1.Служебное назначение, описание детали

Деталь шестерня коническая обеспечивает выполнение двух функций: во-первых, передает и редуцирует крутящий момент в зубчатой паре; во-вторых, меняет направление передачи момента в редукторе на 90⁰. Центральное отверстие колеса Ø20Н7 предназначено для посадки колеса на вал. Передача крутящего момента производится при помощи зубьев колеса, которые расположены по зубчатому венцу.

Колесо имеет габариты: Ø64,24×22,85 мм. Наиболее точная поверхность- посадочное отверстие для установки на вал- Ø20Н7(Ra 1,25) длиной 18,85 мм. Зубчатый венец представлен усеченным конусом, на котором нарезаны зубья. Расстояние от торца детали до вершины конуса- 43мм. Ширина зубчатого венца-12мм. Ступица колеса имеет длину 8 мм, диаметр ступицы- Ø40 мм, Rа12,5. Шероховатость боковых поверхностей зубьев - Ra 3,2, наружных выступов зубьев и впадин- Rа6,3. Параметры зубчатой поверхности: модуль-m=3 мм, число зубьев- z=20 шт, угол делительного конуса-45º. Со стороны конического венца шестерня имеет выточку Ø38 мм глубиной 4 мм, с шероховатостью дна Ra 6,3. Кроме зубчатого венца, шестерня имеет коническую поверхность с 45^o на Ø64.24 , связывающую торцовую поверхность венца с торцем детали.

Для обеспечения надежной установки колеса на вал предусмотрен шпоночный паз шириной В= 6Js9, глубина паза -2,8мм. Шероховатость боковых стенок- Ra 6,3. Несимметричность расположения паза относительно базы Б- не более 0,06мм.

Биение конуса зубчатого венца не более 0,04 мм относительно базы Б- главного отверстия Ø20Н7. Торцевое биение упорного торца шестерни- не более 0,04мм относительно базы Б.

Масса- 0,25 кг. Твердость- 40..45HRC.

Материал- сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Таблица 1 – Химический состав стали 45,%

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Марганец (Mn)	0.50-0.80
Медь (Cu), не более	0.25
Мышьяк (As), не более	0.08
Никель (Ni), не более	0.25
Сера (S), не более	0.04
Углерод (C)	0.42-0.50
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr), не более	0.25

Таблица 2 –Механические свойства стали 45

Сечение, мм	_0,2, МПа	_B, МПа	₅, %	, %	HB
100-300	245	470	19	42	143-179

2 Отработка конструкции детали на технологичность

Изменение материала (сталь 45) и конфигурации детали нецелесообразно, т.к. материал удовлетворяет требованиям, предъявляемым к детали.

Не технологичной является коническая зубчатая поверхность, т.к. процесс ее получения трудоемок и специфичен. Кроме того, для контроль данной поверхности требуется специальный мерительный инструмент.

Нетехнологичен шпоночный паз: требует применения специального режущего инструмента- протяжки, что весьма дорого. Контроль несимметричности паза предусматривает использование специальных контрольных приспособлений. Затруднен визуальный контроль и контроль шероховатости.

Значения шероховатости обоснованы: шероховатость Ra1,25- 12,5 соответствует функциональному назначению поверхностей.

Назначенная точность обработки- 7-14 квалитет соответствует общемашиностроительным нормам точности.

Возможно применение более производительных станков, настроенных на размер и станков с ЧПУ, в частности, на токарной операции.

Для обработки детали применяется нормализованный или стандартный режущий инструмент и станочные приспособления для закрепления детали.

Мерительный инструмент -стандартный на черновых операциях, на чистовых применяется специальный инструмент, оснащенный индикаторами часового типа. На шлифовании используются приборы активного контроля (измерение производится непосредственно при обработке).

Произведем количественный анализ технологичности конструкции детали.

Таблица3  Анализ точностных показателей обработки