Проектирование участка по производству и механообработке дисков роторно-лопастной группы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Введение
Машиностроение - наиболее крупная комплексная отрасль, определяющая уровень научно-технического прогресса во всем народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами, а население - предметами потребления. Включает также металлообработку, ремонт машин и оборудования. Для нее особенно характерно углубление специализации производства и расширение ее масштабов.
Одной из актуальных научных проблем является разработка и развитие двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Развитие и область применения ДВС приобрели в настоящее время всеобъемлющий характер. Многочисленные научные исследования и разработки превратили ДВС в сложнейшую и в то же время надежную универсальную систему. В то же время опыт длительной эксплуатации в составе транспортных средств выявили недостатки, которые практически невозможно исключить путем модернизации конструкции двигателя не затронув базовых принципов его организации.
В данном дипломном проекте разрабатывается производство детали диск малый и диск большой роторно-лопастного двигателя с внешним подводом теплоты (РЛДВПТ) мощностью 5-10 кВт.
В процессе выполнения работы в дипломе проводится исследование и выбор материала, на основе которых выбирается сталь 38Х2МЮА ГОСТ 4543-71.
Подбирается самый экономичный и наиболее приближенный к форме детали вариант изготовления заготовки, расiитываются припуски и допуски.
Выбирается оборудование для быстрой и точной обработки детали с наименьшим числом переустановов.
Подбирается инструмент для обработки детали, разрабатывается маршрут обработки, на основе которого выполняется техпроцесс. Проводиться раiет времени на обработку и подбираются режимы резания.
Планируется участок механообработки. Расiитывается высота и ширина участка механообработки. Количество станков потребное для изготовления партии деталей. Потребное цеховое оборудование, транспорт для перевозки деталей, тара.
Проводится раiет капитальных вложений и затрат на производство дисков. Рассматривается техника безопасности и безопасность изготовления детали.
Общая часть
деталь обработка резание припуск
Характеристика детали
Назначение и конструкция детали
Диски в роторно-лопастной группе выполняют две функции: передают крутящий момент от поршней к роторам, а также служат для неподвижного крепления поршней.
Конструктивно диски представляют собой фланцы с двумя отогнутыми кронштейнами (рис.1). Это сделано для того, чтобы центры поршней, насаженных на разные диски, находились в одной плоскости. Угол наклона кронштейнов определяется конструктивно, в зависимости от толщины дисков и размеров поршней. Поверхность прилегания поршней к диску выполняется тороидальной с целью совпадения с внутренней поверхностью рабочей камеры.
Передача крутящего момента от диска к роторам может осуществляться либо с помощью шлицевого, либо с помощью болтового соединений. Выбор типа передачи крутящего момента определяется габаритными размерами роторов и дисков.
Торовые поверхности дисков в процессе своей работы постоянно находятся под воздействием высокой температуры (до 300С) и изменяющегося давления в рабочей камере в пределах от 2,5 атм. до 11 атм. Кроме того, кронштейны дисков находятся под воздействием сил инерции от поршней. Это нужно учитывать при выборе материала и раiете конструктивных элементов дисков.
Конструкторские раiеты детали
Прежде чем разрабатывать технологический процесс изготовления детали диск нужно расiитать некоторые конструктивные элементы данной детали, исходя из ее назначения, а именно:
выбрать нужный материал дисков, исходя из условия их работы.
Выбор материала детали
Так как деталь работает при повышенной температуре (до 300 С), испытывает давление со стороны рабочего тела (, а также вращается iастотой до , необходим материал, который имеет достаточную твердость, пределы прочности и текучести при данной температуре.
В качестве потенциального материала детали я предлагаю выбрать одну из следующих сталей: 40ХНМ2А, 50ХФА, 60C2A.
Заготовка детали будет вырезаться из листа, значит те стали, которые не имеют в своей поставке листового проката отсеем сразу. Все стали имеют в поставке нужный прокат.
1.Рассмотрим рекомендации, какие изделия изготавливают из данных сталей:
Сталь 40ХН2МА: Коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов.
Сталь 50ХФА: тяжелонагруженные ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300С и другие детали.
Сталь 60С2А: тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы Гровера и др.
2.Деталь будет работать при повышенной температуре (300С). Сделаем сводную таблицу механических свойств, при данной температуре:
Материал?0,2, МПа? B, МПа? 5,%ш,%KCU, Дж/м2Сталь 40ХН2МА (Закалка 850 С, масло.)14701600105049Сталь 50ХФА (Закалка 860 С, масло. Отпуск 480 С. При 20 С HRCэ 42-44)118013701340-Сталь 60С2А (Закалка 860 С, масло. Отпуск 425 С)12701570205843
Из данных таблицы и нижеизложенных исследований можно сделать вывод, что в качестве материала детали наиболее подходит стал