Проектування шпоночної протяжки

2 Проектування шпоночної протяжки

Вихідні дані

- матеріал деталі – Сталь 45;

- діаметер вала – 110 мм;

- розмір шпонки – 28х16;

- довжина втулки – 40 мм;

- зєднання – щільне.

Ескіз оброблюваної поверхні поданий на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 – Ескіз оброблюваної поверхні

Аналіз протяжки

Робоча частина протяжки складається з секції чорнових зубів, з секції чистових зубів та з секціїї калібрувальних зубів.

Вибираємо конструкцію протяжки – плоска протяжка з тонким тілом. Ескіз вибраної протяжки наведений на рисунку 2.2.

Рисунок 2.2 – Ескіз шпоночної протяжки з плоским тілом

Схема різання – одинарна. Метод формоутворення поверхні – генераторний.

Розрахунок протяжки

Призначаємо підйом на зуб: мм.

Визначаемо кількість зубів чорнової секції:

,

де - підйом на зуб;

- припуск на чистову секцію, приймаємо ;

А – загальній припуск, який визначаємо за формулою

,

де  - розмір, отриманий після обробки,  мм;

 - найменший розмір до обробки,

 мм.

Отже

мм;

Визначаємо крок зубів чорнової секції:

,

де  - довжина обробливаної деталі, мм.

Тоді

 мм.

Округляємо отримане значення кроку до найближчого рекомендованого значення мм. В залежності від кроку визначаємо конструктивні параметри стружкової канавки:

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

Рисунок 2.3 – Ескіз стружкової канавки

Перевіряємо глибину стружкової канавки за коефіцієнтом заповнення. Дана перевірка полягає у виконанні наступної умови:

,

де  - розрахункова висота канавки, яку визначаємо за формулою:

де  - коефіцієнт заповнення стружкової канавки протяжки, приймаемо .

Отже:

 мм,

тоді маємо . Очевидно, дана нерівність виконується. Відповідно, умови розміщення стружки в спроектованій стружковій канавці – нормальні, і не потрібно додаткового конструкторського доопрацювання канавки.

Перевіряємо протяжку на міцність, виходячи з умови:

де  - зусилля протягування, визначаємо за формулою

де  - питома сила різання при протягуванні,  кгс/мм²;

 - максимальна кількість зібів, одночасно працюючих під стружкою визначаємо за формулою

;

 - площа небезпечного перерізу, приймається за розміром першої впадини, мм².

Виконуємо розрахунки за наведеними вище формулами:

, приймаємо

 кгс.

Визначаємо розмір першої западини та її площу:

де  - висота протяжки за першим зубом,  мм,

 мм².

Перевіряємо умову міцності протяжки згідно наведеної вище формули:

 кгс/мм²,

Де  - допустиме навантаження, для шпоночних протяжок  кгс/мм².

Очевидно, умова міцності виконується для прийнятих параметрів.

Призначаємо геометрію різальної частини протяжки:

- величину переднього кута в залежності від оброблюваного матеріалу приймаємо

- величину заднього кута в залежності від виду протягування приймаємо  для зубів чорнової секціі та  для зубів чистової та калібрувальнох секції.

Визначаємо довжину робочої частини протяжки:

 мм.

Підбираємо станок для протяжки – станок моделі 7Б55:

1.   Номінальна тягова сила, кН – 100.

2.   Найбільша довжина ходу, мм – 1250.

3.   Розмір робочої поверхні опорної плити, мм² – 450х450.

4.   Швидкість робочого ходу протяжки, м/хв – 1,5-11,5.

5.   Рекомендована швидкічть зворотньного ходу протяжки, м/хв – 20-25.

6.   Потужність єлектродвигуна, кВт – 18,5.

Вибираємо плоских хвостовик для протяжки згідно ГОСТ 4043-70. Ескіз хвостовика протяжки поданий на рисунку 2.4.

Рисунок 2.4 – Ескіз хвостовика протяжки

Загальна довжина гладких частин:

де  - довжина хвостовика,  мм;

 - довжина входу патрона в отвір станка,  мм;

 - товщина опарної плити станка,  мм;

 - довжина виступаючої частини опорго кільця,  мм;

 - довжина фланця направляючої оправки,  мм;

 - довжина посадочної частини оправки,  мм;

 - довжина, необхідна для безпроблемного насадження виробу,  мм.

Отже:

 мм.

Загальна довжина протяжки:

 мм;

Приймаємо  мм; допуск  мм.

Матеріал протяжки – інструментальна легована сталь ХВГ (ГОСТ 5950-51).

Визначимо допуски на розміри калібрувальної частини

Рисунок 2.5 Допуск калібрувальної частини

Приймаємо  мкм.

 мкм.