Каскад высокого давления приводного газотурбинного двигателя
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
оверхностной твердости зубьев применяется азотирование.
Деталь образована цилиндрическими поверхностями и плоскостями. Наивысшая чистота поверхности - 0.16 мкм - принадлежит поверхности 16 и 8, низшая - 20 мкм - всем поверхностям, которые не участвуют в работе детали и не соприкасаются с другими деталями механизма.
Степень точности зубчатого венца - 7-С по ГОСТ 1758-81. Допускается радиальное биение на величину не более 0.02 мм поверхности 8 и 16 относительно поверхности 11 . Допуск на перпендикулярность поверхности 10 относительно 11 не более 0.01 мм.
3.1.2Выбор материала детали
Материал детали должен обладать высокой прочностью и иметь высокую поверхностную твердость, так как деталь работает в тяжелых условиях, под действием ударных и знакопеременных нагрузок. Условия работы детали обусловили выбор материала -сталь 15Г ГОСТ 4543-71. Из этой стали могут изготавливаться червяки, зубчатые колеса, шестерни, валы, оси, ответственные болты и другие улучшаемые детали. Механические свойства и химический состав стали 15Г приведены в таблицах 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 - Механические свойства
Сечение, мм?0,2, МПа?B, МПа?10, %?, %KCU, Дж/м2Закалка 890 С, вода. Отпуск 425 С, масло.19 870 940 6 67 66 60 435 560 17 78 117 Закалка 890 С, вода. Отпуск 450 С, масло.19 790 870 8 67 112 60 415 560 17 72 118
Таблица 3.2 - Химический состав
Химический элемент%Кремний (Si) 0.17-0.37 Марганец (Mn) 0.70-1.00 Медь (Cu), не более 0.30 Никель (Ni), не более 0.30 Сера (S), не более 0.035 Углерод (C) 0.12-0.19 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr), не более 0.30
В целях поверхностного упрочнения сталь подвергается нитроцементированию на глубину 0,8…1,2мм - HRCэ 45…55, обеспечивающему высокую твердость поверхности зубьев и высокую усталостную прочность.
.2 Определение показателей технологичности
.2.1 Качественная оценка технологичности
Данная деталь представляет собой тело вращения цилиндрической формы переменного диаметра. Вдоль оси вращения детали выполнено сквозное отверстие так же переменного диаметра. Наличие ряда нетехнологических поверхностей, обуславливает применение специального режущего инструмента и оборудования. К таким поверхностям, в данном случае, зубчатая и шлицевая поверхности. Деталь имеет внутреннею зубчатую и внешнюю шлицевую поверхности. Для их получения необходимо применять специальные методы обработки, как зубо- и шлицедолбление.
Что же касается технологичности геометрической формы, то шестерни в этом смысле нетехнологичны, поскольку операции нарезания зубьев выполняется в основном малопроизводительными методами. Отношение длины детали к наружному диаметру хвостовика невелико, что обеспечивает достаточную жесткость детали при обработке в центрах.
Требования точности формы и расположения поверхностей детали обусловлены необходимостью обеспечить надежную работу зубчатого зацепления, а также надежный контакт опорных торцов с внутренним кольцом подшипника (смотри таблицу 3.3).
3.2.2 Количественная оценка технологичности
Нумерация поверхностей детали приведена на рисунке 3.1
Рис. 3.1 Нумерация поверхностей детали
Количественная оценка технологичности по:
точности
где Аср - среднее значение точности; N - количество поверхностей одного квалитета; Т - степень точности соответствующих поверхностей.
,
где Кт.ч. - средний коэффициент точности.
Таблица 3.3 - Точность поверхностей детали
№ поверхностиКоличество поверхностейСтепень точности19162, 21, 253711183, 17291, 20, 23, 9, 105104, 5, 6, 7, 8, 12, 13, 14,15, 16, 18, 221612
Т.к Кт.ч. > 0.8, то деталь технологична по показателю точности.
шероховатости
где N - количество поверхностей одного квалитета; R - значение шероховатости соответствующих поверхностей; Бср - средняя величина шероховатости.
где Кш - средний коэффициент шероховатости.
Значения шероховатости поверхностей детали приведены в таблице 3.4
Таблица 3.4 - Шероховатости поверхностей детали
№ поверхностиКоличество поверхностейШероховатость Ra1910.323, 1721.251, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 21, 22255
Т.к. Кш < 0.32, то по показателю шероховатости деталь технологична
3.3 Выбор метода получения заготовки
.3.1 Обоснование выбранного метода получения заготовки
При выборе заготовок для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.
Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска.
Факторы, определяющие выбор способа получения заготовки: 1) форма и размеры заготовки; 2) требуемая точность и качество поверхностного слоя заготовки; 3) условия эксплуатации детали; 4) технологические свойства материала заготовки; 5) количество выпускаемых деталей; 6) Производственные возможности предприятия.
Учитывая назначения и условия работы детали, ее конфигурацию, свойства материала и тип производства целесообразно избрать в качестве метода получения заготовки горячую штамповку.
Горячая объемная штамповка находит широкое применение в машиностроении, так как дает изготовить поковку с высокими механическими свойствами и по конфигураци?/p>