Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Факультет материаловедения и высокотемпературных технологий Кафедра «Материаловедение и технологии новых материалов»

^{КУРСОВОЙ ПРОЕКТ}

на тему:

«Проект композиционного материала для изготовления шестерен с плотностью, меньшей стали»

Вариант 2-Ш

Выполнила: Губинов А.А.

210-ММВ

Принял: Мальцев И.М.

Нижний Новгород 2014

Нижегородский Государственный Технический Университет

им. Р.Е. Алексеева

Кафедра: «Материаловедение и технологии новых материалов»

Проект композиционного материала шестерни с плотностью меньше стали

(наименование темы проекта или работы )

Пояснительная записка

к курсовой работе

(вид документа)

Вариант 2-Ш

(номер варианта)

Руководитель

Мальцев И.М.___________

Студент Гр.210ММВ

Губинов А.А.______________

Проект защищён____________

Протокол____________

С оценкой____________

Нижний Новгород

2014 Г. Содержание

1. Введение

2. Техническое задание

3. Обзор технической литературы

4. Конструкционная, часть

4.1. Расчет объема и плотности шестерни

1. Объем шестерни

2. Плотность шестерни

4.2. Расчет реальной доли волокна и реальной плотности КМ

1. Реальная доля волокна в КМ

2. Реальная плотность КМ по выбранным компонентам

3. Объемная доля углеродных волокон в КМ

4.3. Расчет механических характеристик проектируемого КМ

1. Удельная плотность матрицы и волокна

2. Твердость проектируемого КМ

3. Расчетное базовое число нагружений при расчёте на контактную прочность

4.4. Расчет допускаемых контактных напряжений

5. Специальная часть

'6. Технологическая часть

6.1. Обоснование выбора метода формообразования

6.2 Обоснование выбора методики тепловой обработки

6.3. Расчет технологических параметров процесса формообразования

1. Температура спекания

2. Схемы оборудования процесса изготовления композита

3. Расчет геометрических и силовых параметров процесса формообразования

4. Схема технологического процесса изготовления КМ

5. Проектирование и конструирование технологической оснастки

1. Расчет геометрических размеров пресс-формы

2. Расчет нижних пуансонов

3. Расчет верхнего пуансона

4. Расчет прокаливаемости для определения марки стали технологической оснастки

5. Расчет пуансонов и стержня на изгиб

6. Расчет матрицы пресс-формы на прочность

7. Практическая часть

8. Новизна конструктивного решения

9. Заключение

10. Рецензия

11. Литература Приложение:

Спецификации - 2 листа (формат А4) Сборочный чертеж - 1 лист (формат А1) Колесо зубчатое - 1 лист (формат A3) Пуансон верхний - 1 лист (формат A3) Матрица - 1 лист (формат A3)

1. Введение

В настоящее время широкое распространение в производстве автодеталей получили порошковые металлические материалы, армированные дискретными хаотично ориентированными волокнами.

В частности, при изготовлении шестерен редукторов используются порошковые материалы на основе железного порошка, как правило, полученного распылением расплава. По химическому составу такие порошки относятся к высоколегированным конструкционным сталям. Кроме этого применяют порошки, полученные методом совместного восстановления.

В настоящей работе предлагается армировать углеродными дискретными волокнами матрицу. Их введение приводит к повышению прочностных свойств и коэффициента использования материала. Основной результат, достигнутый при проектировании, состоит в предложении приспособлений, оснастки технологии, элементов оборудования для прессования.

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Материаловедение и технологии новых материалов»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

По специальности: Материаловедение в машиностроении «Проект композиционного материала для изготовления шестерен

с плотностью меньше стали»

Проектант: Губинов А.А.

Куратор: к.т.н. доцент МальцевИ.М Рецензент________Группа 210-ММВ

группа 210-ММВ вариант: 2Ш

Исходные данные:

Диаметр ступицы Dc = 28,00 мм; диаметр отверстия цилиндрической шестерни под вал 01=12,00 мм; диаметр впадины ступицы Db = 50,00 мм; пористость Р = 7,00%; делительный диаметр цилиндрической шестерни D = 90 мм; диаметр зубьев Dz = 91,00 мм; масса шестерни М = 400 гр.; ширина венца В = 10,00 мм; твердость НВ = 400,00; время работы шестерни Lh = 30000 час; модуль зуба т= 0,50; угловая скорость Vy = 150,00 об/мин; число зубьев z =180,00; глубина впадин ступицы h = 3,00 мм; диаметр впадин зубьев шестерни Df 2 = 88,70 мм; рабочая температура Ттах = 25,00 °С, Tmin = 10,00 °С; неуказанные предельные отклонения по IT 14/2; отклонение плотности спроектированного КМ = 7% (по массе); стандартизированный исходный контур ГОСТ 13755-81, ГОСТ 9587-82; степень точности и вид сопряжения ГОСТ 1643-86.