Классификация поверхностей детали по функциональному признаку

Колесо зубчатое входит в СЕ «Приводной ролик» и предназначено для передачи вращательного движения сборочной единице.

 

 

Для обеспечения служебного назначения деталь имеет:

- наружную зубчатую поверхность m=5 мм, z=39 для передачи вращательного движения;

- отверстие 35Н9 мм  (4) для установки детали на приводной ролик поз. 1;

- 7 отверстий Ø 8Н11 мм (6) для установки осей поз. 6;

- паз 10D мм для установки на шпонку поз. 18;

- отверстие Ø 8Н11 мм с двумя пазами 4 мм для установки осей поз. 17.

 

 

Рисунок 1 - Эскиз детали «Колесо зубчатое»

 

Таблица 1 - Характеристика поверхностей детали «Колесо зубчатое»

Обозн. поверхности	Наименование  поверхности	Кол-во поверх-ностей
1	Наружная цилиндрическая поверхность Ø 205 мм	1
2,3	Внешние торцы	2
4	Отверстие Ø 35Н9 мм	1
5	Отверстие Ø 160 мм	1
6	Торец уступа Ø 35Н9 × Ø 160 мм	1
7	Отверстие Ø 32 мм	4
8	Отверстие Ø 8Н11 мм	8
9	Паз 10D мм	1
10	Паз 4 мм	2
11	Фаска 2×45˚	2
12	Фаска отверстия 2×45˚	16
13	Зубчатая поверхность	1
14	Радиус R2 мм	2
13	Радиусная поверхность R27 мм	2

 

Выявляем исполнительные поверхности (ИП), с помощью которых деталь выполняет своё служебное назначение. ИП у колеса зубчатого является наружная зубчатая поверхность (13) с модулем m=5 мм, z=39, степень точности 8-В.

В комплект основных баз (ОБ) колеса зубчатого входят: внутренняя цилиндрическая поверхность диаметром 35Н9 мм (4), торец внутренний (6), шпоночный паз 10D мм (9). Именно эти поверхности определяют положение детали в узле. Внутренняя цилиндрическая поверхность является двойной опорной базой и лишает 2 степеней свободы, торец  является установочной базой и лишает 3 степеней свободы, шпоночный паз является опорной базой и лишает 1 степени свободы.  Деталь лишается 6 степеней свободы. Комплект ОБ – полный.

Колесо зубчатое имеет 8  комплектов вспомогательных баз для установки осей поз. 6, который состоит из: отверстия диаметром 8Н11 мм (8), выполняющих функцию двойной опорной базы, лишающей 2 степеней свободы, и торца наружного (2), выполняющего функцию установочной базы, лишающего 3 степеней свободы. Таким образом, ось лишена 5 степеней свободы, схема базирования неполная.

3.2 Теоретические схемы базирования деталей, их обоснование и классификация базовых поверхностей по числу лишаемых степеней свободы и конструктивному оформлению

 

Поскольку деталь «Колесо зубчатое» представляет собой тело вращения, то схему базирования можно представить как соотношение с одним из двух типовых случаев – цилиндру или диску. Так как l/d <1, принимаем схему базирования по диску, которая представлена на рисунке 2.

Рисунок 2- Теоретическая схема базирования детали «Колесо зубчатое»

 

Структурная формула базирования

 

                                   3 – 2 – 1

 

 

           Установочная     Двойная опорная Опорная      

Внутренняя цилиндрическая поверхность диаметром 35Н9 мм (4)  является конструкторской двойной опорной базой, явной и лишает 2 степеней свободы. Торец уступа (6)  является установочной явной конструкторской базой и лишает 3 степеней свободы. Шпоночный паз 10D9 мм (9) является конструкторской опорной базой, явной и лишает 1 степени свободы.

Схема базирования является полной, так как деталь лишена 6 степеней свободы. Далее выявляем наличие неопределённости базирования, заключающееся в однократном или многократном смещении ОБ базируемой детали относительной ВБ базирующей детали.

Неопределённость базирования  имеется в осевом направлении, в виде теплового зазора, который необходим для предотвращения заклинивания в процессе работы.

Неопределённость базирования  имеется в радиальном направлении, в виде  зазора, который необходим для обеспечения посадки с зазором.

3.3 Синтез размерного описания и технических требований

Синтез размерного описания проводится в следующей последовательности: сначала проставляются размеры между исполнительными поверхностями, затем между основными, вспомогательными и свободными.

Проведем анализ каждого из пунктов технических условий детали «Колесо зубчатое»:

1. Внутренняя цилиндрическая поверхность 35Н9 мм шероховатостью Ra3,2 мкм. Обусловлено это требование установкой детали на приводной ролик поз. 1 по посадке с зазором.

2. 8 отверстий Ø 8Н11 мм (8) с шероховатостью Rа1,6 мкм с межосевым расстоянием 140 мм и требованиям к позиционному допуску на диаметр 0,3 мм. Требование обусловлено установкой осей поз. 6 и 17 по посадке с зазором и необходимостью соблюдения расположения центров отверстий для совмещения с отверстиями с диска поз. 5.

3. 2 паза шириной 4 мм с Rа12,5 мкм. Требование обусловлено установкой осей поз. 8.

4. Наружная зубчатая поверхность 8 квалитета точности с модулем m=5 мм и числом зубьев z=39 с Rа3,2 мкм. Требование обусловлено зубчатым зацеплением с деталью шестерни.

5. Шпоночный паз 10D9 мм с шероховатостью Rа=3,2 мкм. Анализ чертежа СЕ показывает, что при невыполнении этого требования будет нарушено сопряжение со шпонкой поз. 18 по посадке с зазором.

6. Отклонение от взаимного расположения боковых поверхностей шпоночного паза оговорено допуском на симметричность 0,02 мм относительно базового отверстия диаметром 35Н9 мм. Анализ чертежа СЕ показывает, что при невыполнении этого требования будет нарушено взаимное расположение основных конструкторских баз.

7. Отклонение от взаимного расположения пересечения осей отверстий оговорено допуском на месторасположения 0,3 мм на диаметр отверстия диаметром 8Н11 мм (8). Анализ чертежа СЕ показывает, что при невыполнении этого требования будет нарушено взаимное расположение основной и вспомогательной конструкторской базы.

 

8. Твёрдость заготовки по Бринелю 220-250. Обеспечивается с помощью отжига для выравнивания структуры материала и приданию необходимых прочностных характеристик.

9. Допуски на свободные размеры по 14 квалитету.

10. Покрытие кроме посадочных отверстий и поверхностей зубьев: Эмаль НЦ-132П, золотисто-жёлтая, ГОСТ 6631-74, IV, УХЛ4. Обусловлено предохранение от коррозии.

11. Материал детали – углеродистая качественная сталь 45 ГОСТ 1050-80. Сталь предназначена для изготовления патрубков, штуцеров, вилок, болтов, втулок, ступиц, фланцев и валов. С содержанием углерода 0,42-0,5 %, хрома 0,25 %, кремния 0,17-0,37 %, марганца 0,5-0,8 %, меди не более 0,3 %, никеля не более 0,3 %, серы не более 0,035 % и фосфора не более 0,04 %. Материал детали обеспечивает прочностные характеристики работы детали в СЕ.