Расчет числа зубьев протяжки. Расчет и проектирование шлицевой протяжки

Расчет и проектирование шлицевой протяжки

3.1. Исходные данные:

Диаметр предварительного отверстия: =22,5 мм.

Диаметр протягиваемого отверстия: D-6х23Н12х26Н8х6F8.

Материал детали: сталь 45, .

Длина обработки: L = 60 мм.

Схема протягивания: прогрессивная.

Тип протяжки: шлицевая (ФКШ).

Выбор размера хвостовика.

Выбираем по ГОСТ 4044-70 [6]: d₁ = 22 мм, F_ox = 227 мм, D_ox = 17 мм, а = 16 мм, а₁ = 25 мм, а₂ = 25 мм, r = 0,3 мм, r₁ = 1 мм, а₃=0.5 мм, l₁=75 мм.

Допустимая сила протягивания

P = F_ox×[s_p]×K_и = 227*250*0,9 = 51075(Н), где:

F_ox – площадь опасного сечения, мм²;

[s_p] – допустимое напряжение растяжения (сталь 40Х – [s_p] = 250 МПа);

K_и – коэффициент, учитывающий влияние изгиба протяжки (K_и = 0,9).

Допустимая сила протягивания, назначенная для дальнейшего проектирования, не должна превышать величину: Р ≤ Р_т×k, где:

Р_т – максимальное тяговое усилие оборудования(200000Н)

k = 0,9 – коэффициент запаса

200000*0,9=180000≥51075

Условие выполняется.

Определение шага режущих зубьев t

Шаг режущих зубьев:

Где:

K_{ср t} – среднее значение коэффициента K_t (K_t = 1,8...2,0 для групповой схемы срезания припуска);

l_o = 60 мм – длина протягивания.

Назначаем [1, стр. 232, табл. 100]: t = 16 мм, h = 7мм, b=3.5мм, r = 3,5º, R=12º, F_a=38,46 мм²

Число одновременно работающих зубьев Z_po:

Принимаем Z_po=5.

Проверка числа зубьев на центрирование

5 £ Z_po £ 6...7

Условие выполняется.

Суммарный периметр режущих кромок:

а) по шлицевой части

б) по круглой части

Где:

b – номинальная ширина шлица, мм;

Z – число шлицев;

Z_г – число зубьев в группе (Z_г = 2);

d – номинальный диаметр протянутого отверстия, мм.

Выбор подачи

Удельная сила резания на 1 мм длины режущей кромки протяжки:

а) для шлицевой секции:

p = P/S_ш=180000/87,5=2057 Н/мм

б) для круглой секции:

p = P/S_к=180000/186,1=967 Н/мм

Подача на зуб S''_z по условию размещения стружки в стружечной канавке:

Где:

F_a – активная площадь сечения стружечной канавки, мм²;

l_o – длина протягивания, мм;

K_c – коэффициент размещения стружки (при протягивании стали 45 – K_c = 3,5).

По [1, стр. 231, табл. 99] принимаем .

Расчет числа зубьев протяжки

а) Расчет диаметров секций протяжки (рисунок 4)

· d_p – расчетный внутренний диаметр, мм

d_p = d + d_d – a = 23 + 0,3 – 0,1 = 23,2 мм

· d_f – диаметр фаски, мм

d_f = d + 2×f + d_f=23 + 2*0,5 + 0,5 = 24,5 мм,

· d_fk – наибольший диаметр фасочной секции протяжки, мм

d_fk = d_f + 2×i×S_z = 24,5 + 2*3*0,08 = 24,98 мм

· D_p – расчетный наружный диаметр, мм

D_p = D + d_D – a = 26 + 0,033 – 0,05 = 25,98 мм

Где: а =[0.05…0.1] – допустимая величина разбивки, мм

i = 3 или 4 – целое число;

d, D, f – номинальные значения протянутого отверстия, наружного диаметра и фаски;

d_d, d_D, d_f – величины, определяемые как разность между наибольшим и наименьшим отклонениями размеров;

d_o – диаметр отверстия под протягивание, мм.

3.8. Определение числа зубьев в секциях.

1. Фасочная секция

*2=32 зуба.

2. Шлицевая секция

зуба

- шлицевые режущие Z_ш2р

*2=12 зубьев

- шлицевые переходные Z_ш2п

Z_ш2п = 4

- шлицевые калибрующие Z_ш2к

Z_ш2к = 5

3. Круглая секция

- круглые режущие Z_к

- круглые переходные Z_кп

Z_кп = 2

- круглые калибрующие Z_кк

Z_кк = 4