Анализ служебного назначения и условий работы детали.
В процессе проектирования студент должен ознакомиться с конструкцией детали, ее назначением и условиями работы в узле или механизме.
Для технически грамотного и обоснованного изложения этого пункта необходимо изучить чертежи, дать описание назначения детали, основных ее поверхностей.
Из описания назначения и конструкции детали должно быть ясно, какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служебного назначения детали, а какие – второстепенное.
Необходимо указать, каким факторам подвергается данное изделие в процессе эксплуатации (условия рабочего места, среда, динамические нагрузки и др.) и при отработке детали на технологичность следует учитывать все эти факторы.
Классификация поверхностей детали по функциональному назначению
В данном подразделе следует привести формулировки, отражающие функции поверхностей детали: ИП – исполнительные, ОКБ – основные конструкторские базы, ВКБ – вспомогательные конструкторские базы, СП – свободные поверхности.
Затем разрабатывают эскиз детали (см. рисунок 2), на котором все ее поверхности обозначаются арабскими цифрами.
Рисунок 2 – Вал опорный (классификация поверхностей)
Пример: С целью выявления поверхностей, имеющих определяющее значение для качественного выполнения деталью своего служебного назначения, систематизируем поверхности детали (таблица 2).
Таблица 2 – Классификация поверхностей детали
| Наименование поверхностей | Номера поверхностей |
| Исполнительные (ИП) | 22, 24 |
| Основные конструкторские базы (ОКБ) | 3, 17, 5 |
| Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ) | 7, 9, 13, 11, 21, 22, 23, 24 |
Анализ материала детали
Пример: Деталь «Вал опорный» имеет достаточно высокие требования к материалу и точности изготовления.
Материал детали: сталь 45 ГОСТ 8479-70– конструкционная качественная.
Применяется для изготовления валов-шестерней, коленчатых и распределительных валов, шестерней, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностной термообработке деталей, от которых требуется повышенная прочность.
В таблице 3 приведен химический состав стали 45 [16].
Таблица 3 – Химический состав стали 45, %.
| Элемент | С | Si | Mn | Сr | S | P | Сu | Ni | As |
| не более | |||||||||
| Содержание, % | 0,42¸0,50 | 0,17¸0,37 | 0,50¸0,80 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
В таблице 4 приведены физико-механические свойства стали 45 [16].
Таблица 4 – Физико-механические свойства стали 45.
| s02 | sВ | d5 | y | KCU | НВ |
| МПа | % | Дж/см2 | не более | ||
| 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167…207 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость – трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при НВ 170¸179 и sВ=640 МПа Kv тв.спл = 1, Kv б.ст = 1 [16].
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Согласно технологическим свойствам, таблицам 3 и 4 химический состав и механические свойства сталь 45 вполне соответствуют служебному назначению изготавливаемой из нее детали.