Определение геометрических параметров и выбор ГЦ. В данном случае можно применить поршневой ГЦ двухстороннего действия с двухсторонним штоком, так как это не приводит к увеличению габаритных размеров. Основными размерами ГЦ являются диаметры штока и поршня, ход поршня и рабочее давление Р₁.

Выбираем значение давления Р₁ на входе в ГЦ, МПа:

Р₁= 2:3Рн, МПа, (2.84)

где Р_н - давление насоса, мПа;

Р_н =6,3МПа;

Р₁=Р_ном.д.- номинальное давление серийных ГД.

Р₁=2:3·6,3=4,2 МПа

Для гидроцилиндра выбираем по ГОСТ 29-1-77: Р₁=4,2 МПа.

Противодавление выбираем из диапазона Р₂ = 0,3…0,9 МПа.

Принимаем Р₂=0,6 МПа.

Диаметр поршня гидроцилиндра определяем по формуле:

, мм, (2.85)

где Р₁ и Р₂-давление соответственно в напорной и сливной полостях гидроцилиндра, МПа;

Ш₁=d₁:Д_расч; Ш₂=d₂:Д_расч (2.86)

где d1 и d2 - диаметры штоков соответственно в напорной и сливной полостях ГЦ, мм.

Т.к. выбран ГЦ с двухсторонним штоком, то для обеспечения равенства скоростей быстрых ходов в прямом и обратном направлениях; быстрого подвода (БП) и отвода (БО) - принимаем Ш₁=Ш₂, значение которых принимаются из диапазона 0,3…0,7.

Принимаем Ш₁=Ш₂=0,5.

мм

По полученному расчётному значению Д_расч из справочника выбираем ГЦ, у которого стандартный диаметр поршня Д_ст Д_расч. Выбираем ГЦ с диаметром поршня Д_ст=80мм и диаметром штоков d_1ст=d_2ст= 40 мм.

Выбранный гидроцилиндр проверим по условию обеспечения при рабочем ходе максимального осевого усилия, т.е. должно быть F_1стF_1расч,

где F_1расч и F_1ст - эффективные площади в напорной полости соответственно стандартного и расчетного ГЦ.

, мм² (2.87)

мм²

, мм² (2.88)

F_1ст = 3768 мм²

3347,13< 3768 - условие выполняется.

Составление принципиальной схемы гидропривода

Составление принципиальной схемы гидропривода начнем «от двигателя», т.е. нанесем на схему ГЦ, а после на его рабочих гидролиниях - направляющие и регулирующие аппараты в соответствии с циклограммой работы привода, способами управлением торможения и регулирования скорости. Принципиальная схема гидропривода виткоукладчика показана на рисунке 2.9. После этого объединяются сливная, напорная и дренажная линии отдельных участков схемы. Завершающим этапом является изображение гидросхемы насосной установки, размещением теплообменников, фильтров, предохранительного или переливного клапана. В напорной линии установим обратный клапан для предотвращения слива жидкости в бак, при выключенном насосе. Предусмотрена разгрузка насоса в положении «стоп», это выполняется выбором реверсивного распределителя.

Рисунок 2.9 - Принципиальная схема гидропривода виткоукладчика

Описание работы схемы:

- прямой ход: Н - Ф - ОК - Р(РР)А - ЛП(ГЦ)ПП - В(РР)Т - бак;

- обратный ход: Н - Ф - ОК - Р(РР)В - ПП(ГЦ)ЛП - А(РР)Т - бак.

Поток рабочей жидкости от насоса направляется в фильтр, далее в обратный клапан, и в точке 6 разветвляется: один поток направляется в регулятор расхода, а другой - из напорной линии Р будет поступать в линию А реверсивного распределителя. Далее поток жидкости из реверсивного распределителя поступает в левую полость гидроцилиндра, выходное звено ГЦ перемещается вправо. Жидкость из правой полости ГЦ поступит в распределитель, пройдёт через линию В и линию Т реверсивного распределителя, а затем в бак.

Скорость выходного звена - штока гидроцилиндра регулируется выбором степени открытия регулятора расхода. Чем она меньше, тем больше доля подачи насоса направляется в ГЦ и тем выше скорость выходного звена. При полном закрытии регулятора расхода скорость наибольшая. При полном открытии регулятора расхода скорость поршня уменьшается до нуля или до минимального значения в зависимости от нагрузки.

Расчет оборудования гидропривода

Расчет и выбор насосной установки. Выбор насосной установки выполняется исходя из требуемых расходов жидкости и давления в ГЦ.

Определяем максимальный расход жидкости Q_рх рабочего хода необходимый для питания ГЦ, м³/с:

Q_рх=V_рх.max F_ст , л/мин, (2.89)

где V_рх.max -максимальная скорость поршня гидроцилиндра при рабочем ходе, м/с;

F_ст - эффективная площадь стандартного ГЦ в напорной полости, м².

Q_рх=0,06·3768·10-6 = 13,5 л/мин

Номинальная подача насоса Q_н должна превышать расход при рабочем ходе т.е.: Q_н > Q_рх

Q_н = 25 л/мин = 4,1·10^-4 м³/с

Величина требуемого давления Р_н на выходе из насоса определяется по формуле:

Р_н=Р₁+?р_н , Мпа, (2.90)

где ?р_н-суммарные потери давления в линии, соединяющей насос с ГЦ при рабочем ходе.

Потери давления ?р_н определяются лишь после разработки конструкции гидроблока управления и ГП в целом, по этой причине предварительно выбор насосной установки производится, приняв Р_н=2/3·Р₁, а после выполняется проверочный расчет:

Р_н=2:3·4,1=6,3 МПа

Из результатов полученных значений Q_н=25л/мин и Р_н=6,3 МПа выбираем модель насосной установки: 3КС160В2.21,1.3.1.1.2.УХЛ [6]:

где 3 - исполнение по высоте;

С - тип насосной установки;

К - с кожухом;

160 - вместимость бака, л;

В2 - исполнение насосного агрегата, вертикальный с двухпоточным насосом (НПл);

21,1 номинальная подача насоса, л/мин;

6 - номинальное давление насоса, МПа;

1 - диаметр условного прохода;

3- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

1 - тип первого гидроаппарата предохранительного блока;

2- номинальное давление настройки гидроаппаратуры;

УХЛ - климатическое исполнение.

Насос: НПл 25/6,3 (ТУ2-053-1899-88): объем рабочий 25 см³; давление на выходе из насоса 6,3 МПа; номинальная подача 21,1 л/мин; мощность 2,8кВт [7].

Расчет и выбор гидроаппаратуры и трубопровода. Выбор гидроаппаратуры производим из справочной литературы [7] по величинам расхода рабочей жидкости и рабочего давления в той линии, где установили аппарат, номинальное значение давления и расхода должны быть ближайшими большими к расчетному значению.

Фильтр: Р_треб =6,3 МПа, Q_треб = 25 л / мин.

Выбираем: Ф10 16-10/6,3(ТУ2-053-1636-85Е):

Р_ном = 6,3МПа, Q_ном = 25л/мин.

Обратный клапан: Р_треб = 6,3МПа, Q_треб =25л/мин.

Выбираем: КОМ-102(ТУ2-053-1533-80Е).

где КОМ-клапан обратный модульного исполнения;

10- условный проход в мм;

Р_ном=20 МПа;

Q_ном=40 л/мин.

Регулятор расхода: Р_треб=6,3 МПа, Q_треб=25л/мин.

Выбираем: РПМ102(ТУ2-053-1643-83Е):

Р_ном = 20МПа, Q_ном = 40 л/мин.

Гидрораспределитель: ВЕ10.44.В220.УХЛ.4.

где В - золотниковый гидрораспределитель;

Е - вид управления, электрический;

44 - номер схемы;

10 - диаметр условного прохода, 10 мм;

В 220 - переменный 220 в;

УХЛ - климатическое исполнение;

Q_ном = 32 л/мин.

Предохранительный клапан:

Р_треб = 6,3 МПа, Q_треб = 25 л/мин.

Выбираем: Г 54-32: 10-10-1-132:

- диаметр условного прохода 10 мм;

- исполнение по начальному давлению настройки 10 МПа;

- резьбовые соединения с метрической резьбой;

- 132 - нормальное открытое исполнение с магнитом переменного тока 220В.

- Р_ном = 20 МПа;

- Q_ном = 32 л/мин.

Внутренний диаметр d_т трубопровода определим по формуле:

 , мм, (2.91)

где [V]- рекомендуемая скорость течение жидкости в трубопроводе, м/с.

Q - максимальный расход жидкости в трубопроводе, м³/с;

мм

Минимальная толщина стенки В трубопровода:

В =Р·d_т:2·у_вр·К_у, мм, (2.92)

где у_вр-предел прочности на растяжение материала трубопровода, у_вр= 340 МПа;

Р - максимальное давление жидкости в трубопроводе, МПа;

К_у - коэффициент безопасности, выбираем в диапазоне 2…8.

На основании расчетных значений d и В для различных линий гидросхемы выбираются стандартные трубы, у которых внутренний диаметр и толщина стенки являются ближайшими большими к расчетным значениям.

В=6,3·12,77·2:2·340=0,2 мм

Рассчитаем напорные трубопроводы:

Расход:

Q = 25 л/мин = 4,1·10^-4 м³/с.

Оптимальный диаметр трубопровода:

d_н = d_т +2·В , мм (2.93)

d_н =12,77+2·0,2=13,1мм

Тогда выбираем трубопровод: d_т.ст.=16-2х1=14 мм>13,1> 12,77 мм (условие выполняется), ГОСТ 8734-75, стальная.

Напорно-сливные трубопроводы

Расход:

Q = 13,5 л/мин. = 2,26·10^-4 м³/с

Диаметр трубопровода рассчитывается по формуле (2.91):

мм

Толщина стенки определяем по формуле (2.92):

В =6,3 ·11,99 ·2:2 ·340 = 0,2 мм

Оптимальный диаметр трубопровода по формуле (2.93):

d_н =11,99 + 2 ·0,2 =12,39 мм.

Тогда выбираем трубопровод: d_т.ст.=16-2х1 = 14 мм > 12,39> 11,99 мм ГОСТ 8735-75, стальная.

Сливные трубы

Диаметр трубопровода по формуле (2.91):

мм

Толщина стенки по формуле (2.92):

В=0,6·16,16·2:2·340 = 0,028 мм

Оптимальный диаметр трубопровода по формуле (2.93):

d_н = 16,16+2·0,028 = 16,22 мм

Тогда выбираем трубопровод:

d_т.ст.=20-2х1=18 мм > 16,22 мм

ГОСТ 8534-75, стальная.

Разработка конструкции гидроблока управления

Гидроаппаратуру необходимо конструктивно выполнять в виде гидроблока управления на специальном корпусе или плите.

Определить потери давления в аппаратах. Потери давления ДР_га в гидроаппаратах определяем по формуле, МПа:

ДР_га= Др_о+А+Q+В+Q₂, МПа, (2.94)

где Q - расход жидкости через аппарат.

ДР_о - давление открывания или настройки аппарата;

А и В - коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потери давления в аппарате от расхода жидкости через него;

Величина Др₀ для обратных клапанов приводится из справочника [7], а для напорных, редукционных и переливных клапанов выбирается при расчете гидродвигателя и насосной установки. Для распределительных фильтров и дросселей Др_о=0.

Коэффициенты А и В определяем по формуле:

А=ДР_ном-Др_о:2·Q_ном МПа·с/м³ , (2.95)

В=ДР_ном-Др_о:2·Q₂ МПа·с/м³ , (2.96)

где ДР_ном - потери давления в аппарате при минимальном расходе;

Q_ном - номинальный расход аппарата.

Из полученных значений А и В определяются максимальные потери давления Др_га в гидроаппаратах, установленных в проектируемом гидроприводе (ГП), на одном из этапов цикла по формуле:

ДР_га = Др_о+А·Q_ном + В·Q_ном2 , МПа, (2.97)

где Q_ном - максимальный расход жидкости в аппарате на данном участке.

Расчет потерь давления в аппаратах для одного из этапов цикла проводится полностью, а результаты расчетов сводятся в таблицу, а затем они суммируются для напорной и сливной линии.

Пример расчета:

Фильтр: Ф10 16 - 10 /6,3:

Q_ном = 25л/мин. =4,2·10 - ⁴ м³/с;

Q_max= 4,1·10 - ⁴ м³/с:

ДР_ном = 0,06 МПа;

Др_о = 0.

А= ДР_ном;2·Q_ном = 0,06;2·4,2·10 ^{- 4} =71,43 МПа·с/м³

В=ДР_ном;2·Q_ном2 = 0,06;2·(4,2·10 ^{- 4})2 = 170068 МПа·с/м³

ДР_га=71,43·4,1·10 ^{- 4}+170068·(4,1·10 ^{- 4})2 =0,06 МПа

Обратный клапан (бу) КОМ-102:

А=ДР_ном-Др_о:2·Q_ном = 0,38 - 0,05 : 2 · 6,7 · 10^-4=246,27 МПа·с/м³

В=ДР_ном-Др_о:2·Q_ном2 =0,38-0,05:2·(6,7·10^-4)2=367565 МПа·с²/м⁶

ДР_га=0,05+246,27·4,1·10-4+367565·(4,1·10^-4)2=0,2 МПа

Остальные расчёты аналогичны и сведены в таблице 2.1.

Определить потери давления в трубопроводах. Потери давления по длине обусловлены вязким трением жидкости при её течении в трубопроводе. Существенное влияние на величину этих потерь оказывает режим течения жидкости. Существует два режима: турбулентный и ламинарный, причем переход из одного режима в другой происходит при критическом числе Рейнольса (Rе_кр).

Таблица 2.1 - Потери давления в гидроаппаратах

Наименование и модель аппарата	ДРо, МПа	А, МПа с/м3	В. МПа с2/м6	Этап цикла	Qмак. м3/с	ДРга МПа	ДРном МПа	Qном л/мин
Фильтр: Ф10 16-10/6,3 ТУ2-053-1636-83Е	0	71,43	170068	РХ	4,1*10-4	0,06	0,06	4,2*10-4
Обратный клапан(бу) КОМ-102 ТУ2-053-1533-80Е	0,05	246,27	367565	РХ	6,7*10-4	0,2	0,38	6,7*10-4
Распределитель: ВЕ1044В220УХЛ4	0	428,57	750000	РХ	6,7*10-4	0,134	0,6	6,7*10-4

Поэтому прежде всего определяют число Рейнольса для каждого трубопровода:

Rе=U_ф /х , (2.98)

где U_ф -фактическая скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с;

х- кинематический коэффициент вязкости жидкости;

После сравнивают это число с Rе

Если Rе<Rе_кр, то режим ламинарный, а если Rе>R, то - турбулентный.

Rе = 2300

При расчете потерь давления, трубопровод разбиваеют на участки, имеющих одинаковые внутренние диаметры. Потери давления Др_е на вязкое трение определяем по формуле:

Др_е=с·Q·2:2·X·L:d_ст·f_ст·2 , (2.99)

где q- плотность рабочей жидкости, м³/кг;

Q - расход жидкости в линии, л/мин;

Х, d_ст, F_ст - соответственно длина, площадь внутреннего сечения, внутренний диаметр.

Х=64:Rе

Пример расчета:

участок 0 - 3

U_ф=Q : F_т, м/с (2.100)

F_ст=р : 4·d_ст2, м², (2.101)

F_ст= 3,14:4·(14·10-3)2 =1,5386·10^-4 м²

U_ф = 4,1·10^-4: 153,86·10^-6=2,66 м/с

Rе=U_ф·d_ст / х = 2,66·14·103/30 = 1241,3< 2300

Режим ламинарный.

Х=64 : Rе = 64:1241,3=0,05

L = 0,4 м.

Др_е=885·(4,1·10^-4) ·2:2·0,05·0,4:14·10^-3·(153,86·10^-6) ·2=0,00004 МПа

участок: 3-4

d_ст=14·10^-3 м

F_ст=153,86·10^-6 м³

U_ф = 2,66 м/с

Rе=1241,3 < 2300 (режим ламинарный)

Х=0,05 L= 0,02

Др_е = 885·(4,1·10^-4)2:2·0,05·0,2:14·10^-3·(153,86·10^-6)2 = 0,002МПа.

Рабочая жидкость ИГП-30с.

q = 885 кг/м³;

х = 28-31 мм²/с.

Остальные расчёты аналогичны и введены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Потери давления по длине

Этап цикла	Линия	Qмак. м3/с	Участок	dстi мм	fстi мм2	Ui м/с	Rеi	Хi	Li	Дреi МПа
РХ	Н	4,1·10-4	0-3	14·10-3	153,8·10-6	2,66	1241,3	0,05	0,4	0,00004
РХ	Н	4,1·10-4	3-4	14·10-3	153,8·10-6	2,66	1241,3	0,05	0,2	0,002
РХ	Н	4,1·10-4	5-6	14·10-3	153,8·10-6	2,66	1241,3	0,05	0,05	0,0006
РХ	Н	4,1·10-4	6-9	14·10-3	153,8·10-6	2,66	1241,3	0,05	0,2	0,002
РХ	Н	4,1·10-4	10-11	14·10-3	153,8·10-6	2,66	1241,3	0,05	0,4	0,0004
РХ	С	4,1·10-4	12-13	18·10-3	254,3·10-6	1,6	960	0,06	0,4	0,002
РХ	С	4,1·10-4	14-15	18·10-3	254,3·10-6	1,6	960	0,06	1,6	0,006
РХ	С	4,1·10-4	15-16	18·10-3	254,3·10-6	1,6	960	0,06	2,5	0,0009

Местные потери давления (Др_м) складываются из потерь давления в различных местах сопротивлениях и определяются по формуле:

ДР_м=с·Q·2 :2·У·о_l : f_ст2 , МПа, (2.102)

где о- коэффициент местного сопротивления;

f_ст- площадь поперечного сечения трубопровода.

Пример расчета:

Местное сопротивление: сужение с Ш18 мм до Ш12 мм, U_ф=2,66 м/с, d_о/d = 12 : 18 = 0,6 по справочной таблице для d_о : d и Rе на данном участке находим о= 0,35.

ДР_м = 0,35·885· (2,66) ·2 : 2·10^-6=0,004 МПа

Расширение: с Ш18 мм на Ш12 мм, U_ф=2,66, d_о:d =12:18=0,6; о = 1,0.

ДР_м=1·885· (2,66) ·2 : 2·10^-6=0,003 МПа

Сужение с Ш18 мм на Ш12 мм, ДР_м = 0,004 МПа, изгиб на 90є, R/d_о=0,2, о = 0,2.

ДР_м = 0,2·885· (2,66)І ·10^-6=0,0006 МПа

Остальные расчёты аналогичны и сведены в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Местные потери давления

Этап цикла	Линия	Qмак, МПа	Участок	fст	Вид местн. сопротив-ления	Кол-во мест. сопрот.	Оi	?оi	Дрмi МПа	Дрм МПа
РХ	Н.	4,1·10-4	0-1	153,8·10-6	Сужение dо/d=0,6 Расшир. dо/d=0,6	1 1	0,35 1,0	1,35	0,004 0,003	0,007
РХ	Н.	4,1·10-4	2-3	153,8·10-6	Расшир dо/d=0,6 изгиб 90є	1 1	0,35 0,2	0,55	0,004 0,0006	0,0046
РХ	Н.	4,1·10-4	3-4	153,8·10-6	Тройник Изгиб 90є	1 2	0,1 0,2	0,5	0,0003 0,0006	0,0009
РХ	Н.	4,1·10-4	4-4	153,8·10-6	Сужение dо/d=0,9	1	0,24	0,24	0,0007	0,0007
РХ	Н.	4,1·10-4	5-6	153,8·10-6	Колено б=90є	3	1,2	3,6	0,004	0,004
РХ	Н.	4,1·10-4	6-9	153,8·10-6	Колено б=90є расшир. dо/d=0,7	6 1	1,2 0,6	7,8	0,004 0,002	0,006
РХ	Н.	4,1·10-4	10- -11	153,8·10-6	Сужение dо/d=0,8	1	0,6	0,6	0,002	0,002
РХ	С.	4,1·10-4	12- -13	254,3·10-6	Сужение б=120є dо/d=0,8	1	0,12	0,12	0,0002	0,0002
РХ	С.	4,1·10-4	14- -15	254,3·10-6	Колено б=90є расшир. dо/d=0,8	6 2	1,2 0,6	1,8	0,0013 0,0007	0,002
РХ	С.	4,1·10-4	15- -16	254,3·10-6	Изгиб 90є Тройник Расшир. dо/d=0,8 сижение dо/d=0,8	3 1 1 1	0,2 1,75 0,6 0,24	3,19	0,0002 0,001 0,0007 0,0003	0,0022

Общие потери давления приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Суммарные потери давления

Линия	Этап цикла	Дрга МПа	Дре МПа	Дрн МПа	ДрУ МПа
Н	РХ	0,366	0,005	0,03	0,4
С	РХ	0,134	0,009	0,004	0,15

Потери давления в линиях:

ДР_н=ДР_га.н+ДР_ен+ДР_мн, МПа (2.103)

ДР_н=0,366+0,005+0,03=0,4 МПа

Р_с=ДР_га.с+ДР_ес+ДР_мс , МПа (2.104)

ДР_с=0,134+0,009+0,004=0,15 МПа

ДР_У=ДР_н+ДР_с , МПа (2.105

ДР_У=0,4+0,15=0,55 МПа

Р_н.треб.=Р₁+ДР_н , МПа (2.106)

Р_н.треб.= 4,1+0,55=4,7 МПа

Р_н.треб< Р_ном

4,7 МПа < 6,3 МПа (условие выполняется)

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Разработка технологического процесса детали «зубчатая рейка»

Описание конструкции и назначение детали

Корпус с зубчатой рейкой представляет собой деталь возвратно-поступательного движения, предназначенной для преобразования вращательного движения вала электродвигателя в поступательное движение стола подъема бунта мелкосортного круглого проката на моталках «Гаррета».

Деталь представляет собой полое цилиндрическое тело, на одной стороне которого нарезаны зубья, в другой плоскости сделан паз для установки шпонки. Внутренняя поверхность представляет собой цилиндр переменного сечения, для установки вала и ограничителей движения.

Корпус с зубчатой рейкой имеет габаритные размеры: длина вала 760 мм, наибольший диаметр вала d=260 мм,. Вал изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050-88, химический состав, которой приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Химический состав стали 45

С	Si	Mn	не более	Ni	Cr
			S	P
0,42-0,50	0,17-0,37	0,5-0,8	0,040	0,035	0,3	0,25

Технический контроль чертежа детали

Рабочий чертеж обрабатываемой детали включает в себя все необходимые сведения, дающие представление о детали, сечении и проекции, объясняют ее конфигурацию и способ получения заготовки.

Наиболее технологичным изготовлением корпуса с зубчатой рейкой является литье с последующим обрабатыванием режущим инструментом и закаливанием до НВ=220 ед.

На чертеже указывают размеры с необходимыми отклонениями, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, а также положение поверхностей.

Поверхности детали, те что не подвергаются обработке резанием имеют 4 класс шероховатости Rа=20.

Шероховатость остальных поверхностей определяется их назначением и способом обработки.

Анализ технологичности конструкции детали

В нашем случае заготовка детали - отливка, выполненная из стали 45. Размеры и форма, механические и физико-химические свойства материала позволяют получать заготовку способом литья в песчаных формах.

Габаритные размеры заготовки позволят произвести ее обработку на металлорежущих станках без применения дорогостоящих и сложных вспомогательных приспособлений.

При токарной обработке вала значительного времени требует установка и переустановка, а также и сама обработка.

Внутренняя полость корпуса, представляющая собой цилиндр после отливки, который не подвергается обработке.

Цилиндрические наружная и внутренние и поверхности требуют обработки на токарном станке.

Выбор способа изготовления заготовки

Выбрать заготовку - следует из того чтобы установить способ ее получения, задать припуски на обработку каждой поверхности, расчет размеров и указание допусков на неточность изготовления.

В производстве основным направлением развития технологии механической обработки остается использование черных заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающие возможность применять наиболее экономичные и рациональные способы их обработки на металлорежущих станках, т.е. обработка с наибольшей производительностью и наименьшими отходами металла.

Для выполнения корпуса с зубчатой рейкой сортовой моталки берем заготовку, полученную литьем в соответствии с требованиями ГОСТ 2009-55.

При применение других способов изготовления заготовки, непрактично ввиду высокого расхода материала, что вызывает высокую себестоимость детали.

Заготовку изготавливаем по 2 классу точности, она должна иметь размеры и форму, близкие к размерам и форме готовой детали.

В нашем случае заготовкой будет являться полый цилиндр.

Размеры стержней для получения усеченного цилиндра во внутренней полости корпуса должны соответствовать чертежным размерам готовой детали.

Данная поверхность не подвергается обработке в виду того, что имеет свободный размер и не является ответственной. Способы литья в формовки должны обеспечивать качественную структуру металла, отсутствие газовых пузырей и раковин, образующих полости внутри заготовок. Качество формовок должно быть высоким, чтобы не произошло образование раковин или приливов на поверхностях заготовки. Для предотвращения образования напряжений обеспечить свободную усадку элементов отливки.

Так как изготовляется небольшая тонкостенная отливка, то это позволяет применить способ одновременного затвердевания, что позволит повысить качество структуры и прочность детали.

Выбор плана обработки детали

Произведем разбивку и нумерацию обрабатываемых поверхностей детали (рисунок 3.1).

Для изготовления детали назначим следующие операции: переходы, установки и занесем их в таблицу 3.2.

Первой из операций, обработка наружной цилиндрической поверхности, которая в дальнейшем будет базовой.



Рисунок 3.1 - Схема последовательности обрабатываемых поверхностей детали

Таблица 3.2 - Последовательности обработки детали

№ п/п	Наименование операции	Описание выполняемых работ
1	Токарная
1.1	Установ 1	Точить поверхность 1 Подрезать торец 2, проточить фаску
1.2	Установ 2	Точить поверхность 1 Подрезать торец 3, проточить фаску Точить поверхность 4 Точить отверстие пов. 5
2	Фрезерная	Фрезеровать шпоночный паз пов. 6
3.	Сверлильная
3.1	Установ 1	Сверлить отверстие, нарезать резьбу пов. 7
3.2	Установ 2	Сверлить 4 отверстия, нарезать резьбу пов.8
4	Фрезерная	Фрезеровать контура зубчатой рейки пов. 9
5	Зубофрезерная	Нарезать зубья на поверхности рейки пов. 9
6	Термообработка	Закалка детали
7	Шлифовальная	Шлифовать поверхности 1, 2, 3, 9

Выбор типа и формы организации производства

Исходя из разработанной программы выпуска изделий с учетом перспективы развития предприятия установим тип производства, основными характеристиками которого согласно ГОСТ 3.1108-74 является номенклатура, объем, и постоянный выпуск деталей, коэффициент закрепления операций и форма производства, характер загрузки рабочих мест.

Коэффициент закрепления операций обозначит число равных технологических операций на одно рабочее место подразделения за месяц.

Коэффициент закрепления операций определяем по формуле:

, (3.1)

где П₀ - суммарное число операций;

P_м- число рабочих мест.

Количество оборудования, для каждой операции:

, (3.2)

где N- годовая программа выпуска, шт (в эксплуатации 4 моталки, то примем №=40 штук в год);

F_g- годовой объем времени, час (примем 2014 час);

з_з.н.=0,8 - нормативный коэффициент загрузки оборудования.

Количество рабочих мест Р устанавливается округлением до ближайшего целого числа полученного значения S.

Фактический коэффициент загрузки оборудования:

(3.3)

Число операций выполняемых на каждом рабочем месте:

(3.4)

Результаты приводим в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Данные к расчету К₃₀

Операция	Тшт , мин	S	Р	зз.ф.	П0
Токарная	47	0,02	1	0,2	40
Фрезерная	65	0,027	1	0,27	29,6
Сверлильная	4	0,0017	1	0,0017	470,6
Зубофрезерная	37	0,015	1	0,015	53,3
Термообработка	40	0,017	1	0,017	47
Шлифовальная	24	0,01	1	0,01	80
Итого:			6		720,5

Определим коэффициент закрепления операций:

=120,08

Получаем коэффициент закрепления операций соответствующий мелкосерийному производству, т.к.>50.

Определим количество деталей в партии:

, шт, (3.5)

где а- периодичность запуска (в днях);

примем а=24 дня;

F- число рабочих дней в году.

= 4

Расчет припусков на обработку

Расчет припусков на механическую обработку производим расчетно-аналитическим методом и с помощью таблиц [8].

Расчет промежуточных предельных размеров и припусков производим на обработку наружной поверхности вала d=260 (0;-0,09) мм, приводим в таблице 3.4.

Технологический маршрут обработки поверхности будет состоять из чернового и чистового точения и чистового шлифования.

Суммарное значение пространственных отклонений найдем по формулам:

р₃=, мм, (3.6)

р_кор=ДkD , мкм, (3.7)

где Дk= 0,7 мкм;

D=260 мм.

р_кор = 0,7 ·260=182 мкм

р_см=_в= 2000 мкм.

р_3аг=2 мм

Остаточное пространственное отклонение:

- после чернового точения:

р₁=0,06р₃ , мкм (3.8)

р₁=0,06 ·2000=120 мкм

- после чистового точения:

р₂=0,04р₃ , мкм, (3.9)

р₂=0,042000=80 мкм

- после шлифования:

р₃=0,02р₃ , мкм (3.10)

р₃=0,022000=40 мкм

Расчет минимальных значений:

2z_min=2 (R_zi-1+T_i-1+h_i-1), мкм (3.11)

где R_z+T - допуски.

Минимальный припуск:

- под черновое точение:

2z_min1=2 ·(600+2000)=2 ·2600 мкм

- под чистовое точение:

2z_min2=2 ·(50+50+120)=2 ·220 мкм

- под шлифование:

2z_min3=2 ·(30+30+80)=2 ·140 мкм

Расчетный размер (d_р) находим, начиная с конечного размера (d_р3) путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

d_р2=259,91+0,280=260,19 мм

d_р1=260,19+0,440=260,63 мм

d_р=260,63+5,20=265,83 мм

Наибольшие предельные размеры вычислим путем прибавления допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

d_max3=259,91+0,02=259,93 мм

d_max2=260,19+0,12=260,31 мм

d_max1=260,63+0,40=261,03 мм

d_{max заг}=265,83+1,0=266,83 мм

Предельные значения припусков z^пр_max определим, как разность наибольших предельных размеров и z^пр_min - как разность наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов:

2 z^пр_max3 = 260,31-259,93=0,38 мм=380 мкм

2 z^пр_max2 = 261,03-260,31=0,72 мм=720 мкм

2 z^пр_max1 = 266,83-261,03=5,8 мм=5800 мкм

2 z^пр_min3= 260,19-259,91=0,28 мм=280 мкм

2 z^пр_min2= 260,63-260,19=0,44 мм=440 мкм

2 z^пр_min1= 265,83-260,63=5,2мм=5200 мкм

Общие припуски z _0min и z _0max будем рассчитывать, суммируя промежуточные припуски:

z_0min= 280+440+5200=5920 мкм

z_0max= 380+720+5800=6900 мкм

Все полученные данные сведем в таблицу 3.4.

Номинальный припуск определим с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

z _0ном= z _0min+Н₃-Н_д, мкм, (3.12)

где z _0min=5920 мкм;

Н₃=700 мкм;

Н_д=20 мкм.

z _0ном=5920+700-20=6600 мкм =6,60 мм

d_{3аг ном}=259,91+6,6=266,51 ? 267 мм

Произведем проверку правильности выполненных расчетов:

2 z^пр_max3 - 2 z^пр_min3 =380-280=100 мкм

₂-₃=120-20=100 мкм,

2 z^пр_max2 - 2 z^пр_min2 =720-440=280 мкм

₁-₂=400-120=280 мкм,

2 z^пр_max1 - 2 z^пр_min1 =5800-5200=600 мкм

_3аг-₁=1000-400=600 мкм

Размещено на http://allbest.ru

Таблица 3.4 - Расчет припусков и предельных размеров на обработку наружной поверхности вала 260 (0;-0,09)

Технологические переходы обработки поверхности 260 (0;-0,09)	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2 Zmin, мкм	Расчетный размер, dр, мм	Допуск, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков,мкм
	Rz	Т	р				dmin	dmax
Заготовка	600	180		265,83	1000	265,83	266,83
Точение:
Черновое	50	50	120	2Ч2600	260,63	400	260,63	261,03	5200	5800
Чистовое	30	30	80	2Ч220	260,19	120	260,19	260,31	440	720
Шлифование:
чистовое	5	15	40	2Ч140	259,91	20	259,91	259,93	280	380
ИТОГО:									5920	6900

Для дальнейшей обработки торцевых поверхностей 2, 3 и поверхности 5 заготовки примем припуски: 2z^пр_min=5920 мкм, 2z^пр_max=6900 мкм.

Определим припуски на расточку отверстия 175 мм по формуле (3.7):

р_кор=0,7 ·175=122,5 мкм

р_см=_в= 2000 мкм

р_3аг=2 мм

Остаточное пространственное отклонение после точения:

р₁=0,06 ·2000=120 мкм

Минимальный припуск:

2z_min1=2 ·(600+2000)=2 ·2600 мкм

Расчетный размер d_р:

d_р=175-5,20=169,8 мм

Наименьший предельные размеры:

d_{min 1}=175-0,4=174,6 мм

d_{min заг}=169,8-1,0=168,8 мм

Предельные значения припусков z^пр_max определимм как разность наименьших предельных размеров и z^пр_min - как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

2 z^пр_{max 3аг} = 174,6-168,8=5,8 мм=5800 мкм

2 z^пр_{min 3аг} = 175-169,8=5,2 мм=5200 мкм

С учетом рассчитанных припусков определим размеры литой заготовки (см. рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Заготовка литая

Выбор оборудования и типовых универсальных приспособлений

Для обработки детали по каталогам выберем следующее оборудование:

На токарную операцию токарный станок РТ-658:

- наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 3600;

- наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм 500;

- мощность электродвигателя, кВт 15;

На фрезерную операцию фрезерный станок 6Г608:

- наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг 4500;

- размеры рабочей поверхности, мм 630Ч2500;

- частота вращения шпинделя, мин^-1 160-1250;

- мощность электродвигателя, кВт 3Ч15;

На сверлильную операцию радиально-сверлильный станок 2М57:

- наибольшее усилие подачи, Н 34000;

- наибольший диаметр сверления, мм 75;

- частота вращения шпинделя, мин^-1 12-1600;

- подача шпинделя, мм/об 0,063-3,15;

- вертикальное перемещение шпинделя, мм 450;

- мощность электродвигателя, кВт 7,5;

- габариты, мм 3600х1550;

На зубофрезерную операцию вертикально-зубофрезерный

станок 5 В312:

- наибольший диаметр заготовки, мм 320;

- наибольшая ширина зуба, мм 160;

- подача стола вертикальная, мм/об 2,5-100;

- частота вращения шпинделя фрезы, мин^-1 100-500;

- мощность электродвигателя, кВт 7,5;

На шлифовальную операцию круглошлифовальный станок 3М194:

- наибольший обрабатываемый диаметр, мм 560;

- наибольшая длина шлифования, мм 3800;

- наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 4100;

- мощность электродвигателя, кВт 25.

- наибольший размер шлифовального круга, мм 750;

Стандартные приспособления для обработки детали выбраны из каталогов [9] и представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Приспособления для механической обработки

Операция, код	Приспособления
Токарная 4110	Патрон самоцентрующийся трехкулачковый ГОСТ 2675-80
Фрезерная 4260	Тиски станочные винтовые для круглых профилей ГОСТ 21168-75
Сверлильная 4123	Кондуктор
Зубофрезерная 4262	Тиски станочные винтовые для круглых профилей ГОСТ 21168-75
Шлифовальная 4130	Патрон самоцентрующийся трехкулачковый ГОСТ 2675-80

Выбор режущего инструмента

Режущий инструмент выбираем в зависимости от производимых операций. Все данные по выбору инструмента заносим в таблицу 3.6.

Таблица 3.6 - Режущий инструмент

Операции	Переход	Режущий инструмент	Материал режущей части
1	2	3	4
1. Токарная	1. Проточить поверхности 1 предварительно	Резец проходной упорный ГОСТ 18870-73	Т15К6
	2. Проточить поверхность 1 окончательно	Резец проходной упорный ГОСТ 18870-73	Т15К6
	3. Подрезать торцы поверхность 2, 3	Резец подрезной ГОСТ 18870-73	Т15К6
	4. Расточить отверстие поверхность 4	Резец расточной ГОСТ 18870-73	Т15К6
	5. Расточить отверстие 80 мм поверхность 5	Резец расточной ГОСТ 18870-73	Т15К6
Операции	Переход	Режущий инструмент	Материал режущей части
2. Фрезерная	1. Фрезеровать шпоночный паз поверхность 6	Фреза цилиндрическая концевая ГОСТ9140-78	Р6М5
	2. Фрезеровать контур зубчатой рейки поверхность 9	Фреза цилиндрическая концевая ГОСТ9140-78	Р6М5
3. Сверлильная	1. Сверлить отверстие 17,5 мм поверхность7	Сверло спиральное 17,5 ГОСТ 10903-77	Р6М5
	2. Сверлить 4 отверстия 14 мм поверхность8	Сверло спиральное 14 ГОСТ 10903-77	Р6М5
	3. Нарезать резьбу М20 поверхность 7	Метчик машинный М20	Р6М5
	4. Нарезать резьбу М16 поверхность 8	Метчик машинный М16	Р6М5
4. Зубофрезерная	1. Нарезать зубья B=90 мм, m=7	Дисковая модульная фреза 70 мм	Р6М5
5.Шлифоваль- ная	1. Шлифовать фрезерованную поверхность 9	Круг прямого профиля ГОСТ 2424-83
	2. Шлифовать торцы поверхность 2, 3	Круг чашечный ГОСТ 2424-83
	3. Шлифовать цилиндрическую поверхность 1	Круг прямого профиля ГОСТ 2424-83

Выбор средств измерения

Необходимые средства контроля и измерения представлены в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Средства измерения

Контролируемый параметр	Средство измерения	Контролируемый параметр	Средство измерения
Ш260 (0; -0,09)	Микрометр МРИ ГОСТ 6507-90	Все свободные размеры	Штангенциркуль ГОСТ 166-89
Шпоночный паз	Штангенциркуль ГОСТ 166-89	Шероховатость Ra 3,2; 5; 10	Эталон чистоты поверхности
Фаска 2,4х45о	Шаблон	Равномерность шага зубьев рейки	Индикаторная скоба, шагомер
Резьба внутренняя М16, М20	Калибр М16, М20 ГОСТ 17757-72	Профиль зуба	Прибор эвольвентомер

Выбор режимов резания

Расчет режимов резания производится по таблицам справочников по резанию металлов. Результаты представлены в таблицах 3.8 и 3.9.

Таблица 3.8 - Режимы резания

Наименование перехода	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, мин-1
1	2	3	4	5
Точение поверхности 1 черновое	3	1,1	148,7	178
Точение поверхности 1 черновое	0,7	0,5	240,5	288
Подрезка торцов поверхность 2, 3	6	1	163,7	196
Расточка отверстия Ш 175 мм поверхность 4	3	0,15	228,5	428
Расточка отверстия Ш 80 мм поверх. 5	3	0,15	107,5	428
Фрезеровка шпоночного паза поверхность 6	20	0,1	30,8	196
Фрезеровка контура зубчатой рейки поверхность 9	14	0,2	20	46
Сверление отверстия Ш 17,5 мм поверхность 7	-	0,3	21	382,2
Сверление отверстия Ш 14 мм поверхность 8	-	0,23	23,7	540
Нарезание резьбы М20 поверхность 7	2		3,8	60,5
Нарезание резьбы М16 поверхность 8	1,8		4,1	81,6
Нарезание зубьев рейки поверхность 9	-	2,5	8,8	40

Таблица 3.9 - Режимы шлифования

Наименование перехода	t,мм	S, мм/об	Vкр , м/с	nкр , мин-1	Vз , м/мин	nз , мин-1
1	2	3	4	5	6	7
Шлифование фрезерованной поверхности 9	0,01	0,2	20	1910	-	-
Шлифование торцов поверхность 2, 3	0,01	-	20	1910	45	55,1
Шлифование цилиндрической поверхности 1	-	0,2	20	1910	45	55,1

Техническое нормирование операций

Одной из составных частей технологического процесса является определение нормы времени на выполнение требуемой работы.

На основе технического нормирования определяют производственные мощности, инструментах и рабочей силе, потребность в оборудовании.

Техническое нормирование, основано на применении высоких режимов оборудования, на использовании передового опыта новаторов производства и на рациональных формах организации труда, способствует высокой производительности труда, снижению себестоимости продукции и рентабельности предприятия.

Составляющие нормы времени:

- основное время вычисляют как отношение длины рабочей траектории инструмента к скорости его перемещения;

- вспомогательное время - время организационно-технического обслуживания, время перерывов определяют по нормативам и расчетным путем.

Основное время, мин:

, мин, (3.13)

где L- длина прохода инструмента, мм;

i - число проходов;

n- частота вращения заготовки, инструмента, мин^-1;

S- подача, мм/об.

Токарная операция (поверхность 1):

- черновая обработка: Т₀= (760Ч1)/(178Ч1,1)=3,88 мин;

- чистовая обработка: Т₀= (760Ч1)/(288Ч0,5)=5,28 мин.

Аналогично проводим расчет Т₀ других переходов и данные заносим в таблицу 3.10.

Таблица 3.10 - Основное время

Операция	Переход	Т0, мин	Т0i	Т0
1	2	3	4	5
1.Токарная	Черновая обработка поверхности 1	3,88	10,76
	Чистовая обработка поверхности 1	5,28
	Обработка торцов поверхность 2, 3	0,2
	Расточка отверстия Ш 175 мм поверхность 4	0,93
	Расточка отверстия Ш 80 мм поверхность 5	0,47
Операция	Переход	Т0, мин	Т0i	Т0
2.Фрезерная	Фрезеровка шпоночного паза поверхность 6	8,1	173,3	56,4
	Фрезеровка контура зубчатой рейки поверхность 9	165,2
3.Сверлильная	Сверление отверстия Ш 17,5 мм поверхность 7	0,2	5,1
	Сверление отверстия Ш 14 мм поверхность 8	2,8
	Нарезание резьбы М20 поверхность 7	0,8
	Нарезание резьбы М16 поверхность 8	1,3
4.Зубофрезерная	Нарезание зубьев рейки поверхность 9	30,4	30,4
5.Шлифовальная	Шлифование фрезерованной поверхности 9	8	16,6
	Шлифование торцов поверхность 2, 3	4,6
	Шлифование цилиндрической поверхности 1	4

Вспомогательное время находим по формуле:

Т_в= Т_ус+ Т₃₀+ Т_уп+ Т_из , мин, (3.14)

где Т_ус- время на установку и снятие детали, мин;

Т₃₀- время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп- время на приемы управление, мин;

Т_из- время на измерение детали, мин.

Все данные заносим в таблицу 3.11.

Таблица 3.11 - Вспомогательное время

Операции	Тус, мин	Т30, мин	Туп, мин	Тиз, мин	Тв, мин	Тв, мин
1.Токарная	3,2	2,1	0,4	0,8	6,5	31,5
2.Фрезерная	1	0,8	0,8	1,8	4,4
3.Сверлильная	1,8	4,1	0,16	2,6	8,7
4.Зубофрезерная	2	2,6	0,7	1,3	6,6
5.Шлифовальная	2,1	1,8	0,6	0,8	5,3

Время на обслуживание рабочего места находится по формуле:

Т_об= Т_тех+ Т_орг , мин, (3.15)

где Т_тех- время на ТО рабочего места, мин;

Т_орг- время на организационное обслуживание, мин.

Все данные вносим в таблицу 3.12.

Таблица 3.12 - Время на обслуживание рабочего места

Операции	Ттех, мин	Торг, Мин	Тоб, мин	Тоб, мин
1.Токарная	0,07	0,09	0,16	0,55
2.Фрезерная	0,05	0,06	0,11
3.Сверлильная	0,04	0,02	0,06
4.Зубофрезерная	0,06	0,03	0,09
5.Шлифовальная	0,04	0,09	0,13

Время перерывов на отдых и личные надобности:

- токарная операция Т_от=0,77 мин;

- фрезерная операция: Т_от=6,9 мин;

- сверлильная операция Т_от=0,33 мин;

- зубофрезерная операция Т_от=6,4 мин;

- шлифовальная операция Т_от=2,38 мин.

Общее время:

Т_от= 0,77+6,9+0,33+6,4+2,38=16,78 мин

Общее время на термообработку 40 мин.

Норма штучного времени, мин:

Т_шт= 56,4+31,5+0,55+16,78+40=145,23 мин.

3.2 Расчет прямозубого дискового зуборезного долбяка

Исходные данные:

- модуль нарезаемого колеса m=7;

- угол зацепления б_д =20є;

- число зубцов шестерни z₁ =19;

- тип зацепления - рейка;

- число зубцов колеса z₂ =34;

- номинальный диаметр делительной окружности d_дном=125мм.

Выберем основные габаритные размеры долбяка, ориентируясь на заданный модуль [10, с.6, таблица 3]:

Высота долбяка Н=28

Диаметр отверстия d_отв= 44,45мм;

Ширина ступицы b=14

Определяем число зубцов долбяка:

, (3.16)



Примем Z_д=18

Определим фактический диаметр делительной окружности:

, мм (3.17)

мм

Выберем величину вершинного заднего угла б_в с учётом угла зацепления б_д долбяка [11, п.6, с.311]: б_в =6є.

Величина переднего угла долбяка принимаем равной г=5є.

Рассчитываем коррегированный угол зацепления долбяка:

tgбґ_дД= tgб_д + tgгtgб_в , (3.18)

tgбґ _дД = tg20є+ tg5є tg6є

tgбґ _дД =0,3639+0,0874Ч0,1051=0,3731

бґ _дД =20є10ґ14Ѕ

tgб_в= (3.19)

где а - величина исходного расстояния долбяка;

S- толщина зуба делительной окружности в сечении по передней поверхности:

, (3.20)

где S^ґ- толщина зуба в исходном сечении, равная .

Подставим значения S^ґ, S, и произведем необходимые сокращения, получим tgб_б = tgб_в tgбґ_дД.

Боковые задние углы в сечении делительным цилиндром:

tgб_б = tgб_в tgбґ_дД , (3.21)

Подставим значения углов б_в =6є, бґ_дД =20є10ґ14Ѕ, получим б_б=2є12ґ40Ѕ.

Боковые задние углы на основном цилиндре:

tgб_бN = tgб_в sinбґ_дД , (3.22)

tgб_бN =0,105104Ч0,345389=0,036302

Поскольку величины бґ_дД и б_в для данного долбяка постоянны, угол б_бN также постоянен. Для стандартных долбяков при б_в =6є, бґ_дД =20є10ґ14Ѕ, получим б_бN =2є4ґ32Ѕ.

Определим диаметр основной окружности (с точностью до 0,000001мм):

, мм, (3.23)

где d _дД =126мм.

126cos20є10ґ14Ѕ=126 ·0,938459=118,245902 мм

Величину смещения исходного сечения б примем по ГОСТ 9323-79 [10, с.6, таблица 3] б=0,08.

Определим диаметр выступов долбяка (точность расчёта 0,001мм):

D_ед= d _дД +2h_ГД +2 б tgб_в , мм, (3.24)

где h_ГД - высота головки зуба, равная высоте его ножки:

h_ГД = h_нД =(1,25…1,3) m , мм (3.25)

Примем коэффициент 1,3, т.к. m>2,5мм.

h_ГД =1,3m=1,3Ч7=9,1

D_ед=126+2Ч9,1+2Ч0,08Ч0,105=144,217мм

Определим диаметр впадин (до 0,01мм):

D_iд= d _дД -2h_НД +2 б tgб_в , мм (3.26)

D_iд=126-2Ч9,1+2Ч0,08Ч0,105=107,82мм

Рассчитаем толщину зубцов на торце (с точностью до 0,0001мм):

S_Д =, мм (3.27)

где ДS=0,17 примем по ГОСТ 9323-79 [10, с.50, таблица 5].

S_Д = 3,14 · 7 : 2 + 2 · 0,08 · 0,04036 + 0,17 = 11,1665 мм

Определим высоту головки зуба на торце (с точностью до 0,001мм):