Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

ФГОУ ВПО «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет: «Механизация сельского хозяйства»

Кафедра: «Технология металлов и ремонт машин»

Специальность: «Механизация сельского хозяйства»

Форма обучения: очная

Курс, группа: 1,1

Вариант 1

 

 

Иванов иван иванович

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по разделу «Металловедение и термическая обработка»

 

 

«К защите допускаю»

Руководитель:

к.т.н., профессор Левин Э.Л.

_________________________

_________________________

(подпись)

«___» ____________ 200_ г.

 

 

Оценка при защите:

_________________________

_________________________

(подпись)

«___» _____________ 200_ г.

 

 

Уфа 200_

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ЧЕРТЁЖ ДЕТАЛИ 3

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ 4

4 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЕТАЛИ 4

5 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАННОЙ МАРКИ СТАЛИ 5

6 ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 5

7 ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВСЕХ ОПЕРАЦИЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 7

8 НАЗАНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 7

9 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 8

10 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ (ОПЕРАЦИОННАЯ) КАРТА 9

11 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 9

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Наименование детали - ролик конического подшипника;

Марка стали - ШХ15;

Тип производства - массовый.

 

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

Ролик роликового подшипника представляет собой усечённый конус, имеющий фаски по обеим торцевым поверхностям. Изго­тавливается точением из калиброванного круглого проката, кото­рый и является заготовкой для ролика.

 

4 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЕТАЛИ

Подшипники - опоры вращающихся валов, осей и т.д., распо­ложенные внутри узлов. При их замене требуется разборка всего узла. От их состояния зависят зазоры в сопряжениях других дета­лей, их взаимное расположение, интенсивность изнашивания. Ро­лик - деталь ответственная.

Ролики подшипника перекатываются по беговым дорожкам наружной и внутренней обойм. Подвергаются воздействию высо­ких контактных удельных нагрузок. При работе возникают пере­менные (циклические) контактные напряжения и может возникать контактная усталость металлов в виде выкрашивания поверхност­ных слоев.

Кроме того, ролики испытывают износ от трения. Износ уси­ливается наличием в смазке абразивных частиц (грязь, продукты износа). Поэтому материал ролика должен быть твердым, износо­стойким, выдерживать большие контактные нагрузки и обладать высокой контактной выносливостью. Обеспечить такие требования может легированная высококачественная сталь с высоким содер­жанием углерода (0,8... 1,2% С), после термической обработки на максимально высокую твердость - HRC 60... 65.

 

 

5 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАННОЙ МАРКИ СТАЛИ

Сталь ШХ 15 можно классифицировать по следующим признакам:

- по назначению - конструкционная, шарикоподшипниковая;

- по химическому составу - низколегированная, хромистая;

- по содержанию углерода - высокоуглеродистая, заэвтектоидная;

- по степени раскисления - спокойная.

 

Критические и мартенситные точки (страница 368 /1/):

Ас1= 734°С;

Аr1=700°С;

АСcm=900°С;

Аrcm=713°С;

MH=210°С.

 

Таблица 1 Химический состав стали ШХ15 в % по ГОСТ 801-78

С Mn Si Cr Не более
Ni P S Cu
0,95…1,05 0,2…0,4 0,17…0,34 1,3…1,65 0,3 0,027 0,02 0,25

 

Механические свойства стали ШХ15 в состоянии поставки: твердость в горячекатанном состоянии - НВ 2550.. .3400.

 

6 ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Сталь ШХ15 поставляется заказчику в горячекатанном со­стоянии. После прокатки сталь охлаждается на воздухе. Структура - крупнопластинчатый перлит и разорванная цементитная сетка. Твердость - НВ 2550...3400. Механическая обработка резанием сталистакой структурой и твердостью очень затруднена. Сталь с та­кой исходной структурой нельзя закаливать, т.к. получится круп­ноигольчатый хрупкий мартенсит с высокими остаточными напря­жениями.

С целью улучшения обрабатываемости и подготовки структу­ры к окончательной термической обработке сталь подвергают предварительной термической обработке - отжигу на зернистый перлит, т.е. так называемому циклическому (маятниковому) отжи­гу.

 

6.1 Предварительная термическая обработка
Температура нагрева для отжига рассчитывается по формуле:

TH = Ас1+(30...50)°С= 734+ (30...50)°С = 765...758°С (1)

Отжиг проводится в следующей последовательности:

1 Нагрев до температуры 765...785°С;

2 Медленное охлаждение до 680°С; выдержка; нагрев до 740°С и в такой последовательности 3...4 цикла. Перед отжигом на зернистый перлит с целью устранения сетки вторичного цементита целесообразно провести норма­лизацию с нагревом до температуры:

tH = АСcm+ (50...70)°С= 900+(50...70)°С= 950...970°С (2)

(охлаждение на воздухе).

Механические свойства отожённой стали ШХ15 (страница 370/1/):

НВ 1790... 2070;

sв=590...730 МПа;

d= 15...25%;

КСU =44 Дж/см2.

 

6.2 Окончательная термическая обработка

Операции окончательной термической обработки выбираются в зависимости от технических требований к заданной детали. Так как по техническим требованиям необходима максимальная твер­дость и контактная выносливость, выбираем, с учетом марки стали, следующие операции: 1)закалка; 2) низкотемпературный отпуск. Назначение режимов приводится в разделе 8.

 

7 ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВСЕХ ОПЕРАЦИЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Назначаем последовательность всех операций изготовления ролика (от проката до готового изделия).

Последовательность операций изображается графически, с указанием номера операции в общем технологическом процессе из­готовления изделия (рисунок 1).

 

8 НАЗАНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

В соответствии с маркой стали и требованиям к изделию вы­бираем способ закалки - неполную объемную закалку.

 

8.1 Температура нагрева под закалку:

tH = АС1+ (30...50)°С= 734+(30...50)°С= 735...758°С (3)

 

8.2 Время нагрева и выдержки (общее):

t0 = tH + tВ (4)

tH - время нагрева ролика до заданной температуры, мин;

tВ - время выдержки при заданной температуре (для выравнивания химического состава аустенита), мин.

Время нагрева ролика до заданной температуры определяется по формуле:

tH = 0,1´K1´K2´K3´K4 = 0,l´l7´l´2´l´l,5=51 мин. (5)

 

Время выдержки при заданной температуре принимаем (страница 19/4/) tВ = 3...5 мин.

t0 =51+(3...5) = 54...56 мин.

 

 

8.3 Охлаждающая (закаливающая) среда

В качестве охлаждающей среды при закалке выбираем масло трансформаторное (страница 242/2/).

 

8.4 Температура нагрева при отпуске (страница 242/2/)

tH = 150...160°С.

 

8.5 Продолжительность отпуска (страница 242/2)

1,5...2 ч.

 

Окончательная структура стали после термообработки - мелкоигольчатый отпущенный мартенсит и вторичные карбиды, твердость HRC 62...65.

 

9 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор оборудования производим в соответствии с назначен­ными видами и рассчитанными режимами термической обработки. Выбираем:

- для нагрева под закалку - закалочный конвейерный элек­тропечной агрегат с защитной (контролируемой) атмосфе­рой СКЗ - 12.100.10/9 (страница 246/3/). Техническая характеристика агрегата:

tHmax = 900°С;

N = 650...850 кВт;

Площадь пода - 1,2 ´ 10 м.

Для отпуска выбираем отпускной конвейерный электропечной агрегат с защитной (контролируемой) атмосферой СКО - 20.155.04/3

Техническая характеристика агрегата:

tHmax = 350°С;

N = 350 кВт;

Площадь пода - 2,0 ´ 4,5 м.

 

 

10 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ (ОПЕРАЦИОННАЯ) КАРТА

Технологическая карта приведена в конце работы.

 

11 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1 При работе с использованием печей с контролируемой атмосферой регулярно проверять газоплотность печей.

2 При закалке изделий в масляных баках не допускать выброс или загорание масла.

3 При работе с электропечами не допускать работу в мокрой одежде и обуви.

4 Не открывать щитки управления механизмами печей без их обесточивания.

5 Перед началом работы проверить исправность венти­ляции.

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Материалы в машиностроении под ред. И.В.Кудрявцева Том 3. М.: Машиностроение, 1968 - 446 с.

2 Фиргер И.В. Термическая обработка сплавов: Справочник. -Л.: 1982. -304 с.

3 Термическая обработка в машиностроении: Справочник. Под ред. Ю.М.Лахтина, А.Г.Рахштаота.-М.: Машинострое­ние, 1980-783 с.

4 Седов Ю.Е., Адаскин А.М. Справочник молодого термиста.
- М.: Высшая школа, 1986, - 239 с.

 

Рисунок 1 Последовательность операций технологического процесса изготовления ролика подшипника

 

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.