Изготовление пружины

Содержание

 

 

 

		Стр.
	Введение…………………………………………………	3
Глава I.	Аналитический обзор источников информации по пружинам …
1.1.	Детали цепных передач  ………………………………….
1.2.	Профилирование звездочек  цепей……………………….
1.3.	Факторы долговечности  цепей…………………………..
1.4.	Виды смазываний. Применяемые  масла………………...
1.5.	Колебания передаточного  отношения и динамические нагрузки …………………………………………………..
Глава ІІ.	Разработка  технологического процесса термической  обработки детали………………………………………..	22
2.1.	Выбор вида заготовки и ее конструирование…………..	22
2.2.	Расшифровка марки стали………………………………..	26
2.3.	Анализ влияния углерода и легирующих элементов стали  на технологию ее термообработки и  полученные результаты…………………………………………………	29
2.4.	Последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей………………..	32
2.5.	Режим операций предварительной  и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и  микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда)……………………………………………………….	34
2.6.	Потери на трение. Конструирование  передач………….	36
2.7.	План обработки  детали…………………………………… Заключение………….………………………………………	39 42
	Литература………………………………….....................	44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Сельскохозяйственные  машины — одно из самых революционных изобретений современной техники. Элементарная потребность человека в еде всегда заставляла развивать технику и технологию. За последние 250 лет прогресс сельскохозяйственной техник изменил характер работы и производства еды во всём мире.

Сельское хозяйство - отрасль народного хозяйства, которая  занимается выращиванием растений и разведением животных.

Сельское хозяйство  связано со многими отраслями  промышленности (пищевой, химической, машиностроительной и др.), образуя агропромышленный комплекс, основной задачей которого является надежное обеспечение страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем.

Развитие и  формирование учебной дисциплины «Технология  машиностроение» как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения на протяжении последних двух столетий. Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а следовательно, и научное их обобщение с установлением закономерностей в технологии механической обработки и сборки.

Начало изучения технологических процессов, т. е. способов изготовления заготовок, в результате которых получается готовое изделие, соответствующее по размерам, форме и качеству поверхности требованиям, предъявляемым к его работе, относится к первым годам прошлого столетия.

Ведущее место  в дальнейшем росте экономики  страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства. В  настоящее время машиностроение располагает мощной производственной базой.

Наука технология машиностроения изучает и устанавливает  закономерности протекания процессов  обработки и параметры, воздействия  на которые наиболее эффективно сказывается  на интенсификации процессов и повышении их точности и прочности. Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества, в установленной программой выпуска количестве при наименьших затратах материалов минимальной себестоимости и высокой производительности труда. Процесс изготовления машин или механизмов состоит из комплекса работ, необходимых для производства заготовок, их обработки, сборки из готовых деталей составных частей (сборочных единиц) и, наконец, сборки из сборочных единиц и отдельных деталей готовых машин.

Совокупность  всех действий людей и орудий производства, связанных с переработкой сырья  и полуфабрикатов в заготовки, готовые  детали, сборочные единицы и готовые  изделия на данном предприятии, называется производственным процессом. В производственный процесс входят не только процессы, непосредственно связанные с изменением формы и свойств материала изготовляемых деталей и сборки из них машин и механизмов, но и все вспомогательные процессы - транспортирование, изготовление и заточка инструмента, ремонт оборудования, технический контроль и т. д.

За многие годы эволюции техники было разработано  много видов звездочек цепной передачи. Однако проблема улучшения качества звездочки цепной передачи с целью повышения надежности и долговечности в эксплуатации  остается актуальной и в наше время.

   Объектом исследования являются технологические процессы изготовления и обработки пружины.

Предметом исследования − технология изготовления пружины.

Целью данной курсовой работы является исследование обоснованного выбора технологического процесса изготовления и термической обработки пружины автомата.

       Основные задачи, решаемые при разработке темы:

- аналитический  обзор литературных источников  по теме исследования;

-изучение особенностей конструкций пружины, а так же различных модификаций пружин;

-изучение свойств и характеристик сталей, применяемые для изготовления пружины автомата;

-разработка технических требований предъявляемые к пружине автомату.

 Методы  работы для выполнения поставленных задач:

1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится

2.  Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек  Ac1 и Ас3, Acт. Рост  зерна аустенита, закаливаемость и прокаливаемость, на положение точек Мн и Мк, на количество остаточного аустенита и на отпуск. При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства.

3.  Выбрать и обосновать последовательность операций предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка).

4. Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда).

5.  Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава І. Аналитический обзор источников информации

по пружинам.

Темой курсового проекта  является разработка технологического процесса изготовления упругого элемента - пружины сжатия первого класса точности из материала второй группы.

Деформации деталей  механизмов нежелательны, так как  изменение размеров ведет к появлению  дополнительных зазоров, натягов, погрешностей взаиморасположения в соединениях; уменьшает точность передачи; увеличивает потери на преодоление сил трения. Но существует большая группа деталей, основным рабочим свойством которых является значительная упругая деформация, полезно используемая для различных целей, их называют упругими элементами (УЭ).

Упругие элементы делятся  на стержневые и оболочковые. К стержневым УЭ относятся винтовые пружины растяжения (рис. 1, а) и сжатия (рис. 1, б), проволока которых при деформации пружины скручивается; винтовые пружины кручения (рис. 1, г) и плоские пружины (рис. 1, в, д), материал которых испытывает деформацию изгиба. Материал оболочковых упругих элементов испытывает сложную деформацию, к таким элементам относят: гофрированные трубки–сильфоны (рис. 1, е); плоские и гофрированные мембраны (рис. 1, ж); мембранные коробки (рис. 1, з); трубчатые пружины (рис. 1, и).

По назначению упругие  элементы делятся на силовые, измерительные  и элементы упругих связей. Силовые  УЭ применяются для силового замыкания  кинематических пар – прижима  звеньев в фрикционных, кулачковых и храповых передачах, муфтах; для накопления механической энергии, необходимой для возврата в исходное положение или приведения в движение (пружинные двигатели) подвижных звеньев механизмов. Измерительные УЭ используются в манометрах, динамометрах, термометрах и электроизмерительных приборах как чувствительные элементы устройств для измерения давлений, сил и моментов сил, температур и других параметров. Часто функцию измерительного элемента совмещают с функцией токопровода. Тонкие винтовые и спиральные пружины применяют как токоведущие упругие элементы. Элементы упругих связей используют при замене жесткой связи деталей упругой, как резиновые и пружинные амортизаторы (рис. 1, к) для виброизоляции устройств и поглощения энергии удара.

 

По виду деформации упругие элементы делятся на элементы, испытывающие кручение, изгиб и сложную деформацию.

Эксплуатационные свойства упругих элементов связаны с  их упругой характеристикой –  зависимостью между деформацией (линейной f или угловой j) и вызывающей ее нагрузкой (соответственно силой F, давлением P, моментом Т). Характеристика упругого элемента (рис. 2, а) в зависимости от его конструкции и упругих свойств может быть линейной (кривая 1) – наиболее предпочтительной, нелинейной – возрастающей (кривая 3) и затухающей (кривая 2). Обычно упругая характеристика ограничивается предельной нагрузкой F_пр и соответствующей ей предельной деформацией (удлинение, осадка и т.д.), при которой появляются заметные остаточные деформации или начинается разрушение.

Максимальную деформацию или максимальную нагрузку, которые не должны превышать допускаемых значений, обычно задают из условий эксплуатации, т.е.

f_max £ f_adm или F_max £ F_adm . (1)

 

 

Упругая характеристика наиболее часто представляется в  графической форме, реже – в аналитической. При использовании упругих элементов с линейной характеристикой упрощаются их расчеты, конструкции, регулировка.

Силовое противодействие  элемента упругой деформации, его  упругость характеризуются жесткостью. Жесткость – это нагрузка, при действии которой упругий элемент получает единичную деформацию. Она является важнейшей характеристикой силовых упругих элементов. Для УЭ с линейной упругой характеристикой жесткость k постоянна и равна

k = F / f; k = P / f или k = Т / j . (2)

Для измерительных упругих элементов удобнее пользоваться понятием чувствительности (податливости). Чувствительность оценивают деформацией (перемещением), которую получит упругий элемент при действии единичной нагрузки. Чувствительность d – величина, обратная жесткости:

d = 1 / k. (3)

При использовании УЭ с нелинейной упругой характеристикой  жесткость элементов оценивают  как производную от нагрузки по деформации и соответственно – чувствительность, т.е.

k = dF / df; d = df / dF. (4)

В конструкциях иногда приходится применять несколько совместно работающих упругих элементов (винтовых пружин). Их суммарные характеристики зависят от схемы соединения упругих элементов. При параллельном соединении УЭ суммарная жесткость упругой системы равна сумме жесткостей ее составляющих. При последовательном соединении упругих элементов каждый элемент деформируется пропорционально его чувствительности, а суммарная чувствительность системы равна сумме чувствительностей всех упругих элементов, входящих в систему.

Жесткость и чувствительность характеризуют одно и то же свойство упругого элемента – способность деформироваться при действии внешней нагрузки.

Влиять на упругую  характеристику могут температура, вибрации и другие условия эксплуатации. К погрешностям, проявляющимся особенно в измерительных устройствах, приводят несовершенные упругие свойства материала, вызывающие упругое последействие и упругий гистерезис. Упругое последействие проявляется в запаздывании деформации элемента по сравнению с изменением прилагаемой нагрузки. На упругой характеристике (рис. 2, б) это явление отмечено участками АВ и СО кривой 1.

Упругий гистерезис проявляется  в несовпадении характеристик элемента при нагружении и снятии нагрузки (см. рис. 2, б, кривая 2). Величина гистерезиса Df зависит от напряжений в материале элемента. Поэтому для измерительных элементов допускаемые напряжения связывают не с прочностными характеристиками материала, а с допустимым значением гистерезиса, значение которого не выходит за пределы 0,5 ... 1,5% от величины f_max, т.е. (Df / f_max)100 £ (0,5 … 1,5).