Диплом автоматизации промышлености

Содержание

1 Техническое задание

1.1 Введение

1.2 Энергетический и кинематический расчёты привода

1.3 Проектировочный расчёт зубчатых передач редуктора

1.4 Предварительный расчёт диаметров валов

1.5 Расчёт цепной передачи

1.6 Подбор муфты

2 Эскизный проект

2.1 Основные параметры привода

2.2 Проверочный расчёт зубчатых передач редуктора

2.3 Конструкция зубчатых колёс

2.4 Конструктивные элементы редуктора

2.5 Смазка зацеплений и подшипников

2.6 Усилия в передачах

2.7 Проверочный расчёт валов на изгиб и кручение

2.8 Подбор подшипников качения

2.9 Расчет шпоночных соединений

3 Технический проект

3.1 Проверка опасного сечения тихоходного вала на выносливость

3.2 Расчет болтов крепления редуктора к раме

4 Список использованных источников

Введение

Темой данного дипломного проекта является разработка автоматизированного участка (АУ) по обработке деталей типа “Вал привода передних колес 66401802110”.

Основным направлением развития машиностроения является увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном снижении трудовых затрат. Это обеспечивается путем совершенствования существующих и внедрение новых видов оборудования и технологических процессов, средств их механизации и автоматизации, а также улучшения организации и управления производством.

Уровень и способы автоматизации зависят от вида производства, его серийности, оснащенности техническими средствами.

Эффективность автоматизации за счет применения робототехники может быть достигнута только при комплексном подходе к созданию и внедрению промышленных роботов и манипуляторов, обрабатывающего оборудования, средств управления, вспомогательных механизмов и устройств. Проводить значительный объем организационно-технологических мероприятий ради единичного внедрения промышленного робота и манипулятора нерентабельно. Только расширенное применение промышленных роботов и манипуляторов в составе сложных роботизированных систем будет оправдано технически, экономически и социально. По сравнению с традиционными средствами автоматизации применение АУ обеспечивает большую гибкость технических и организационных решений.

Основными предпосылками применения АУ являются:

1. Облегчение труда рабочего с целью освобождения его от неквалифицированного, монотонного, а также тяжелого труда.

2. Повышение производительности труда за счет интенсификации технологических процессов и обеспечения постоянного режима работы оборудования в две или три смены.

3. Создание предпосылок для следующего качественного скачка в организации производства и перехода к полностью автоматизированному гибкому производству.

АУ должны отвечать следующим требованиям:

1. Обеспечивать технологическую гибкость и адаптацию к изменениям условий производства.

2. Производить стыковку оборудования разного назначения при широком варьировании транспортно-загрузочных и других вспомогательных средств.

3. Обладать высокой производительностью и надежностью .

4.Предусматривать возможность дальнейшего развития и усовершенствования.

Работа над созданием и совершенствованием средств автоматизации должна развиваться в следующих направлениях:

1. Создание средств автоматизации выпускаемого и действующего в настоящее время оборудования с целью повышения его эффективности.

2. Создание новых автоматизированных технологических комплексов, где увязаны вопросы повышения производительности, надежности, точности

выполнения работ, а также уровня автоматизации операции с необходимой и

экономически оправданной гибкостью для быстрой переналадки с целью адаптации к изменяющимся производственным условиям.

2 Технологическая часть.

2.1. Основные направления проектирования технологических процессов изготовления деталей.

Тип производства – крупносерийный, исходя из того, что предприятие обладает узкой номенклатурой обрабатываемых деталей, большим объемом их выпуска и непрерывным изготовлением в течение года.

Оборудование в ОАО «ГАЗ» имеет большое количество станков (токарные, сверлильные, протяжные, хонинговальные и зуборезные). Время выполнения отдельных операций не всегда кратно, и у станков наблюдается скопление деталей, но есть поточная обработка. Станки расположены в линии, что обеспечивает свободный вывоз станка с участка, а так же доступ к ним для обслуживания. Рядом со станками предусмотрены резервные площадки для резервного складирования деталей. Размещение оборудования обеспечивает последовательное выполнение технологических операций.

В зарубежных странах с развитым производством автомобилестроения но-сит не массовый характер, а изделия выпускаются средними или малыми сериями, так как в противном случае сложно удержать устойчивое положение при быстроменяющейся конъюнктуре рынка. Поэтому производство современных автомобильных заводов ориентировано на эксплуатацию переналаживаемых автоматических линий и гибких производственных систем. И соответственно обработка организована с применением типовых и групповых техпроцессов.

В качестве мер по увеличению производительности, облегчения условий работы на металлорежущих станках и расширения возможностей много-станочного обслуживания применяются различные меры:

- повышение точности заготовок;

- нанесение на режущий инструмент износостойких покрытий, повышающих их стойкость в 210 раз и более раз и позволяющих вести обработку с повышенными скоростями резания.

- автоматизация техпроцессов, а именно создание комплексных автоматических линий, цехов и заводов с непрерывным потоком, полностью исключающим применение ручного труда.

2.2. Служебное назначение детали.

Деталь «Вал привода переднего моста» входит в состав узла «Раздаточная коробка » грузового полноприводного автомобиля ГАЗ66. Деталь имеет ряд основных поверхностей, которые предназначены для выполнения её служебного назначения. Поверхность Ø35 с прямобочными шлицами предназначена для установки на вал муфты фланца карданного вала. Муфта закрепляется на валу привода при помощи гайки по резьбе М22х1,56h. Гайка стопорится на валу при помощи стопорной шайбы, усик которой отгибается в паз вала 4х10. Две гладкие цилиндрические шейки Ø35 предназначены для установки на вал двух шарикоподшипников. Подшипники являются опорами вала, их наружные кольца запрессованы в отверстия в корпусе раздаточной коробки. Поверхность Ø70,5 с эвольвентными зубьями входит в зацепление с шестерней промежуточного вала раздаточной коробки.

Схема работы детали в узле:

Крутящий момент от двигателя через коробку переменных передач передается через карданный вал на первичный вал раздаточной коробки. С первичного вала момент через блок шестерен предается сначала на про-межуточный вал раздаточной коробки и далее через шестерню промежуточного вала на вал привода переднего моста. Затем момент через муфту фланца, соединенную при помощи болтов с фланцем карданного вала передается на карданный вал и непосредственно на передние колеса. При работе в узле вал испытывает на себе значительные крутящие знакопеременные моменты. Деталь является одной из наиболее ответственных де-талей раздаточной коробки, так как она работает в условиях значительных динамических нагрузок и обеспечивает правильную геометрию зубчатого зацепления и прямо влияет на надежность работы раздаточной коробки автомобиля.

Исходя из вышесказанного, к детали предъявляются высокие требования по прочности, износостойкости и качеству, обработанной поверхности. Для повышения износостойкости деталь подвергается химико-термической обработке - нитроцементации.

Как заключение к НИР можно сделать следующие выводы:

Проведённые исследования показали, что в интервале температур 4506000С прочностные свойства обрабатываемого материала снижаются в три раза, а пластические свойства возрастают в шесть раз. Обработка резанием при данных температурах не влияет на структуру обрабатываемого материала, физико-механические параметры детали сохраняются полностью. Исследования показали, что температура резания холодного металла при скоростях резания свыше 40м/мин превышает 8008500С. При резании с нагревом температура режущей кромки и инструмента снижается до температуры 6507000С за счёт отсутствия выделения тепла в металле от пластических де-формаций сдвига. Стойкость режущего инструмента определена по известным формулам. Износ по задней кромке резца с длиной реза инструмента говорит о том, что в области температур от 5000С до 6000С износ отсутствует. При температурах свыше 6000С происходит резкое увеличение износа инструмента. Это связано с затруднённым теплоотводом от грани режущего инструмента без охлаждения.