V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Шестерня распределительного вала автомобиля КамАЗ-740 входит в узел газораспределительного механизма. Распределительный вал предназначен для своевременного, в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя, открытия и закрытия клапанов [4]. Он изготовлен из стали, поверхностный слой кулачков и опорных шеек цементирован. Вал устанавливается в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения.

Распределительный вал приводится в движение при помощи зубчатой передачи. Ведущая шестерня такой передачи установлена на переднем конце коленчатого вала, а ведомое колесо - на переднем конце распределительного вала. Зубчатые колеса привода должны входить в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов, что обеспечивает правильность заданных фаз газораспределения и порядка работы двигателя.

Деталь шестерня распределительного вала входит в узел газораспределительного механизма. Основное ее назначение - передача вращения на распределительный вал от коленчатого вала [1].

Посадка шестерни осуществлена по центральному отверстию. На валу шестерня фиксируется шпонкой и закрепляется с помощью трех болтов. Длительная работоспособность шестерни во многом зависит от правильного выбора материала детали при ее изготовлении.

К конструкции детали предъявляются следующие требования:

- надежная передача крутящего момента;

- обеспечение концентричности цилиндрической посадочной поверхности и наружных поверхностей;

- обеспечение кинематической точности, плавности зацепления, необходимой величины и положения зоны прилегания боковых поверхностей;

- точность центрального отверстия;

- высокая твердость детали и поверхности зубьев.

Самым точным элементом шестерни является отверстие, квалитет точности 7.

Несоосность цилиндрических поверхностей относительно общей оси - до 0,75 мм. Допуск торцевого биения - 0,15 мм. Допуск радиального биения зубчатого венца - 0,10 мм.

В результате термической обработки поверхностная твердость зубьев цементируемых зубчатых колес должна быть в пределах HRC от 45 до 60 при глубине слоя цементации от 1 мм до 2 мм.

Точность формы для рассматриваемой детали шестерня распределительного вала не задается.

Качество поверхности зубчатого венца соответствует 7 классу шероховатости и составляет Ra 1,25.

Технологичность конструкции является существенной характеристикой изделия и определяет возможность рационального изготовления и эксплуатации детали при определенном организационно-техническом уровне производства [5].

Обеспечение требований технологичности является необходимым условием повышения производительности труда, рационального использования народно-хозяйственных ресурсов, повышения темпов ускорения научно-технического прогресса.

Шестерня распределительного вала изготавливается из стали 20ХГНМ и имеет относительно небольшие размеры: диаметр Ø = 108 мм, толщина ее составляет 18 мм, что позволяет выполнять обработку на сравнительно небольших по габаритам станках. Форма детали не требует применения специальных инструментов. Профиль зубьев шестерни эвольвентный [3].

Расположение ступицы с одной стороны детали более выгодно, так как в противном случае обработка по одной детали на зубофрезерных станках вызывает необходимость в увеличении их количества на (25–30) %.

Перемычка между ступицей и венцом расположена симметрично, что значительно снижает вероятность появления односторонних искажений при термической обработке.

Шпоночный паз следует отнести к нетехнологичным элементам, однако затруднительной является обработка шпоночного паза, расположенного на валу, а в данной детали шпоночный паз располагается в отверстии.

По простановке размеров деталь технологична, все размеры можно измерить с помощью стандартных измерительных инструментов.

В целом, за исключением зубчатых колес, обработка которых связана со снятием стружки, все элементы шестерни распределительного вала технологичны, что позволяет проводить их обработку на распространенных станках токарной группы.

Количественная оценка технологичностивыражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности [2]. Количественный анализ проводится в том случае, если в процессе качественного анализа детали на технологичность были изменены параметры качества поверхности детали. При этом сравниваются рассчитанные коэффициенты для базового и модифицированного вариантов обработки детали. Так как изменений параметров качества обработки поверхности и размеров детали не было сделано, то количественный анализ технологичности проводить нецелесообразно.

Список использованных источников:

1. Барун, В.Н. Автомобили КамАЗ/В.Н. Барун [и др.]. - М. : Транспорт, 1988. - 352 с.

2. Жуков, Э.Л. Технология машиностроения. Книга 2. Производство деталей машин/Э.Л. Жуков [и др.]. - М. : Высшая школа, 2005. - 295 с.

3. Калашников, С.Н. Зубчатые колеса и их изготовление/С.Н. Калашников, А.С. Калашников. - М. : Машиностроение, 1983. - 264 с.

4. Мухина, М.В. Устройство автомобиля. Часть 1. Общее устройство автомобиля. Механизмы двигателя/М.В. Мухина, В.В. Глебов, И.А. Григорьева. - Н. Новгород : НГПУ, 2007. - 40 с.

5. Фролов, К.В. Машиностроение/К.В. Фролов [и др.]. - М. : Машиностроение, 2000. - 840 с.

Код для цитирования: Скопировать