1. Анализ исходных данных

   1. Служебное назначение детали и ее технологичность

Деталь представляет собой червячное колесо.

Материал изделия – Сталь 40Х ГОСТ 4543 – 71, необходимая твердость 260…285 НВ. Данную твердость можно получить улучшением.

Деталь «Червячное колесо» предназначена для приёма вращения от червяка; для передачи и преображения крутящего момента, для этого на его внешнем диаметре нарезаны зубья. Для передачи крутящего момента предназначен шпоночный паз.

На чертеже представлены все необходимые виды и разрезы. Все размеры указаны в соответствии с ЕСКД. Чертеж детали представляет всю необходимую информацию для ее изготовления (необходимые проекции, разрезы и сечения, размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного расположения, требования к качеству поверхностей).

С точки зрения механической обработки деталь является технологичной, то есть все поверхности можно получить существующими методами обработки металлов резанием без применения сложных приспособлений. Подход к обрабатываемым поверхностям режущего инструмента обеспечен.

Цилиндрические поверхности получают посредством токарной обработки. Шпоночный паз изготавливается посредством протягивания с использованием стандартной протяжки. Зубчатый венец обрабатывается на зубофрезерном станке.

Диаметр посадочного отверстия позволяет изготовить заготовку со штампованным отверстием, что удешевит черновую обработку.

Материал детали – Сталь 40Х хорошо обрабатывается резанием. Коэффициент обрабатываемости равен К = 0,7…0,8.

2. Основные и вспомогательные базы детали

1. Комплект основных конструкторских баз состоит из оси цилиндрической поверхности 1 и торца 3 (рис. 1).

• Ось цилиндрической поверхности червячного колеса является конструкторской основной двойной направляющей скрытой базой детали «Червячное колесо» (лишает деталь 4-х степеней свободы).

• Правый торец цилиндрической поверхности является конструкторской основной опорной явной базой детали «Червячное колесо» (лишает деталь 1-й степени свободы).

Рис. 1 Обозначение поверхностей, являющихся основными и вспомогательными базами детали

1.2.2 Комплект вспомогательных баз включает в себя поверхность шпоночного паза 2 для базирования шпонки, цилиндрическая поверхность 4 для базирования уплотнительной прокладки и торец 5 для базирования гайки.

3. Технологические задачи, стоящие при изготовлении детали

В результате анализа чертежа детали можно сформулировать следующие технологические задачи:

1. Точность размеров

• диаметр вершин зубьев червячного колеса 195 h12;

• наибольший диаметр червячного колеса 201 h12;

• длина ступицы червячного колеса 62 h12;

• диаметр отверстия 60 H7;

• ширина шпоночного паза 18 Js9;

• диаметр ступицы 96 h9;

• точность размеров с неуказанными предельными отклонениями следует принимать по 14-му квалитету (в соответствии с ГОСТ 30893.1-m)

2. Точность формы

• требования к точности формы не заданы, поэтому принимаем, что допуски формы составляют приблизительно 60% от соответствующего допуска на размер.

3. Точность взаимного расположения

• допуск параллельности торцов ступицы не должен превышать 0,016 мм;

• допуск симметричности ширины шпоночного паза 18 Js9 относительно оси вала принимается равным нулю.

4. Суммарный допуск формы взаимного расположения

• торцевое биение базового торца относительно оси не более 0,02 мм;

• радиальное биение вершин зубьев червячного колеса относительно оси отверстия не более 0,04 мм.

5. Качество поверхностного слоя

Заданы требования к высоте микронеровностей обработанных поверхностей величиной параметра Ra:

• поверхность торцов Ra = 1,6 мкм;

• поверхность посадочного отверстия Ra = 1,6 мкм;

• поверхность профилей зубьев колеса Ra = 3,2 мкм;

• боковая поверхность шпоночного паза Ra = 3,2 мкм.

Требования к венцу червячного колеса:

• направление линии зуба – правое;

• число зубьев z₂ = 60;

• модуль m = 3,15 мм;

• коэффициент смещения червяка х = 0;

• степень точности по ГОСТ 3675 – 81 8 – В;

(Нормы кинематической точности, плавности и контакта зубьев соответствуют восьмой степени точности, поэтому обозначение 8-8-8-Bb можно сократить до 8-В. Сопряжение вида В обеспечивает минимальную величину бокового зазора, при котором исключается возможность заклинивания стальной или чугунной передачи от нагрева при разности температур зубчатых колес и корпуса в 25 °С. Допуск на боковой зазор b, степень точности по нормам плавности работы 3-11, класс отклонения межосевого расстояния 5);

• допуск на торцевое биение ТСА = 20 мкм.

1. Показатели кинематической точности червячного колеса:

• допуск погрешности обката F_c = 50 мкм;

• допуск на радиальное биение зубчатого венца червячного колеса F_r = 63 мкм.

2. Показатели плавности работы червячного колеса:

• предельные отклонения шага червячного колеса f_pt = мкм;

3. Показатели контакта зубьев червячного колеса с витками червяка в червячной передаче:

• Межосевое расстояние а_w = 114 мм;

• Предельные отклонения межосевого расстояния в передаче f_a = мкм;

• делительный диаметр d₂ = 189 мм (d₂=z₂·m=60·3,15=189);

• вид сопряженного червяка ZN2;

• число витков сопряженного червяка z₁ = 1;

• обозначение чертежа сопряженного червяка ТМ 22.000.002