|
|
Сборка разъемных соединений.Резьбовые соединения. Широко применяются резьбовые соединения общего назначения: для скрепления деталей и регулировочных устройств, для преобразования движения в различных типовых устройствах, для плотного соединения изделий. Существуют и специальные резьбовые соединения.По профилю витков резьбы: треугольные, трапецеидальные, упорные, прямоугольные, круглые; по количеству заходов — однозаходные и многозаходные; по направлению вращения — на левые и правые; по принятой единице измерения линейных размеров — на метрические и дюймовые.
Сборка резьбовых соединений достаточно трудоемка, поэтому одним из основных направлений рационализации сборки является сокращение числа резьбовых соединений и их типоразмеров в изделии и дальнейшее совершенствование конструкции крепежных деталей.В настоящее время в машиностроении широко применяют самонарезающие винты (рис. 17.4), не требующие нарезания резьбы в предварительно обработанных отверстиях (рис. 17.4, а) и предварительного сверления отверстий в скрепляемых деталях (рис. 17.4, б, в).Это позволяет вывести из технологии такие операции, как сверление отверстий и нарезание в них резьб, особенно с малыми диаметрами (до 6 мм), когда возможна поломка инструмента. В целом трудоемкость сборки изделий может быть снижена на 40% при использовании такой конструкции крепежных деталей. Кроме того прочность и надежность соединения повышается за счет уплотнения материала и практического отсутствия зазоров между скрепляемыми и крепежными деталями.При сборке резьбовых соединений необходимо предотвратить возможность их самопроизвольного отвинчивания и ослабления соединения » условиях эксплуатации.
Существует три основных способа стопорения резьбовых соединений:повышение трения в резьбе путем постановки контргаек или пружинных шайб, применения резьбы с натягом и т.п.;жесткое соединение стержня болта или шпильки с гайкой с применением проволочной обвязки, шплинта и т.п.;жесткое соединение гайки или головки болга со скрепляемой деталью за счет специальных шайб, накернивания, точечной сварки.Однако приведенные способы сами по себе трудоемки, поэто-
шайбы на винт и не требует дополнительной тары для хранения шайб и винтов раздельно. Применяют также специальные самстопорящиеся гайки (рис. 17.5), в конструкцию которых вводится элемент, повышающий трение в резьбовой паре.Стопорение резьб возможно также с использованием крепежных деталей с предварительным искажением профиля (изменением шага резьбы на определенном участке, увеличением диаметра на отдельном участке и т.д.). После сборки резьбового соединения необходимо выполнить его затяжку.Затяжка резьбовых соединений. Надежность работы резьбовых соединений в значительной мере определяется тем, насколько правильно произведена его предварительная затяжка при сборке,которая должна обеспечивать в соединении усилие, превышающее переменные рабочие нагрузки. Однако в процессе сборки практически невозможно непосредственно измерить усилие затяжки и о его величине судят по другим параметрам, косвенно связанным с ним: по крутящему моменту, углу поворота гайки, удлинению стержня крепежной детали, температуре нагрева.Контроль усилия затяжки по ограничению предельного крутящего момента при ручной затяжке соединений осуществляется динамометрическими или предельными ключами. Динамометрический ключ ДК-25 (рис. 17.6) предназначен для тарированной затяжки правых и левых резьбовых соединений, а также для определения крутящих моментов в пределах 0... 25 Н*м.Габаритные размеры ключа 430x51x59 мм, масса 0,9 кг. Ключ состоит из силовой торсионной части 2, индикатора 4. корпуса 3.Перед началом работы необходимо на хвостовике 1 торсиона установить головку или насадку, установить на ноль индикатор 4.
При использовании механизированных и автоматизированных устройств контроль усилия затяжки осуществляется с помощью предельных устройств (фрикционных и других муфт, торсионов и т.п.), которые после достижения заданного крутящего момента разрывают силовую цепь. Контроль усилии затяжки по повороту крепежной детали на определенный угол основам на линейной характеристике зависимости между усилием затяжки и углом поворота гайки. Гайку вначале затягивают обычным ключом, чтобы создать плотность в стыке.
Последняя фиксируется во избежание осевого смещения гайкой, винтом, стопорным кольцом или другими способами в зависимости от конструкции собираемого изделия.Соединения с сегментными шпонками (рис. 17.11) применяют в основном при сравнительно коротких ступицах сопрягаемых деталей. Относительно большая глубина шпоночного паза уменьшает прочность вала, поэтому такие соединения чаще располагают на концах вала и применяют для передачи небольших крутящих моментов. При анализе соединения проверяют наличие размеров в сочленениях на сборочном чертеже и выполняют проверочный расчет на смятие. В машиностроении применяют также соединения с круглыми и тангенциальными шпонками (рис. 17.12).
Шлицевые (зубчатые) соединения являются разъемными и служат для передачи значительных по величине крутящих моментов, когда необходимо обеспечить относительно высокие требования по соосности. Различают:c прямобочными, эвольвентными и треугольными шлицами.Шлицевые соединения с прямобочными шлицами обычно охватывают валы с наружным диаметром от 14 до 125 мм. С целью обеспечения возможности передачи различных по величине крутящих моментов применяют легкие, средние и тяжелые серии шлицевых соединений (ГОСТ 1139—80).
а — применяют для точного центрирования, когда охватывающая деталь не должна подвергаться термообработке и чистовая обработка по большему диаметру возможна без особых сложностей (например протягиванием). Этот в — подходит в тех случаях, когда к соединению не предъявляются высокие требования по соосности, но предполагается передача значительных по величине крутящих моментов, с реверсированием и знакопеременными нагружениями. В машиностроении этот способ центрирования применяется значительно реже, чем другие.
В шлицевых соединениях с эвольвентными шлицами профиль шлица вала и паза втулки является эвольвентным. Такие шлицевые соединения имеют ряд преимуществ перед соединениями с прямобоч ными шлицами:более высокую технологичность изготовления за счет применения относительно простых, производительных и точных методой обработки, аналогично обработке зубьев колес;
Конические соединения. Существует несколько способов обеспечения требуемых посадок при фиксации деталей (рис. 17.16)в конических соединениях:совмещением конструктивных элементов соединяемых конусов, например, доведением встык торцовых поверхностей(рис. 17.16, а);полученные при достижении заданного базовою расстояния l(рис. 17.16, в); фиксацией с заданным усилием запрессовки Fx наружного конуса на внутреннем (рис. 17.16, г).
Соединения посадкой на конус применяют в основном для установки и закрепления деталей на концах валов. При передаче значительных крутящих моментов в конструкции предусматривают шпонки. В соединении принимают обычно стандартную конусность 1/10, при этом угол α = 2°51’40". Такие соединения обеспечивают сборку деталей с полной выборкой поперечного зазора.Они надежны в работе, хорошо центрируют сопрягаемые детали,но не обеспечивают их точного положения в осевом направлении.Поскольку к сопрягаемым поверхностям предъявляют повышенные требования по точности изготовления, необходимо проводить проверку по глубине посадки и пятну контакта, а также проверку «на качку». Сборку выполняют вручную затяжкой крепежных деталей (завинчиванием гаек или винтов, ударами мягкого молотка, усилием пресса). Соединения с плоскими пружинными кольцами. Для закрепления подшипников качения, зубчатых колес и подобных им деталей на валах и в отверстиях корпусных или других деталей применяют упорные плоские пружинные кольца: концентрические и эксцентрические, наружные или внутренние.Технологический процесс сборки таких соединений состоит из двух этапов:установки двух или более сопрягаемых изделий;установки упорного плоского кольца в канавку.При автоматической установке различных колеи необходимо соблюдение соответствующих условий (рис. 17.18). Для автоматической установки наружных колец (рис. 17.18. а, б) в канавки валов необходимо, чтобы в процессе сборки ось отверстия кольца перекосилась относительно оси посадочной поверхности не более чем на угол γΔ:
Для сборочного процесса необходима сборочная сила F, достаточная для изменения размеров упругой детали и для сс автоматической установки. Величина h зависит от параметров устанавливаемых колец и их физико-механических свойств.Важно, чтобы при разжатии колец под действием сборочной силы F изнашивание разжимающего конуса технологической оснастки было равномерным (для этого производится расчет условия). Соединения с натягом. Для передачи значительных осевых сил и крутящих моментов в машиностроении широко применяют соединения с натягом, которые по условиям эксплуатации можно разделить на три группы: легкие, нормальные, тяжелые. У этих соединений отношение среднего натяга к диаметру посадки составляет 0,00025; 0.0005; 0.001 соответственно. Легкие соединения рекомендуется применять в тех случаях, когда осевые силы и крутящие моменты незначительны и когда в процессе эксплуатации возможны незначительные осевые смещения, а также для тонкостенных деталей, не допускающих деформаций.Нормальные соединения рекомендуется применять при передаче средних нагрузок и крутящих моментов без дополнительного По полученному усилию запрессовки с учетом поправочного коэффициента (1,5) выбирают устройство для запрессовки. При этом необходимо учитывать, что ручными прессами достигают усилия до 30 кН, пневматическими - до 50 кН, гидравлическими — более 2 000 кН. Сборку с температурным воздействием применяют в основном при больших диаметрах и незначительных длинах сочленений, когда при посадке под прессом из-за неточности направления могут возникнуть перекосы, а также при тонкостенных охватывающих деталях; для деталей небольших и средних размеров применяют общий или местный нагрев охватывающей детали; для крупногабаритных — местный нагрев поверхности, примыкающей к посадочной.Необходимое увеличение посадочной поверхности при нагреве:
Для нагрева подшипников, втулок и подобных деталей широко используется масляная ванна типа 3384-М2. Для охлаждения охватываемых деталей применяют различные методы: охлаждение в твердой углекислоте до -70°С; воздушно-вихревой до -60°С: охлаждение в жидком азоте до -195°С, применяют термокамеры и др. устр-ва для нагрева-охлаждения деталей. Элементы теории базирования. Основные понятия. Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. База – поверхность (сочетание поверхностей, линия, ось или точка), принадлежащая заготовке (изделию) и используемая для базирования при механической обработке, измерении, сборке. При ориентировании деталей в узле (машины) или заготовок при обработке жесткие 2-х сторонние связи представляют в виде точек. Опорная точка – идеальная точка контакта базы заготовки и опоры приспособления, лишающего заготовку одной степени свободы – возможности перемещения, перпендикулярной к опорной поверхности. Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах. Она определяется формой поверхности заготовок (плоских, цилиндрических, конических).
Расчет режимов работы сборочного оборудования.Проверка качества сборки соединений. Расчет норм времени для выполнения сборки. Разработка схем и выбор оборудования для контроля. Оформление технологической документации. Расчет режимов работы сборочного оборудования. После выбора оборудования для оснащения сборочных операций необходимо определить режимы его работы.В зависимости от вида соединений и при меняемого оборудования выполняют некоторые расчеты:при сборке резьбовых соединений определяют силу затяжки, необходимый крутящий момент, дополнительный поворот гайки на расчетный угол, относительное удлинение стержня болта или шпильки;при сборке прессовых соединений определяют усилие -запрессовки, а при запрессовке с температурным воздействием — необходимую температуру нагрева или охлаждения деталей;для соединений, получаемых методами пластического деформирования, определяют усилие клепки и т.д.Полученные значения режимов с учетом коэффициента запаса сравнивают с технической характеристикой оборудования. При необходимости выбирают другой типоразмер. Проверка качества сборки соединений. Известно, что детали, поступающие на сборку, характеризуются определенными погрешностями размеров, формы и расположения поверхностей. При сборке в зависимости от величины прикладываемого усилия или крутящих моментов у таких сборочных единиц могут возникнуть значительные погрешности.При затяжке соединения с неперпендикулярными (в пределах допуска) торцовыми поверхностями может возникнуть искривление оси вала, что помечет за собой увеличение радиального и торцового биения.При запрессовке втулки на вал происходит увеличение ее наружного диаметра или уменьшение диаметра отверстия, если вал пустотелый. Причем изменение диаметра может происходить на локальных участках поверхностей, где выполняется соединение с натягом. Это дополнительно приводит к погрешности формы. При высоких требованиях к качеству сборки возникающие погрешности оказываются сопоставимыми с допусками, заданными в соответствующей конструкторской и технологической документации. При проектировании сборочных операций наиболее ответственных соединений необходимо предусмотреть проверку их качества. На основании результатов расчета делают заключение о правильности назначения точностных параметров деталей и о необходимости их изменения. Расчет норм времени для выполнения сборки. Нормы времени на выполнение слесарных и слесарно-сборочных работ рассчитывают в соответствии с нормативами времени на слесарную обработку деталей.Расчет норм времени производят суммированием оперативного времени с учетом поправочных коэффициентов, подготовительно-заключительного времени, времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности по соотв.формулам для массового и крупносерийного производства .Перечень деталей, входящих в сборочную единицу, составляют в виде таблицы, где должны быть отражены номер детали по порядку, ее наименование и количество деталей.Кроме того, заполняют таблицу нормирования сборки, содержащую номер операции, содержание работ, выполняемых в пределах сборочной операции, факторы, влияющие на продолжтельность сборки (масса деталей, диаметр, длина, ширина и т. п.),номер карты и позицию в общемашиностроительных нормативах, оперативное время, мин, на выполнение соответствующих работ. При проектировании технологического процесса сборки необходимо стремиться к тому, чтобы трудоемкости выполнения отдельных операций были примерно равны или кратны между собой. Это в дальнейшем значительно облегчит организацию труда.После нормирования времени для всех операций выявляют те из них, которые необходимо корректировать, совмещая с другой операцией или с несколькими другими, разделяя их на части,совмещая с контрольными операциями, упрощая сложные выделением части операции в самостоятельную операцию.Одновременно с этим необходимо учитывать возможности технологического оборудования и технологическое оснащение на каждой операции, однородность выполняемых работ и т.д. При анализе вариантов выполнения сборочных операций целесообразно воспользоваться типовыми технологическими процессами сборки аналогичных изделий. Разработка схем и выбор оборудования для контроля. При выполнении сборочных операций необходимо установить степень соответствия относительного положения или перемещения исполнительных и других поверхностей техническим требованиям чертежа. Контроль обычно выполняют с использованием технических средств — универсальных, специальных и др. При этом широко используют типовые схемы и методики контроля или специально разработанные.Возможен также визуальный контроль, г.е. контроль без использования технических средств измерения: контроль состояния поверхностей, стыков, формы и расположения пяген контакта, отсутствия задиров и трещин и т. п. Этот метод не позволяет получить количественную оценку, а только качественную, поэтому он применим лишь в сочетании с другими методами.Типовые средства контроля выбирают по соответствующей справочной литературе и каталогам, а специальные или специализированные разрабатывают и изготовляют в условиях инструментальных производств предприятий.Точность контроля зависит от погрешности средств контроля, ог правильности установки измерительного инструмента или приспособления на контролируемой сборочной единице, от точности настройки и других систематических или случайных факторов.При разработке средств контроля иногда составляют размерные цепи, определяют фактическую погрешность и анализируют отдельные ее составляющие. В качестве измерительной базы обычно используют установочную базу, что позволяет уменьшить погрешность измерения. К основным видам контроля, выполняемым при сборке, можно отнести контроль зазоров, проверку на биение (радиальное или осевое), контроль относительного положения деталей и их поверхностей (параллельность, перпендикулярность), усилие затяжки, плотность посадки и др.При выборе средств контроля учитывают точность контролируемой величины и допустимую погрешность измерения. Последняя характеризуется разностью между показателями контрольного приспособления и фактическими значениями контролируемого параметра. Относительная погрешность измерения может быть задана в технических условиях на сборку. Обычно она составляет 15...20% допуска контролируемого параметра. Оформление технологической документации. Комплектность технологических документов на единичные технологические процессы зависит от типа производства, стадии разработки документов, степени детализации описания технологических процессов, применяемых технологических методов изготовления изделий и выбирается разработчиком.По степени детализации описания для документов единичного технологического процесса различают маршрутное, маршрутно-операционное и операционное описание.Маршрутное описание применяется на стадиях «Предварительный проект» и «Опытный образец (партия)» и выполняется на формах маршрутных карт в виде краткой записи содержания по всем операциям в технологической последовательности их выполнения, без указания переходов и технологических режимов. В тексте краткого содержания операции следует указывать действия,выполняемые исполнителем, данные по исполнительным размерам (окончательным), по применяемым комплектующим, составным частям изделия, вспомогательным материалам и т.п.Маршрутно-операционное описание применяется на стадии «Опытный образец (партия).Операционное описание следует применять для документов серийного и массового производства.При маршрутно-операционном и операционном описании указывают данные по технологическим режимам.Выбор документов соответствующих видов и требования к их заполнению регламентированы ГОСТ. Запись операций и переходов следует выполнять по ГОСТам для соотв. операций.
Классификация баз. В соответствии с видами поверхностей принята следующая классификация баз: А. По назначению: конструкторская (основная и вспомогательная), технологическая, измерительная. Б. По мешаемым степеням свободы: установочная, направляющая,опорная,двойнаянапрвляющая,двойная опорная. В. По характеру проявления: скрытая и явная. Конструкторская – поверхность, линия или точка детали, по отношению к которым определяется на чертеже расчетные положения др. деталей или сборочных единиц изделия, а так же др. поверхностей и геометрических элементов данной детали.Основная база – конструкторская база, которая используется для определения положения детали (сборочной единицы) в изделии.Вспомогательная конструкторская база – используется для определения положения присоединяемого изделия относительно данной детали.Конструкторские базы выявляют при расчете разменных цепей механизмов и машин. В качестве конструкторской базы могут выступать не только матер. поверхности, а и геометрические элементы деталей такие, как: осевые линии, плоскости симметрии, диаметры делит. окружности, биссектрисы углов, точки и т. д.Перечисленные и др. элементы в отличие от матер. Поверхностей (явных баз) называют СКРЫТЫМИ БАЗАМИ. Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки (изделия) в процессе изготовления или ремонта. Измерительная база – поверхность, линия, точка, от которой отсчитывают выполняемые размеры при обработке или измерении заготовок, а так же при проверке взаимного расположения элементов поверхностей детали (изделия): параллельности, перпендикулярности, окружности и др.
  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Для других резьбовых соединений допуски и их обозначения приведены в таблицах ГОСТов.В машиностроении неподвижные и подвижные разъемные соединения очень часто выполняются посредством винтов, болтов с гайками и шпилек (рис. 17.1).Технология сборкитаких резьбовых соединений состоит в последовательном выполнении следующих операций: установка и взаимная ориентация скрепляемых изделий; установка в отверстие крепежных деталей и их наживление (на 2 — 3 витка резьбы);завинчивание и затяжка с заданной осевой силой или крутящим моментом; контроль затяжки и стопорение крепежных легален (при необходимости).Такая последовательность наиболее полно подходит для сборки винтовых соединений (рис. 17.1, а). При сборке болтовых соединений (рис. 17.1, б) после установки болта в гладкое отверстие его необходимо удерживать от выпадения и проворачивания.Затем надевают шайбу, наживляют гайку и далее выполняют сборку в соответствии с вышеприведенной последовательностью. При сборке шпилечных соединений (рис. 17.1. в) в одно из скрепляемых изделий ввинчивают с натягом шпильки, контролируют момент затяжки и перпендикулярность относительно плоскости разъема. Дальнейшая последовательность сборки аналогична сборке болтовых соединений.Для ввинчивания шпилек в скрепляемые детали применяют типовые патроны, которые по способу захвата бывают шариковые,роликовые и резьбовые, а по способу вращения — реверсивные и нереверсивные. Конструкция роликового патрона для ввинчивания шпилек показана на рис. 17.2. реверсивного — на рис. 17.3.Корпус 1 реверсивного патрона устанавливается и кренится на шлицевом конце оправки при помощи гайки 2. С корпусом жестко соединен стакан 3 компенсационной муфты 4, передающей движение ступенчатому валу 5 и обеспечивающей ему необходимые повороты и смещение. В отверстие вала установлен винт 6, который вместе с валом приводится во вращение с помощью наклонных упоров стакана и кольца 7. Далее посредством пальца 8 движение передается через наклонные упоры к головке 10, навинчиваемой на резьбовую часть шпильки. В головку устанавливается сменная шестигранная гайка 11, навинчиваемая на свободный резьбовой конец шпильки ло упора 9. На головку устанавливается гайка 12 со сменными кольцами 13 и 14, обеспечивающими наладку на установку шпильки по высоте.
Контроль усилия затяжки после температурного воздействия производят при больших диаметрах крепежных деталей (свыше 50 мм). В этом случае их стержни предварительно нагревают до определенной температуры. Необходимая температура t нагрева определяется по формуле. Для сборки ответственных резьбовых соединений с несколькими крепежными деталями в технических условиях на сборку указывают очередность их предварительной и окончательной затяжки.Необходимая величина крутящих моментов для резьбовых соединений приводится в справочной литературе.Шпоночные соединения применяют для передачи крутящих моментов в сочленениях вал — шкив, вал —
Шлицевые соединения с треугольными шлицами (рис. 17.15) применяют в машиностроении как неподвижные при тонкостенных охватывающих деталях. Такие соединения способны передавать значительные крутящие моменты. Однако в машиностроении такие соединения применяют крайне редко.Сборку шлицевых соединений выполняют методом полной или (при повышенных требованиях) групповой взаимозаменяемости.Сборке предшествует тщательная очистка сопрягаемых деталей, их контроль и внешний осмотр на предмет выявления дефектов поверхности (выбоин, сколов и т.п.).Сборку неподвижных шлицевых соединений выполняют чаще всего на прессах.
вдоль оси сил запрессовывают в охватывающую деталь (втулку). В результате