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 s_В=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.