Proiect TCM - roată dințată

1 Analiza constructiv tehnologică a piesei de prelucrat

Piesa de prelucrat este - roată dinţată şi face parte din clasa de piese „roţi dinţate”.

Din punct de vedere funcţional roata dinţată face parte din ansamblul „Reductor de turaţie” şi se prezintă în figura 1.

Din condiţiile de precizie impuse se desprind următoarele concluzii:

A. Precizie dimensională: - dmax = Φ 192 mm;

- lmax = 20 mm.

B. Diametrele la care se impune - precizie dimensională ridicată sunt:

- Φ 192 h9 (0- 0,100);

- Φ 25 H7 (+0,0210);

- 8 (–0,015-0,051);

C. Dimensiunile de profil ale piesei sunt:

- teşituri: 2x450 – la exterior şi interior.

D. Precizia geometrică:

Se impun următoarele abateri de formă şi de poziţie:

- concentricitate alezaj cu suprafaţa exterioară - 0,05 mm;

- cilindricitate exterior roata dinţată - 0,05 mm;

- paralelism la suprafeţele frontale ale roţii dinţate – 0,015 mm;

- perpendicularitate a suprafeţelor frontale ale piuliţei pe axa roţii dinţate – 0,035 mm.

E. Rugozitatea suprafeţelor:

La piesa „roata dinţată” se impun următoarele rugozităţi:

- rugozitate generală Ra = 12,5;

- rugozitate pe alezaj Ra = 1,6;

- rugozitate pe suprafeţele frontale: Ra = 3,2.

F. Materialul piesei:

Piesa se execută din 33MoVCr11, STAS 791-88, oţel aliat pentru tratament termic, destinat construcţiei de maşini.

Principalele domenii de utilizare ale acestui material se prezintă în tabelul de mai jos:

Tabelul 1

Marca oţelului Principalele domenii de utilizare

33MoVCr11 Arbori cotiţi, axe, fuzete, arbori cu came, biele, roţi dinţate, organe de asamblare, cârlige forjate pentru macarale

Din tabelul 3, pagina 3, STAS 791 – 88, se extrage compoziţia chimică determinată pe oţel lichid:

Tabelul 2

Marca

oţelului Calitatea Compoziţia chimică, %

C Mn S P Cr M- Alte elem.

33MoVCr11 X 0,30 … 0,37 0,60 … 0,90 max.

0,025 max.

0,025 0,90 … 1,20 0,15… 0,30 ___

Caracteristicile mecanice garantate pentru produs, determinate pe probe de tratament termic, se extrag din tabelul 5, pagina 8, STAS 791 – 88, iar duritatea maximă garantată a produselor livrate în stare laminată şi în stare normalizată se stabileşte la înţelegere între producător şi beneficiar:

Tabelul 3

Marca oţelului Felul

trat.

termic Limita de

curgere

Rp 0,2

N/mm2 Rezistenţa

la rupere 2

Rm

N/mm2 Alungirea

la rupere

A5, %,

min. Gâtuirea

la rupere

Z*** ,%,

min. Rezilienţa

KCU300/2

J/cm2

min.

33MoVCr11 CR 450 700 – 850 15 60 50

Tratamentul termic aplicat probelor se face conform tabelului 7, pagina 10, STAS 791 – 88:

Tabelul 4

Marca oţelului Călire I Călire II Revenire Temperatura de austenitizare

la încercarea de călire

frontală OC

Temp.

OC Mediu de răcire Temp.

OC Mediu de răcire Temp.

OC Mediu de răcire

33MoVCr11 840 -870 apă, ulei ------ ------ 540 -680 apă, ulei 850

Culoare de marcare, pentru marca oţelului 33MoVCr11 – albastru – roz – verde.

G. Masa piesei:

Masa piesei în stare finită este mpiesă finită = 4,24 kg.

Fig.1 Roata dinţată

2 Stabilirea formei şi dimensiunilor semifabricatului

Ţinând seama de forma piesei (simplă, complexă), de dimensiunile relative (mici, mari), şi de materialul din care se execută piesa, se poate alege un semifabricat laminat, forjat, matriţat, turnat sau prelucrat mecanic.

Într-un prim calcul preliminar dimensiunile semifabricatului s-au luat cu 2 - 5 mm/rază mai mari decât ale piesei.

Principalii indicatori la consumul de metal se calculează cu relaţiile din [1] şi sunt următorii:

- norma de consum

- consumul specific

- coeficientul de utilizare a metalului

- procentul deşeurilor de metale

Consumul specific reprezintă cantitatea de materie primă, material care a fost consumat la execuţia unei unităţi de produs finit.

Coeficientul de utilizare a metalului este indicele care arată gradul de înglobare a unui metal în produsul finit şi se determină cu relaţia:

(5.36)[1]

În cazul când se urmăreşte modul de utilizare a unui metal în procesul tehnologic în scopul cunoaşterii pierderilor tehnologice, se calculează coeficientul de utilizare tehnologic, cu relaţia:

(5.37)[1]

unde: Ct - consumul tehnologic

Procentul deşeurilor de metal, rezultă din relaţia:

(5.39)[1]

În ceea ce priveşte structura, norma de consum se compune din următoarele elemente de bază:

- consumul tehnologic

- pierderile tehnologice

Se determină cu relaţia:

(5.40)[1]

Consumul tehnologic reprezintă cantitatea de materie primă, material sau energie prevăzută a se consuma pentru executarea unei unităţi de produs.

(5.41)[1]

unde:

Cu - consumul util, reprezintă cantitatea netă de metal încorporat într-un produs sau - piesă, executată conform documentaţiei tehnologice.