Вал масляного насоса

 

Министерство  образования и науки  Российской Федерации.

Марийский государственный технический университет 
 
 

Механико-машиностроительный факультет 
 
 
 

Кафедра МиМ 
 

Вал масляного насоса. 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

к курсовому  проекту по дисциплине

«Основы технологии машиностроения» 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                         Разработал: Ст. гр. ТМ-41

                                                                                         Пекпулатов А.В. 

                                                                                          Консультировал: 

                                                                                          доцент кафедры МиМ

                                                                                          Мелетьев Г.А. 
 
 

                                                                    

                                                                                                              
 
 
 
 

Йошкар-Ола

2005г. 
 
 

Содержание

    Титульный лист.

    Задание на курсовой проект по дисциплине «Основы  технологии машиностроения».

    Задание на курсовой проект по дисциплине «Металлорежущие  станки».

    Аннотация.

    Часть I

    1. Введение.

1.1 Описание конструкции  и назначение детали.

1.2 Технологический контроль чертежа. Анализ технологичности конструкции.

1.3 Определение типа производства.

    2. Проектирование технологического процесса механической обработки.

2.1 Выбор метода получения заготовки.

2.2 Аналитический  расчёт припусков на обработку.

2.3 Технологический  процесс обработки детали.

2.4 Расчёт режимов  резания.

2.5 Расчёт технической  нормы времени.

    3. Определение потребного количества  оборудования и построение графиков.

3.1 Расчётное  количество оборудования.

3.2 Определение  коэффициента загрузки оборудования.

3.3 Определение  коэффициента использования станков  по мощности.

3.4 Определение  коэффициента использования оборудования  по основному времени.

3.5 График использования  оборудования по мощности.

3.6 График использования  оборудования по основному времени.

3.7 График загрузки  оборудования.

        Часть II

    1.Введение.

    2.Определение  основных технических характеристик  проектируемого станка.

2.1 Определение  диапазона регулирования.

2.2 Определение  знаменателя ряда чисел оборотов.

2.3 Определение  чисел оборотов шпинделя.

2.4 Определение  передаточных отношений передач.

2.5 Определение чисел зубьев зубчатых колёс.

2.6 Предварительный выбор электродвигателя.

2.7 Определение  фактических чисел оборотов шпинделя.

    3.Силовой  расчёт.

3.1 Расчёт нагрузок  на валах по выбранному числу  оборотов.

3.2 Ориентировочный  расчёт валов.

3.3 Расчёт зубчатых  передач.

3.4 Расчёт вала  на прочность.

3.5 Расчёт подшипников  качения.

    4.Описание  конструкции органов управления  и системы смазки 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение  

1.1 Описание конструкции  и назначение детали. 

Данная деталь называется «Валик масляного насоса». Назначение данной детали состоит в передаче крутящего момента. Решающим значением для служебного назначения детали имеет точность изготовления диаметра вала и соосность вала.

Деталь изготавливается  из металла Сталь 45.

    В машиностроении широко распространены детали типа тел вращения. Наиболее характерными деталями типа тел вращения являются валы(L>D).

    Валы  используют для передачи крутящего  момента или в качестве опор. Различают  валы прямые, коленчатые, кривошипные  и эксцентриковые. Они бывают бесступенчатые и ступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые, валы-шестерни, а также комбинированные в  различном сочетании. Жестким можно  считать вал при соотношении  L/D 10.

    Точность  обработки отдельных участков валов  и шероховатость поверхностей зависят  от назначения и условий работы вала. Шейки валов, предназначенные для  посадки подшипников качения, обрабатываются по 6 квалитету с шероховатостью мкм. Допуск соосности этих шеек 0,01-0,02 мм. Для посадки зубчатых колес, звездочек, муфт обработка должна производиться по 8-11 квалитету с шероховатостью мкм. Допуск симметричности боковых сторон шпоночных канавок относительно общей оси подшипниковых шеек 0,03-0,05 мкм. Несопрягаемые поверхности валов выполняются по 14 квалитету с шероховатостью мкм.

Валы в основном изготовляют из углеродистой и легированной стали (типа 35, 40 , 45 , 35Г2 , 30Х , 40Х , 45Х, 30ХГСА, 30ХМ , 45ХН и другие) механической обработкой. Эти стали обладают высокой усталостной  прочностью, высоким сопротивлением сжатию, изгибу, срезу, вязкостью при  циклическом и динамическом нагружении, высокой износостойкостью. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.2 Технологический  контроль чертежа. 

Анализ  технологичности  конструкции. 

Данная деталь – валик масляного насоса – изготавливается из металла Сталь 45,из проката или горячей штамповкой, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей.

Деталь достаточно технологична, допускает  применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности  для первоначальных операций и довольна проста по конструкции. 

1.3 Выбор типа производства. 

    Тип производства может определяться по такту выпуска деталей.

     - массовое производство;

     - крупносерийное производство;

     - среднесерийное производство;

     - серийное производство;

     - мелкосерийное производство.

    Такт  выпуска определяется по формуле:

где - годовая программа запуска изделий в производство, шт;

       =510*10 шт.

       - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

      

где  =0,97 - коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт

                          оборудования.

        - номинальный годовой фонд времени работы оборудования, ч;                                         

       

где число календарных дней в году, дн.;

      число выходных и праздничных дней в году, дн.;

      продолжительность рабочей смены, ч;

      количество недоработанных часов в предпраздничные дни, ч;

      количество рабочих смен в сутки, смен; 

   

   

    

       Так как  , то производство массовое.  
 
 
 

2  Проектирование технологического  процесса 

    механической обработки. 
 

2.1 Выбор метода получения  заготовки.

При массовом производстве возможно применения метода получения  заготовки из проката или с  помощью горячей штамповки.

Прокат может  применяться в качестве заготовки  для непосредственного изготовления деталей либо в качестве исходной заготовки  при пластическом формообразовании.

Специальный прокат применяется в условиях массового  или крупносерийного производства, что в значительной степени снижает  припуски и объем механической обработки.

Штамповка применяется  в серийном и массовом методах.

Штамповка на кривошипных  прессах в 2-3 раза производительнее по сравнению со штамповкой на молотах, припуски и допуска уменьшаются  на 20...35%, расход металла снижается  на 10…15%.

    Для объективной оценки выбора метода получения  заготовки сравним технологические  себестоимости детали. 

Для заготовок из проката:

       S =M+  

М – затраты на материал заготовки.

  -  технологическая себестоимость  операций правки, калибрования, прутков,  разрезки их на штучные заготовки.   

С = ;            М=QS – (Q – q) ; 

S=170 рублей за 1 тонну=0,17 рублей за 1 килограмм;

Q=0,7кг ; q=0,5; S =25 рублей за 1 тонну = 0,025руб./кг

М=0,7*0,17 – (0,7 – 0,5) =0,114р.

 Т =3 мин.; С =121 коп./час. 

С = =0,06 руб. 

S =0,114+ 0,06 = 0,17 руб. 
 

Для заготовок, выполненных  горячей штамповкой: 

         

                               

где - базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;

       - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы 

                                   сложности, массы, марки материала  и объёма произво-

                                   дства заготовок соответственно;

     - масса заготовки, кг;    

     - масса готовой детали, кг;

- цена 1 т отходов, руб.

Для литья по выплавляемым моделям:

     =373 руб.; кг; кг; =25 руб.;

      к =1; =1,15; =1,33; =1; =1,23.

     =

           
 
 

    Принимаем метод получения заготовки –  прокат, исходя из меньшей технологической  себестоимости детали.