Описание назначения детали и условий работы ее основных поверхностей

Содержание

Введение

Целью курсовой работы является закрепления знаний, полученных в течение изучения курса технология машиностроения, получения опыта проектирования технологического процесса изготовления детали типа «Вал», выбора оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов, приобретения навыков проведения расчетов при решении типовых технологических задач с использованием технической справочной литературы и нормативной документации.

Описание назначения детали и условий работы ее основных поверхностей

К валам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностя­ми вращения; имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины ци­линдрической части к наибольшему наружному диаметру более двух () .

Данный вал относится к группе ступенчатых валов (классификация по форме наружных поверхностей). По форме внутренних поверхностей его можно отнести к сплошным и по соотношению размеров – к жестким валам, т.к. жесткими считаются валы, у которых отношение длины к диаметру не превышает 10...12.

Основные технологические задачи при обработке детали следующие:

• выдержать точность и шероховатость поверхностей;

• выдержать прямолинейность общей оси;

• выдержать концентричность поверхностей вращения.

Поверхности с точностью обработки по 6 квалитету предназначены для подшипников и зубчатых колес, следовательно, для лучшего сопряжения деталей шероховатость этих поверхностей должна быть лучше, чем всех остальных (). Канавка предназначена для выхода шлифовального круга при шлифовальной операции и для оттока масла в процессе работы круга. Шпоночные пазы служат для крепления колес и подшипников на валу (для предотвращения проскальзывания).

Наиболее широкое распространение в машиностроении получили легированные стали. Легированные стали обладают меньшей критичной скоростью закалки, а, следовательно, и лучшей прокаливаемостью. Легирующий элемент никель повышает сопротивление хрупкому разрушению стали, увеличивая пластичность и вязкость, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений, и понижает температуру порога хладноломкости. При содержании в стали 1% Ni порог хладноломкости снижает на 60 – 80°С. Никель – дорогой металл, поэтому чаще в конструкционные стали его вводят совместно с хромом.

Для изготовления данного вала применяется сталь 40ХН. Одновременное легирование хромом и никелем, который растворяется в феррите, повышает прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементованного слоя.

Хромоникелевые стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к перенасыщению поверхностных слоев углеродом.

Сталь 40ХН применяется для деталей средних размеров с твердой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной и вязкой сердцевине, работающей при больших скоростях и средних давлениях.

Таблица 1. Химический состав и некоторые механические свойства стали 40ХН

Исходя из табличных свойств материала, можно сделать вывод, что сталь 40ХН пригодна для изготовления вала с максимальным сечением детали 45мм.