Разработка технологического процесса сборки привода ленточного конвейера технологической линии промышленного производства и механической обработки вала-шестерни, страница 6

Вал-шестерня предназначен для передачи крутящего момента от вала-шестерни двигателя привода конвейера к валу  привода барабана.

Вал-шестерня является ведущим элементом передачи, причем шес­терня из-за ее малых размеров сделана за одно целое с валом.

Материал, из которого изготавливается деталь – сталь 40Х  ГОСТ 4543-71. Это легированная конструкционная сталь. Легирующим элементом являются хром (обозначение Х). Легирующие элементы повышают пределы прочности и текучести, а так же пластичность, жаропрочность, износостойкость стали. Содержание хрома, согласно марке стали – около 1%. Углерода в данной стали содержится около 0,40% (показывают первые две цифры в маркировке стали в сотых долях процента). Более подробно по химическому составу берем сведения из ГОСТ 4543-71:

 Остальная составляющая стали – железо (около 98,6%).

Возможные заменители этой стали: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. Назначение и применение: оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

             Из ГОСТ 4543-71 выписываем основные механические свойства данной стали:

 - предел текучести σ_т=333…470 МПа

 - предел прочности σ_в=690…960 МПа

 - относительное удлинение β=7%

 - относительное сужение поперечного сечения ψ=25%

 - ударная вязкость КС≈160Дж/см². 

Коэффициент обрабатываемости резанием в горячекатаном состоянии при НВ 163-168, s_B = 610 МПа для твердосплавного инструмента K_{u тв.спл.} = 0,20, для быстрорежущей стали K_{u б.ст.} = 0,95.

1.3.2  Служебное назначение и описание поверхностей вала-шестерни

Данная деталь (чертеж ДП151001.39-1.009) – тело вращения типа вал, выполнен за одно целое с шестерней, которая имеет модуль m₁=1,25мм. и число зубьев z₁=33, степень точности 7-В. Так же на валу имеются две шейки под подшипники диаметром 35к6 с шероховатостью Ra=0.8мкм. Выходная поверхность вала диаметром 32р6 с шерохова­тостью Ra=0.8мкм выполнена cо шпоночным пазом 10Р9 для крепления зубчатого колеса. Имеются две канавки 3мм для точного базирования подшипников с шероховатостью торцев Ra=1,6мкм и выхода шлифовального круга при шлифова­нии шеек. На заднем торце вала имеются  резьбовое отверстие М6-6Н и гладкое отверстие 4Н7 для осевой фиксации зубчатого колеса с помощью шайбы, привертываемой болтом и центрируемой штифтом к торцу вала. Остальные по­верхности детали – свободные и выполняются по 14-му квалитету точности, с шероховатостью Ra=6,3мкм.

1.3.3  Анализ технических требований и методы их проверки

             К детали предъявлено техническое требование к твердости зубьев шестерни по эталону 55…60HRCэ на глубине 0,6…0,8мм, для обеспечения необходимых механических эксплуатационных свойств. Данное требование

обеспечивается термообработкой детали – закалкой с последующим отпуском. Проверяется это требование после термической операции твердомером.

Имеется требование цилиндричности и соосности поверхностей под подшипники 0,02мм относительно друг друга и отклонения от перпендикулярности торцовых поверхностей упора подшипников в торец. Выполнение этих требований обеспечивает соосность детали, что предусматривается требованиям к подшипниковым узлам. Проверить эти требования необходимо стандартным или специальным прибором – биенемером с микронометрической индикаторной головкой часового типа.