Определение показателей технологичности детали АД

1.1 Анализ рабочего чертежа и определение показателей технологичности детали АД

Полумуфта правая является составной деталью узла входного вала (привода постоянных оборотов) привода-генератора и служит для передачи вращения от входного вала на дифференциал (рисунок 2.1)

рисунок 1.1 - Полумуфта правая

Входной вал получает вращение от коробки приводов изделия через рессору. Далее через полумуфту вращение передаётся на червячный вал и дальше на дифференциал.

Деталь полумуфта правая работает при сравнительно больших крутящих моментах и больших скоростях соединяемых валов (5000-8500 об/мин). При частоте <5000 об/мин невозможно получить заданную частоту на выходном валу.

В случае неисправности привода или генератора входной вал отключается от остальной передачи привода с помощью механизма отключения. При неисправности червячный вал, вращаемый полумуфтой, переместится влево (под действием электромагнита) и выведет полумуфту из зацепления.

Правая часть полумуфты работает в воздухе, а левая часть полумуфты в корпусе привода (в масле). Передача рессора-полумуфта смазывается жидкостью ИПМ-10.

Материал детали – химический состав, физико–механические характеристики, технологические свойства

Характеристика материала, из которого изготавливается деталь полумуфта правая, представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Сведения о материале детали

Марка стали							Вид поставки: Поковки – ГОСТ 8479-70;Сорт. прокат – ГОСТ 2590-57 Полоса – ГОСТ 103-57; Загот. квадратная – ГОСТ 4693-57 Загот. прямоугольная – ГОСТ 9137-59
16Х3НВФМБ-Ш (Ди39-Ш)
Химический состав, %, по ГОСТ 4543-71																	Т-ра критических точек, °С
С	Si		Mn	Cr		Ni			S		P		Cu				Ас		Ас3	Аr1	Ar3
0,13-0,19	0,17-0,37		0,50-0,90	2,65-3,25		0,4 - 0,8			£ ,025		£ ,025		£0,30				805		870	640	---
Механические свойства при 20°С
Режим термообработки								Сечение, мм						%		%				Твердость HRC		Твердость HB
операция		t,°C			охл. среда					не менее
отпуск		630-650			воздух					не определяются										----		£ 269
закалка1 закалка2 отпуск		860 780 180			воздух масло воздух			15		110		130			9		45		8
цемент-я нормал-я отпуск закалка отпуск		920-950 900-920 630-660 780-820 150-200			-------- воздух воздух масло воздух			до 150		85		110			9		35		8	Поверхн. 56-63		Сердцевины 321-420
цемент-я закалка отпуск		900-920 780-810 180-200			воздух масло воздух			до 50		107		125			12		45		12	Пов. 56-63		Сердц. ³ 360

Назначение. Шестерни, вал-шестерни, кулачковые муфты, пальцы и др. особо ответственные высоконагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах.

Предел выносливости

сечение, мм

HB

63

38

150

107

125

12,0

> 360

Технологические свойства

Температурные параметры ковки

Охлаждение поковок, изготовленных

состояние

нагрева металла, °С

конца ковки, °С

из слитков (С)

из заготовок (З)

интенсивные обжатия

проглаживание

размер сечения

условия охлаждения

размер сечения

условия охлаждения

С

1200

800

700

до 500

отжиг, переохл.

до 100 101-350

на возд. в яме

З

1200

800

700

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

Флокеночувствительность

Трудно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходим подогрев и последующая т.о.

В состоянии после ковки при HB 156-163 =1,40 (твердый сплав), =0,75 (быстрорежущая сталь)

Сильно чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости

Мало склонна

Конструктивные особенности детали – форма поверхности, точность, шероховатость, погрешность взаимного расположения, пути обеспечения заданных требований

Конструктивные особенности детали обусловлены условиями ее работы в сборке. Главным конструктивным элементом детали являются кулачки на торцевой поверхности, предназначенные для сцепления полумуфты с выходным валом привода и передачи тем самым ему вращения от входного вала. Кулачки имеют трапециевидную форму, что характерно для передачи больших крутящих моментов при больших скоростях соединяемых валов. Число кулачков =6.

Все внутренние поверхности полумуфты свободные и выполнены с целью обеспечения требования минимальной массы детали.

С точки зрения жесткости и прочности консольных конструкций форма детали и соотношение размеров элементов достаточно рациональны.

Наиболее точная поверхность детали – наружная цилиндрическая - выполняется по 6 квалитету. Точность линейных размеров соответствует 11-12 квалитету. Шероховатость большинства поверхностей детали 2,5 - 5.

Таким образом, анализ конструктивных особенностей детали позволяет сделать вывод о возможности ее изготовления в условиях, типичных для авиадвигателестроительного производства.

Анализ технологичности детали

Технологичность конструкции является существенной характеристикой изделия и определяет возможность рационального изготовления и эксплуатации детали при определенном организационно-техническом уровне производства. Обеспечение требований технологичности является необходимым условием повышения производительности труда, рационального использования народно-хозяйственных ресурсов, повышения темпов ускорения научно-технического прогресса.

Качественная оценка технологичности.

1. Технологичность по материалу детали. Деталь изготовлена из конструкционной стали 16Х3НВФМБ-Ш (Ди39-Ш), имеющей достаточно высокую стоимость и высокие механические свойства. Применение данной марки стали обусловлено условиями работы детали, именно длительным временем работы под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.

Химический состав стали приведен в таблице 2.1. Наличие Ni указывает на необходимость соответствующей термической обработки перед обработкой резанием. Содержание в стали Mn до 0,5% ведет к повышению прочности стали и снижению ее пластичности, вследствие чего обработка улучшается. Содержание в стали Si до 0,37% снижает ее обрабатываемость и уменьшает возможность получения требуемой шероховатости.

Механические свойства стали приведены в таблице 2.1. Отличительная особенность этой стали – это весьма высокие механические характеристики в больших сечениях, которые достигаются соответствующей термической и химико-термической обработкой.

Так как деталь обрабатывается резанием, то применительно к задаче обеспечения технологичности интерес представляет определение относи- тельного уровня скоростей резания, при котором целесообразно производить обработку данного материала, а также возможности получения требуемой шероховатости обработанных поверхностей.

Уровень целесообразных скоростей резания оцениваем коэффициентом обрабатываемости .

Пониженная обрабатываемость материала при обработке резцом из быстрорежущей стали =0,75; при этом без особых затруднений можно получить требуемую шероховатость поверхности. При обработке стали резцом из твердого сплава, обрабатываемость оценивается как хорошая =1,40. Также требуемая шероховатость достигается без особых затруднений [32, с.486, т.64].

Заменителем данной стали может служить сталь 15Х12ВНМФ, подобная по физико-механическим свойствам.