из  конструкционной, легированной высококачественной стали марки 40Х ГОСТ 4543 - 71. Химический состав стали 40Х приведен в таблице 1.1 [5].

  Таблица 1.1 - Химический состав стали 40Х.         Содержание в %

      Механические  свойства  вышеуказанной  стали,  представлены в таблице 1.2 [17]

 
 
 
 
 

Таблица 1.2 - Механический свойства стали 40Х.

       1.2 Количественный анализ  технологичности  конструкции детали

      Количественный  анализ технологичности конструкции детали осуществляется по показателям: коэффициент использования материала Ким, коэффициент унификации конструкторских элементов Куэ, коэффициент точности Кту, коэффициент шероховатости Кш.

 Таблица 1.3 – Показатели ТКИ

 

      Коэффициент использования материала  рассчитывается по формуле 1.1

       

       

         (1.1) 

       Мдет - масса детали, равная 0,279 кг;

       Мзаг - масса заготовки, равная 0,507 кг.

       

      Коэффициент унификации конструкторских  элементов рассчитывается по формуле 1.2

      

       (1.2) 

      Qу.э  - числа унифицированных  элементов, равные 11;

      Qэ  - общие количество  элементов, равное 16.

      

      Коэффициент точности рассчитывается по формуле 1.3

      

            (1.3) 

      Аср - средний квалитет

      Аср=(14*13+11*4+8*2+7)/16 = 12

      

       Коэффициент шероховатости формула 1.4

      (1.4) 

       Бср - средняя шероховатость

       Бср=(6,3*13+3,2+1,6*2)/16 = 5,5

       

       Вывод: конструкция детали блок шестерни технологична по показателям Кту, Куэ и нетехнологична по показателям Кш, Ким.

       1.3 Расчет массы детали

       Для расчёта массы  детали определяется объём фигуры Vфигуры. Т.к. фигура сложная, то она разбивается на простейшие, и определяется объём простейших фигур Vпр.ф.: V1, V2, V3, V4, V5.

         Объём простейших фигур рассчитывается по формуле 1.5

       

       (1.5) 

       где d - диаметр, мм;

            l - длина, мм;

       

 
Рисунок 1.1 Блок шестерен 
 

       V₁ = (3,14*2,8²)/4 *1 = 6,15 см ³

       V₂= (3,14*6,75²)/4 *0,8 = 28,61 см ³

       V₃= (3,14*2,3²)/4 *0,5 = 2,07 см ³

       V₄= (3,14*2,3²)/4 *0,7 = 2,9 см ³

       V₅= (3,14*1,3²)/4 *3 = 3,97 см ³

        Общий объём фигуры рассчитывается по формуле 1.6

      Vобщ=(V₁+V₂+V₃+V₄)-V₅ ,  (1.6)

      где V₁ - V₂ - объёмы фигур

      Vобщ=(6,15+28,61+2,07+2,9)-3,97=35,76 см³

      Рассчитывается  масса детали по формуле 1.7

            

      

                                          m = V_общ*r,       (1.7)

     где r - плотность стали, равная 7.8 г/ см ³;

      m = 35,76*7.8 = 278,9 г =0,279 кг 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2 Технологическая  часть

      2.1 Определение типа производства, расчет операционной партии

      При определении типа производства за основу берется масса детали равная 0,275 кг и годовой объем выпуска изделия равный 75000 шт., что соответствует крупносерийному типу производства. Крупносерийный тип производства характеризуется большим объемом выпуска изделия, номенклатура выпуска изделий небольшая, выпуск осуществляется периодически повторяющимися партиями. А также применяется специальное оборудование, полуавтоматы и автоматы; режущий инструмент: специальный, наборный и многолезвийный; приспособление: быстродействующие механические и автоматические; в качестве средства измерения используется предельные мерительные инструменты и приборы. Квалификация рабочих низкая, точность и качество изделий высокая, себестоимость низкая [14].

      Величина  партии рассчитывается по формуле 2.1          

            n = N*t/Фу                                    (2.1)

      где n - операционная партия, шт;

          N - количество деталей одного наименования и размера в годовом объеме выпуска изделий, шт.;

          t - необходимый запас  заготовок на складе (для средних деталей t =5 дн.);

        Фу - число рабочих  дней в году;

      n = (75000*5)/244 = 1537 шт. 

      2.2 Технико-экономическое  обоснование выбора  заготовки [19].

      Поковка    Класс точности Т 3

                   Группа стали М 2

                   Степень сложности С 2

                  Определение исходного  индекса поковки  7

      Припуски  и допуски на поковку  представлены а таблице 2.1

  Таблица 2.1 - Припуски и допуски