Модернизация технологического процесса изготовления детали «вал-шестерня ведомый»

1.  Анализ конструкции детали и условий ее эксплуатации

      Вал служит для передачи вращательного движения и крутящего момента от предшествующего вращающегося звена кинематической цепи к последующему звену.

      Если кинематическое звено должно по служебному назначению вращаться и передавать крутящий момент, значит оно должно иметь несущие его опорные поверхности, для конструктивного оформления которых можно использовать любые поверхности, получаемые вращением прямой или кривой образующей вокруг оси.

         Деталь «вал-шестерня ведомый» предназначена для трактора Т-35. Деталь «вал-шестерня ведомый», взятая для разработки в технологическом процессе, применяется в приводе дифференциала и предназначена для передачи крутящего момента от ведомого вала на диск под углом 90 градусов. В процессе своей работы деталь испытывает значительные силовые и вибрационные нагрузки.  На валу устанавливаются подшипники, фрезеруются  шлицы, нарезается резьба, и сверлится отверстие.

          С точки зрения технологии  изготовления будущей детали «вал-шестерня ведомый» использование цилиндрических поверхностей более экономично. Для того чтобы кинематическое звено передавало вращательное движение и крутящий момент, на него необходимо, смонтировать зубчатое колесо. Для этого на валике необходимо получить две цилиндрические поверхности определяющие его положение, и цилиндрическую поверхность на которой смонтировано данное зубчатое колесо. Также у цилиндрической поверхности, на которую будет установлено зубчатое колесо, необходимо сделать поверхности, образующие пазы под шпонки, передающие крутящий момент с зубчатого колеса на вал , и с вала на следующее зубчатое колесо. Для ограничения размера валика по оси на оси имеются еще несколько плоских поверхностей, а так же используются цилиндрические поверхности, для придания формы средним частям валика. Ограничив определенный кусок металла выбранными поверхностями, получается конструктивная форма «вала-шестерня ведомый», как одного из звеньев кинематической цепи.

      Деталь «вал-шестерня ведомый» изготавливается из стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71, которая имеет химический состав и обладает следующими механическими свойствами:

                                                                                                                                                Таблица 1.1.

Механические свойства стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71                                                                       Таблица 1.2.

   Сталь 18ХГТ хорошо обрабатывается резанием. Для получения необходимой прочности деталь подвергается термообработке с твёрдостью HRC 45…52. Проходит закалка при температуре 870^оС, после чего отпуск в масле при температуре 200^оС, после чего остывание на воздухе или в воде.  Самая точная поверхность выполнена по 6 квалитету, самая чистая – имеет шероховатость Ra = 1,25. Данные поверхности могут быть получены чистовой обработкой. На наружную цилиндрическую поверхность Ø40k6 назначен допуск радиального биения для обеспечения более полного контакта сопрягаемых поверхностей, так как в процессе эксплуатации на вал одевается подшипник . На резьбу также  назначен допуск радиального биения для более плотного контакта сопрягаемых деталей. Конструкция детали не позволяет в полной мере обеспечить её установку и закрепление в процессе обработки, поэтому требуется применение специальных приспособлений.

2. Анализ технологичности конструкции детали