Назначение и конструкция детали

Деталь – ступенчатый вал электродвигателя ЕВИУ.71 5113.017. Он входит в состав электродвигателя КД-120-2 УХЛ4, который предназначен для преобразования электрической энергии в механическую. Сам вал несет функцию установки ротора электродвигателя и боковыми стенками шпоночного паза передает крутящий момент на приводной механизм и вентилятор (охладительный элемент).

Рисунок 1- Эскиз детали.

Элементы детали по их назначению:

1)Исполнительные поверхности – это те, с помощью которых деталь непосредственно выполняет свою функцию. Такими являются: боковые поверхности шпоночного паза 11,12 (они выполняют функцию передачи крутящего момента с вала на исполнительный элемент), поверхность 5 (служит для установки ротора на валу и передает на него крутящий момент) и поверхность 10 – на вентилятор;

2)Основными конструкторскими базами (поверхности, используемые для базирования данной детали в изделии) являются: поверхности под подшипники 2, 8, и бурты 13, 14.

3)Вспомогательные конструкторские базы - поверхности, используемые для базирования по ней других деталей. Такими являются: поверхность под ротор 5(служит для крепления ротора на валу и передает на него крутящий момент). Она одновременно является и исполнительной поверхностью; поверхность 1(является посадочной поверхностью для установки исполнительного элемента, такого как, например шкив); поверхности 9 10 служат для установки охлаждающего элемента электродвигателя.

4)Свободные поверхности (придают определенную конструктивную форму детали и не имеют каких-либо конкретных функций): 3, 4, 7.

Материалом, из которого изготавливается вал, является сталь 45 (ГОСТ 1050-88) – конструкционная сталь. Данные о ее химическом составе и механических свойствах сводим в таблицу 1 и 2.

Таблица 1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88), %.

Химические элементы
C	Fe	Mn	Si	S	P	Ni	Cr	Cu	As
не более
0,37-0,45	97,5	0,8	0,37	0,04	0,035	0,25	0,25	0,25	0,08

Таблица 2 - Механические свойства стали 45 в нормализированном состоянии (ГОСТ 4543-79)

Gт	Gв	d	y	твердость по Бринеллю
315 МПа	600 МПа	19 %	45%	НВ=1950МПа

где Gв - временное сопротивление (предел прочности при

растяжении),МПа;

G_т - предел текучести (физический), МПа;

d - относительное удлинение после разрыва на образцах

пятикратной длины, %;

y - относительное удлинение после разрыва, %;

Сталь45 вполне пригодна для изготовления данной детали, так как имеет достаточную прочность и твёрдость благодаря повышенному содержанию углерода и марганца. Она широко используется для изготовления различных видов и типоразмеров валов, осей и т.д. Недостатком Cтали45 является снижение модуля упругости и плотности при повышении температуры, что может снизить прочность и твёрдость.

Аналогом данного материала может быть Сталь 40Х, Сталь 50. Они так же применяются для деталей с общей повышенной прочностью, работающие при средних скоростях и средних давлениях, такие как зубчатые передачи, шлицевые валы, промежуточные оси, шпиндели и валы, работающие в подшипниках качения.

Дата добавления: 2015-08-05