Описание конструкции детали и служебного назначения

В различных конструкциях машин и механизмов основными деталями, передающими крутящие мо­менты, являются валы. Валы, применяемые в машиностроении, весьма разнообразны по форме и размерам; гладкие, ступенча­тые, с фланцами, с буртиками, сплошные и с отверстием — сквозным или глухим (ступенчатым или гладким). В зависимости от служебного назначения валы могут иметь различные поверх­ности (рис. 1): опорные шейки для установки в опоры сколь­жения или качения, посадочные шейки для установки зубчатых колес, звездочек, шкивов, маховиков и др. Поверхности могут быть цилиндрическими и коническими; со шпоночным пазом или шлицами; резьбовые поверхности с ходовыми или крепежными резьбами (метрическими, дюймовыми, трапецеидальными или прямоугольными). Кроме

того, вал может иметь вспомогательные поверхности: лыски, фаски, канавки и др.

Рисунок 1 - Чертеж ступенчатого вала с некоторыми требованиями по точ­ности, форме, расположению и шероховатости поверхностей.

Различают валы жёсткие и нежёсткие. Жёсткими называют валы, у которых отношение длины к диаметру не более 15, а если это отношение более 15, то валы считаются нежёсткими.

В процессе работы валы испытывают значительные знакопеременные нагружения, сложные деформации на кручение, изгиб, растяжение, сжатие. Поэтому материал, из которого изготовляют валы, должен быть высокопрочным, малочувствительным к концентраторам напря­жений, но хорошо обрабатываемым и недорогим.

Этим требованиям отвечают конструкционные и легирован­ные стали ЗОХ, 35, 35Х, 40, 45, 40Г, 50Г и др. Легированные стали по сравнению с конструкционными применяют реже, вви­ду их более высокой стоимости и повышенной чувствительности к концентраторам напряжений.

Конструкция детали описывается на основе изучения чертежа, описания служебного назначения детали, ее поверхностей и влияния взаимного расположения, точности и шероховатости на качество работы механизма, для которого изготавливается деталь. При отсутствии чертежей следует описать служебное назначение по своему мнению, о чем сделать соответствующую оговорку.

Исходя из служебного назначения детали и особенности конструкций необходимо выбрать материал и привести данные о его химическом составе и механических свойствах. Эти данные оформляются в виде таблиц 1,2

Таблица 1 – Химический состав материала детали (пример)

Марка	Содержание элементов, %
С	Si	Mn	P	S

Таблица 2 - Механические свойства материала детали

Марка	δв	δт	δ	ψ	ан (Дж/см2) кГс·м/см2	Твердость НВ (не более)
кГс / мм2 (МПа)	%

В этом же разделе приводится конструкторский код детали по классификатору ЕСКД.

Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность.

Основные задачи, решаемые при анализе конструкции детали на технологичность, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами, возможности выполнения требований к поверхностям известными методами контроля.

Анализ технических требований, предъявляемых к детали, оформляется в виде таблицы 3.

Таблица 3 – Анализ технических требований.

Условное обозначение технического требования	Техническое требование	Методы выполнения требований	Средства контроля

Рекомендации для валов.

Указывают:

1. Можно ли обработать поверхности проходными резцами;

2. Убывают ли к концам диаметральные размеры шеек вала;

3. Можно ли уменьшить диаметры больших фланцев или буртов или исключить их вообще, и как это повлияет на коэффициент использования материала;

4. Можно ли заменить закрытые шпоночные канавки открытыми, которые обрабатываются гораздо производительнее дисковыми фрезами;

5. Имеют ли поперечные канавки форму и размеры, пригодные для обработки стандартными резцами или требуется применение специального инструмента;

6. Допускает ли жесткость вала получение высокой точности обработки (жесткость вала считается недостаточной, если для получения точности 6…9 квалитетов соотношение его длины к диаметру свыше 10…12; для валов, изготовленных по более низким квалитетам, это отношение может быть равно 15; при многорезцовой обработке это соотношение следует уменьшить до 10).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.