Технология изготовления корпуса редуктора

                                          Содержание

Введение.....................................................................................................................2

1) Служебное назначение и описание его работы редуктора цилиндрическогою....3

2) Анализ показателей качества редуктора цилиндрического...................................6

3) Выявление размерных связей и связей свойств материалов, обеспечивающих заданные показатели качества редуктора цилиндрического............................................8

4) Выбор и обоснование метода достижения точности (качества) и свойств материалов редуктора цилиндрического..........................................................................9

5) Проектирование технологического процесса сборки..............................................18

6) Выбор вида и формы организации процесса сборки.............................................20

Заключение...............................................................................................................23

Список  используемой литературы..........................................................................24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Жизнь современного человека немыслима без машин, оказывающих  ему помощь в труде, в перемещении  на дальние и близкие расстояния, способствующих удовлетворению его  материальных и духовных запросов. В жизни человека машина служит средством, с помощью которого выполняется  тот или иной технологический  процесс, дающий ему необходимые  материальные или культурные блага. Таким образом, любая машина создаётся  для осуществления определённого  технологического процесса, в результате выполнения которого получается полезная для человека продукция.

Человеческое  общество постоянно испытывает потребности  в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при  производстве освоенной продукции. В обоих случаях эти потребности  могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических  процессов и новых машин, необходимых  для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность осуществления которого, однако, зависит от уровня научного и технического развития человеческого  общества.

Машина  может быть полезна, если она обладает надлежащим качеством. Совокупность свойств  продукции, обусловливающих ее пригодность  удовлетворять определенные потребности  в соответствии с ее назначением, называют качеством. Некачественные машины не могут принести пользы. Наоборот, они наносят ущерб, так как труд, вложенный в их создание, частично или даже полностью оказывается затраченным напрасно.

Опыт  показывает, что достигнуть высокого уровня качества можно лишь при условии  проведения системы научных, технических  и организационных мероприятий  по управлению качеством продукции  на всех стадиях жизненного цикла. Но для того, чтобы управлять качеством, прежде всего, необходимо уметь это качество оценить.

Контроль  и испытания являются составными частями системы управления, только они могут быть источниками обратной информации, которая необходима для  стабилизации процесса. Поэтому в  системах управления качеством продукции  и управления технологическим процессом, рациональная организация и квалифицированное  осуществление контроля и испытаний  на производстве является задачей первостепенной важности.

Целью курсового проекта  является спроектировать технологический  процесс изготовления редуктора  цилиндрического высокого качества, а также разработать качественный и экономически выгодный процесс  изготовления зубчатого колеса на промежуточном валу.

В связи с поставленной целью обозначим задачи:

- выявление служебное  назначение и описание работы  редуктора цилиндрического;

- анализ показателей качества  изделия;

- выявление размерных связей и связей свойств материалов, обеспечивающих заданные показатели качества изделия;

- выбор и обоснование  метода достижения точности и  свойств материалов изделий;

- проектирование технологического процесса сборки;

- выбор вида и формы  организации процесса сборки;

-проектирование процесса  изготовления зубчатого колеса на промежуточном валу.

Объектом данного курсового проекта является редуктор цилиндрический. Предметом курсового проекта является управление качеством технологического процесса изготовления редуктора цилиндрического, а также разработка процесса обработки зубчатого колеса на промежуточном валу.

 

1. Служебное назначение и описание его работы редуктора цилиндрического

Редуктор предназначен для привода различных исполнительных механизмов машин. Как правило, редуктор понижает частоту вращения приводного двигателя, при этом повышая момент силы.

Редуктор  с соосным расположением входного и выходного валов применяют в тех случаях, когда оси валов двигателя и рабочей машины целесообразно расположить на одной линии.

Редуктор  должен эксплуатироваться в закрытых помещениях, так как у него есть открытые резьбовые поверхности  на крепежных деталях, есть отдушина в крышке, есть щуп который ввертывается.

Движение  от электродвигателя передается на быстроходный вал при помощи муфты. Быстроходный вал представляет собой цилиндрическую косозубую вал-шестерню, которая приводит во вращение колесо, сидящее на промежуточном валу. На промежуточном валу нарезан зубчатый венец, зубья которого зацепляются с зубчатым колесом. Зубчатое колесо сидит на тихоходном валу движение, от которого передается на рабочую машину. Так как все зубчатые колеса находящееся в редукторе косозубые, то все валы установлены на конических роликовых подшипниках. Подшипниковые узлы закрыты крышками, например, левый подшипник быстроходного вала находится в отверстии, где закрыт крышкой и через дистанционную втулку воспринимает предварительное осевое усилие.

В крышке для уплотнения крышки с валом установлена резинометаллическая манжета. Правый конец вала, находящийся в таком же подшипнике, который входит в промежуточную опору, установленную в приливе корпуса редуктора.

Промежуточный вал также смонтирован в конических подшипниках, с двух сторон закрыт глухими  крышками, так как валы не выходят  наружу, а работают для передачи движения от быстроходного вала к  тихоходному внутри корпуса.

Редуктор  предназначен работать с жидким смазочным  маслом, заливаемым в корпус, имеется  маслоуказатель.

Полости отверстий, в которых установлены  подшипники, открыты изнутри, для  того чтобы смазочное масло попадало на подшипники.

Масло заливается, так чтобы большие зубчатые колеса погружались в него и при вращении разбрызгивали масло. Таким образом, масло попадает на подшипники, зубья зубчатых колес.

Технические характеристики редуктора цилиндрического:

  1. Мощность Р1= 5,5 кВт;
  2. Количество оборотов пвых = 102,3 мин -1;
  3. Момент на выходном валу Твых=480 Н*м;

Первая  ступень

  1. Передаточное отношение первой цилиндрической пары Uцил1=3,81;
  2. Число зубьев шестерни z1=16; z2=61;
  3. Модуль зубчатого колеса mп=2,5 мм;

Вторая  ступень

  1. Передаточное отношение второй цилиндрической пары Uцил2=2,44;
  2. Число зубьев шестерни z1=16; z2=39;
  3. Модуль зубчатого колеса mп=3,5 мм;

10.Осевой люфт в подшипниках:

- входного  вала – 0,04…0,05 мм;

- промежуточного  вала – 0,05…0,06 мм;

- выходного  вала – 0,06…0,07 мм.

11. Объем масляной ванны 5,2 л;

12. Допускаемая радиальная нагрузка консольных участков валов: входного – 6600 Н; выходного – 8100 Н;

13. Плечо приложения консольной нагрузки – половина длины посадочного места.

Редуктор цилиндрический двухступенчатый двухпоточный целесообразно применять, когда требуется передавать большие нагрузки при средних габаритах редуктора по высоте и ширине.

Двухступенчатый двухпоточный редуктор применяется  в приводах крупных цементных  мельниц, шахтных подъемников, черпаковых устройств драг, в прокатном оборудовании.

В двухступенчатых  двухпоточных передачах возможно уменьшение размеров зубчатых передач, а также  снижение величины модуля передачи, что  позволяет повысить точность изготовления, улучшить распределения нагрузки по ширине зубчатого венца и соответственно увеличить передаваемый крутящийся момент.

Регулировка осевого зазора в подшипниках осуществляется жестяными прокладками, установленными между торцами корпуса и крышками. Конические однорядные роликоподшипники, расположенные на стойке, смазываются маслом, которое снимается скребком с торцевой поверхности колеса второй ступени передачи и направляется по желобу, через канавку в верхней части крышки к подшипникам.

Поверхности соединения «корпус - крышка» перед  сборкой покрыть уплотнительной пастой типа герметик.

После сборки валы редуктора должны проворачиваться  свободно, без стуков и заедания. Редуктор обкатывают по 10 – 15 мин на всех режимах нагрузки.

Преимущество  редуктора цилиндрического двухступенчатого двухпоточного является их симметричная конструкция относительно оси приводимой машины. Редукторы данного типа приводятся в движение от одного или двух двигателей.

 

2. Анализ показателей качества редуктора цилиндрического

 

Номенклатура  показателей качества редукторов, обозначение  и характеризуемые свойства приведены  в ГОСТ 4.124-84 «Система показателей качества продукции. Редукторы, мотор-редукторы, вариаторы. Номенклатура показателей». В таблице 1 приведены показатели качества, применяемые для редуктора цилиндрического.

 

Таблица 1 - Показатели качества редуктора цилиндрического

Наименование показателя

Обозначение показателя

Наименование характеризуемого свойства

1. Показатели назначения

1.1. Классификационные показатели

1.1.1. Номинальная частота вращения  входного вала, с¹, (об/мин)

nвх. ном

-

1.1.2. Номинальная частота вращения  выходного вала, с¹, (об/мин)

nвых. ном

-

1.1.3. Передаточное число

U

-

1.2. Функциональные показатели и  показатели технической эффективности

1.2.1. Номинальный крутящий момент  на выходном валу, Нм

Мвых. ном

Нагрузочная способность

1.2.2. Допускаемая радиальная консольная нагрузка, приложенная в середине посадочной части входного вала, Н

Fвх.

Нагрузочная способность

1.2.3. Допускаемая радиальная консольная  нагрузка, приложенная в середине  посадочной части выходного вала, Н

Fвых.

Нагрузочная способность

1.3. Конструктивные показатели

1.3.1. Удельная масса, кг/Нм

-

Эффективность использования материала  в конструкции

1.3.2. Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм

L*B*H

Габариты

1.3.3. Межосевое расстояние, мм

aw

Определяющий размер

1.3.4. Климатическое исполнение и категория  размещения

-

Стойкость к воздействию климатических  факторов

2.Показатели надежности

2.1 Показатели безотказности

2.1.1. Установленная безотказная наработка,  ч (ГОСТ 27.002-83)

Ту

Безотказность

2.2. Показатели долговечности

2.2.1. Полный средний срок службы, год  (ГОСТ 27.002-83)

Тсл.

Долговечность

2.2.2. Полный установленный срок службы, год (ГОСТ 27.002-83)

Тсл. у

Долговечность

2.2.3. Полный девяностопроцентный ресурс  передач, ч (ГОСТ 27.002-83)

Тр

Долговечность

2.2.4. Полный девяностопроцентный ресурс  подшипников, ч (ГОСТ 27.002-83)

Т

Долговечность

2.3. Показатель ремонтопригодности

2.3.1. Удельная суммарная трудоемкость  технического обслуживания, чел.  ч/ч (ГОСТ 27.002-83)

Sт.о

Ремонтопригодность

3. Показатели унификации

3.1. Коэффициент применяемости, %

Кпр

Степень заимствования

3.2. Коэффициент повторяемости, %

Кп

Степень повторяемости

4. Эргономические показатели

4. Корректированный уровень звуковой  мощности, дБА

Lра

Звуковое давление

5. Показатель экономического использования  энергии

6.1. Коэффициент полезного действия, %

ñ

Эффективность использования энергии


 

Таблица 2 – Проекция свойств на этапы жизненного цикла редуктора цилиндрического

Проек.

изготовление

испытание

реализация

использование

утилизация

Показатели

0

0

1

0

1

0

Функциональные

0

0

1

1

1

0

Надежности

0

0

1

0

1

0

Эргономичности

0

0

1

0

1

0

Эстетичности

1

1

1

1

1

1

Экономичности

0

1

1

1

1

1

Безопасности

1

1

1

1

1

1

Экологичности

1

1

1

1

1

1

Технологичности


 

Примечание: 1 – оказывает влияние, 0 – не влияет.

 

3. Выявление размерных связей и связей свойств материалов, обеспечивающих заданные показатели качества редуктора цилиндрического

 

Показатели  качества машины обеспечиваются в конструкции  машины связями свойств материалов деталей и размерными связями, построение которых составляет конечную цель конструирования  редуктора. Требования к точности показателей  этих двух видов связей находятся в функциональной зависимости от требований к точности показателей качества машины. Этим объясняется то, что в практике машиностроения представление о качестве машины связывают непосредственно с геометрическим образом машины и ее деталей и со свойствами материалов, из которых детали изготовлены. При таком подходе к оценке качества машины и ее деталей сопоставлять нужно фактическую точность с требуемой точностью показателей размерных связей в редукторе и показателей свойств материалов деталей.

Целью конструирования  редуктора является выбор материалов с соответствующими свойствами, размеров и положений, то есть построение такой системы связей, которая была бы способна качественно и экономично осуществлять процесс.

В данном курсовом проекте рассматриваем  технологический процесс изготовления редуктора цилиндрического , и его важной детали зубчатого колеса на промежуточном валу. Зубчатое колесо передает крутящий момент с одного вала на другой, передают и преобразуют скорость вращательного движения.

Материал  зубчатых колес должен обладать однородной структурой, которая способствует стабильности размеров после термической обработки, особенно размеров отверстия и шага колес.

Данное изделие изготовляется  из стали 45 ГОСТ 1050. Сталь 45 относится  к группе конструкционных качественных углеродистых сталей и широко применяется  в различных отраслях машиностроения для производства деталей машин.

 

Таблица 3 - Химический состав и механические свойства стали

С, %

Si, %

Cr,%

Mn, %

HB

σв

МПа

кг/мм2

0,42-0,5

0,17-0,37

до 0,25

0,5-0,8

197

610

61


 

Таблица 4 - Режимы термообработки

Температура закалки, 0С

Температура отпуска, 0С

Твердость после отпуска, не более HRCЭ

830…860

160…180

37…42


 

4. Выбор и обоснование метода достижения точности (качества) и свойств материалов редуктора цилиндрического

 

Обеспечение качества редуктора начинается с  определения и описания условий, в которых ему предстоит работать, задач, которые должен решать редуктор или в решение которых должен он участвовать, требуемого технико-экономического уровня.

Качество  машин обеспечивается точностью  расположения деталей, узлов и механизмов, образующих конечные изделия. При этом число операций, связанных с подгонкой деталей и регулирования их положений в процессе сборки должно сводится к минимуму. Зазоры, предельные размеры и другие параметры, координирующие взаимное положение собираемых объектов, зависят от режимов работы конструктивных, технологических и эксплутационных особенностей деталей, узлов и конечных изделий, поэтому часто взаимосвязь между параллельными размерами и допусками собираемых деталей и узлов устанавливают с помощью расчетов, основанных на теории размерных цепей.

Заданная  точность исходного звена достигается  с наименьшими технологическими и эксплутационными затратами. При  прочих равных условиях рекомендуется  выбирать в первую очередь такие  методы достижения точности, при которых  сборка производится без подбора, пригонки, регулирования и собранные изделия  отвечают всем требованиям взаимозаменяемости, то есть использовать метод полной взаимозаменяемости или вероятностный  метод. Если применение указанных методов  экономически нецелесообразно или  технологически невозможно, следует  перейти к применению одного из методов  неполной взаимозаменяемости.

Для нахождения метода достижения точности изготавливаемого изделия составляем расчётную схему (рисунок 1) и рассчитываем её 3 способами: методом полной взаимозаменяемости, вероятностным методом и методом регулирования.

 

Рисунок 1. Расчётная схема

 

На расчетной  схеме указаны следующие звенья:

ВS - исходный размер, равный расстоянию между торцами крышки и наружного кольца подшипника;

В1 – расстояние между торцами корпуса;

В2 – расстояние между торцами крышек подшипников;

В3 – ширина втулки;

В4 – ширина подшипника;

В5 – расстояние между торцами вала;

В6 – ширина подшипника;

В7 – ширина втулки;

В8 – расстояние между торцами крышек подшипников;

В9 – ширина прокладки.

Звенья  В2, В3, В4, В5, В6, В7, В8 – уменьшающие, а В1, В9 – увеличивающие (таблица 5).

Для всех методов зазор между торцами  крышки и наружного кольца подшипника одинаков и равен мм.

Предельные  отклонения звена В6 и В4 (подшипник 7608А ГОСТ 27365-75 – стандартная деталь). Класс точности подшипника – 0. Тогда предельное отклонение равняется мкм.

 

Таблица 5 - Исходные данные

Звено

Значение размера

В1

313

В2

8

В3

12

В4

35

В5

205

В6

35

В7

12

В8

8

В9

2

В∆


 

4.1 Метод полной взаимозаменяемости

 

Метод полной взаимозаменяемости заключается в  том, что требуемую точность замыкающего  звена размерной цепи достигают  каждый раз, когда в размерную  цепь включают или заменяют в ней  звенья без их выбора, подбора или  изменения их величин.

Основными преимуществами метода полной взаимозаменяемости являются:

1 Относительная простота механизации и автоматизации технологических процессов, при помощи которых осуществляется достижение требуемой точности замыкающего звена;

2 Возможность выполнения технологических процессов рабочими, не обладающими высокой квалификацией, поскольку процесс сводиться или к соединению деталей (сборка), или к их смене (обработка на станках);

3 Простота нормирования процессов во времени, при помощи которых достигается требуемая точность замыкающего звена;

4 Наибольшая простота достижения требуемой точности замыкающего звена, так как построение размерной цепи сводиться к простому соединению всех составляющих звеньев.

Расчетаем данную размерную цепь методом полной взаимозаменяемости.

Запишем уравнение размерной цепи:

В∆ = В1 + В9– В2 - В3 - В4 - В5 - В6 - В7 - В8

Рассчитаем  номинал замыкающего звена:

В∆ = 313 + 2 – 8 – 12 – 35 – 205 – 35 – 12 -8 =0 мм

По условию  для замыкающего звена также  известно: верхнее отклонение размера ЕS∆ = 0,71 мм, нижнее отклонение размера EI∆ = 0,05мм, допуск замыкающего размера TВ∆= ЕS∆ - EI∆, TВ∆=0,71 - 0,05 = 0,66 мм, координата середины поля допуска:

Для расчета  используем способ равных допусков, т.е. определяем среднее значение допуска. Так как в цепи присутствуют звенья с известными отклонениями (звенья В4 и В6), то необходимо учесть величину допуска на эти звенья: ТВ4,6 = 0-(-0,15) =0,15 мм.

Тогда среднее  значение допуска:

 

где n – число звеньев цепи.

 

 

Звено

Значение размера

Значение допуска

В1

313

0,052

В2

8

0,058

В3

12

0,043

В5

205

0,046

В7

12

0,043

В8

8

0,058

В9

2

0,060


 

Проверим  правильность назначения допусков путем  расчета допуска замыкающего  звена по следующей формуле:

ТВ∆ = ∑ТВi

ТВ∆ = 0,052+0,058+0,043+0,15+0,046+0,15+0,043+0,058+0,06=0,66 мм.

Назначаем предельные отклонения на составляющие звенья кроме одного звена – В9. При этом для валов поле допуска в "-", для отверстий - в "+".

 

Звено

Значение размера

Значение допуска

Верхнее отклонение

Нижнее отклонение

В1

313

0,052

+0,052

0

В2

8

0,058

0

-0,058

В3

12

0,043

0

-0,043

В5

205

0,046

0

-0,046

В7

12

0,043

0

-0,043

В8

8

0,058

0

-0,058


 

Верхнее и нижнее отклонение звена В9 рассчитаем по следующей формуле:

Необходимо  определить координату середины поля допуска звена В9. Воспользуемся следующим условием: ,

где - сумма координат полей допусков для увеличивающих звеньев;

- сумма координат полей допусков  для уменьшающих звеньев.

Из этого  уравнения выражаем ЕсВ9:

 

 

и для  звена В9 устанавливаем следующее В9 = 2 .

 

4.2 Вероятностный метод

 

Вероятностный метод позволяет соединять детали на сборке, как правило, без пригонки, регулирования и подбора, при  этом у небольшого количества изделий  значения замыкающих звеньев могут  выйти за установленные пределы.

Рассчитываем  цепь вероятностным методом с  использованием способа равных допусков, для которого справедлива следующая  формула:

 

 

где t – коэффициент, зависящий от процента риска Р,

i – коэффициент относительного рассеяния.

При нормальном распределении размеров замыкающего  звена при проценте риска Р=0,27 t=3 и =1/3.

Определяем  для звеньев стандартную величину допуска, по возможности равную .

 

Звено

Значение размера

Значение допуска

В1

313

0,210

В2

8

0,220

В3

12

0,270

В5

205

0,185

В7

12

0,270

В8

8

0,220

В9

2

0,250


 

Проверим  правильность назначения допусков путем  расчета допуска замыкающего  звена по следующей формуле:

 

ТВ∆ = t ,


ТВ∆ =√0,212 + 2*0,222 + 2*0,272 + 2*0,152 + 0,1852 + 0,252=0,66 мм.

Назначаем предельные отклонения на составляющие звенья кроме одного звена – В9.

 

Звено

Значение размера

Значение допуска

Верхнее отклонение

Нижнее отклонение

В1

313

0,210

+0,210

0

В2

8

0,220

0

-0,220

В3

12

0,270

0

-0,270

В5

205

0,185

0

-0,185

В7

12

0,270

0

-0,270

В8

8

0,220

0

-0,220

Технология изготовления корпуса редуктора 📙 Реферат → 🆔 279465

Технология изготовления корпуса редуктора 📙 Реферат → 🆔 279465

Технология изготовления корпуса редуктора