Анализ служебного назначения агрегата электронасосного ВА 4500-50А, страница 2

Название базы		Перемещение	Оси
			X	Y	Z
Двойная направляющая + опорная база		l	1	1	1
		α	0	1	1
	Опорная         база	l	1	0	0
		α	0	0	0
	Σ	-	2	2	2

  Поверхность 9 – двойная направляющая + опорная, которая лишает детали в сборочной единице 5 степеней свободы. Поверхность 11 – опорная база, лишающая детали одного степени свободы (вращения вокруг оси Х).

  Свободные поверхности 1, 5, 6, 7, 8 формируют контур детали, ее массивность и жесткость. Эти поверхности должны обеспечивать необходимую прочность детали работающей при больших нагрузках.

  Свободная поверхность 12 предназначена для выхода долбежного резца в процессе обработки шпоночной канавки (поверхность 11).

  Поверхности 3 и 4 служат для правильной взаимной ориентации шпилек соединяющих промежуточный вал и полумуфту.

  Поверхности 10 и 13 не должны контактировать с поверхностями на промежуточном валу и предназначены для точного базирования полумуфты по поверхности 9. Поверхность 10 выполняется в виде канавки из-за возможности получения в результате обработки конусной поверхности галтели, в результате чего необходимая посадка не реализуется.

  Базовая поверхность 9 – это основная конструкторская база полумуфты, по которой она базируется на валу и представлена конусной поверхностью. Выбор конической формы отверстия необходим для лучшего центрирования (по сравнению с цилиндрической поверхностью) и большей прочности посадки.

  Поверхность 11 является исполнительной и базовой поверхностью детали. С помощью этой шпоночной канавки осуществляется передача вращательного момента (выполняется функциональное назначение), а также в составе узла поверхность 11 базирует деталь на валу и лишает её одной степени свободы (вращения).

Условия эксплуатации:

-полумуфта находится в незащищенной открытой среде, что подразумевает негативное воздействие среды на поверхностный слой материала детали ( на поверхность детали допускается попадание соленой воды, пыли и т.п).;

-частота вращения составляет n=594об/мин;

-передаваемый вращательный момент М=14кН м.

2 Анализ технических требований на изготовление детали

  На чертеже присутствуют все необходимые и вспомогательные виды, проекции, сечения и разрезы, технические требования к изготовлению детали, что дает полное представление о геометрической форме детали, конфигурации всех ее конструктивных элементов.

  На чертеже проставлены все необходимые размеры, допуски расположения и шероховатость поверхностей, т.е. можно сделать вывод, что вцелом чертеж удовлетворяет требованиям ЕСКД.

  При анализе заводского чертежа детали было выявлено ряд допущенных ошибок (см. приложение):

- канавка с размером 4мм начерчена в 2 раза большей (при масштабе 1:2);

- размер  Ø410h6 в действительности должен быть  Ø413,8h9;

- ширина шпоночных канавок 45мм (на чертеже 40мм);

- поле допуска для ширины шпоночной канавки (45js9) задано не верно - должно быть 45Js9;

- на чертеже в технических требованиях нет указания о допуске угла конусности отверстия;

  Для изготовления полумуфты используется сталь 30Х13 ГОСТ 5632-72. Это коррозионно-стойкая  сталь, которая в своем составе содержит - около 0,3%С-углерода, 13%Х - хрома и остальное - Fe железо.

Химический состав стали, приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Химический состав стали 30Х13

Кремний (Si),%	Марганец (Mn),%	Медь (Cu),%	Никель (Ni),%	Сера (S),%	Титан (Ti),%	Углерод (C),%	Хром (Cr),%
0,8	0,8	0,30	0,6	0,025	0,2	0,26-0,35	12,0-14,0

  Сталь 30Х13 применяется для деталей работающих на износ в слабоагрессивных средах.

  Данная сталь применяется для изготовления режущего, мерительного и хирургического инструмента, пружин, карбюраторных игл, предметов домашнего обихода, клапанных пластин компрессоров.

  Выбор данного материала был вызван в потребности защиты от негативного действия окружающей среды (высокая влажность и морская вода, которые вызывают коррозию).

  Таблица 2.2 – Коррозионные свойства стали 30Х13

Среда	Температура испытания, оС	Длительность испытания, ч	Глубина,          мм/год
Морская вода	100	93	0,01
63,4 % раствор H2SO4	15	24	2,1
Пар-воздух	100	50	0,018

  Заготовкой для детали является поковка, к которой предъявляются следующие требования к качеству поверхностного слоя:

-на поверхности поковок не должно быть механических повреждений и дефектов, снижающих прочность, работоспособность и ухудшающих внешний вид;

-на поверхности поковок не допускаются дефекты, превышающие по глубине 50% одностороннего припуска на механическую обработку.

  Поковка относится к V группе и применяется для изготовления особо ответственных деталей, работающих в условиях сложнонапряженного состояния или подвергающихся динамическим воздействиям и не подвергающихся воздействию среды, вызывающих межкристаллическую коррозию. Поковка V группы по испытаниям была принята поскольку деталь находится в незащищенной открытой среде, передает большие крутящие моменты, работает в условиях знакопеременных нагрузок и вращается с частотой 594об/мин.

Для проверки качества поковок отбирают образцы в соответствии с таблицей 2.3.

Таблица 2.3 – Образцы для испытаний

  Проверку внешнего вида поковок проводят визуально, без применения увеличительных приборов. Образцы для определения механических свойств для поковок группы V вырезают из припуска, предусмотренного на каждой поковке.

  Термическая обработка стали 30Х13: закалка 1000-1050°С в масло, отпуск 700-750°С, охлаждение на воздухе.

  Механические свойства металла поковок после окончательной термической обработки должны соответствовать таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Механические свойства поковок из стали 30Х13

Класс стали	Предел текучести , МПа	Предел прочности , МПа	Относительное удлинение , %	Относительное сужение , %	Ударная вязкость KCU, МПа	Твердость на поверхности поковок, НВ
Мартен-ситный	558	735	14	40	0,3	235-277