Глава 8

ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Системное понятийное изучение материалов данной главы позволит приобрести знания для 1рамотной разработки технологических процессов сборки изделий машино­строения на промышленных предприятиях.

Общее определение технологического процесса, данное в Гй главе, применительно к сборке требует своего понятийного уточнения. Под технологическим процессом сбор­ки следует понимать совокупность технологических операций по подготовке деталей к сборке, их соединение в определенной технически и экономически целесообразной по­следовательности для получения готового изделия, отвечающего установленным для него требованиям.

1. Подготовка деталей к сборке

Подготовка деталей к сборке включает в себя; "

1. очистку и мойку собираемых деталей и узлов;

2. пригонку, если она необходима.

Чистота деталей и узлов — одно из условий достижения высокого качества как сборки изделий, так и их функционального назначения.

Металлические опилки, мельчайшие кусочки стружки, остатки обтирочных мате­риалов, абразивный порошок, попадая в отверстия или каналы деталей, могут впослед­ствии, при работе машины, попадать со смазкой в подшипники или зазоры других под­вижных соединений и вызывать их интенсивный износ и задиры. В качестве примера можно привести предъявленные претензии и отказ от дальнейшего приобретения судо­вых дизелей Брянского машиностроительного завода в 70-е годы Федеративной Респуб­ликой Германии. Одной из причин этого демарша явилось обнаружение задиров и стружки в коренных подшипниках коленчатого вала в приобретенном судовом дизеле.

Для предотвращения этого детали и узлы в процессе сборки проходят специальные операции — очистки и мойки. Эти операции достаточно трудоемкие, и на их выполне­ние расходуется до 10 % времени, затрачиваемого на изготовление деталей.

Очистка узлов и деталей от слоя антикоррозионной смазки, следов краски на по­верхностях и других твердых загрязнений может быть осуществлена механическим пу­тем, при помощи приводных и ручных щеток, с последующей мойкой и обдувкой сжа­тым воздухом.

■ Для мойки деталей используются различные способы:

1. химический (мойка с окунанием и струйная мойка с применением органических растворителей);

2. электрохимический (в спокойном или принудительно возбуждаемом электролите);

3. ультразвуковой.

В серийном и массовом производствах используются специальные моечные маши­ны (однокамерные, двухкамерные и трехкамерные), в которых процесс мойки деталей и узлов осуществляется в закрытом пространстве без участия рабочего.

Большую роль в обеспечении чистоты деталей и узлов на сборке играет обдувка их сжатым воздухом, которую целесообразно производить перед каждой сборочной операцией.

Пригонка деталей при сборке обычно осуществляется в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Пригоночные работы при сборке выполняются с помощью механизированных уни­версальных и специализированных инструментов с электрическим, пневматическим и, реже, гидравлическим приводом.

Процесс пригонки может включать в себя следующие технологические операции:

1. опияивание и зачистку;

2. притирку;

3. полирование;

4. шабрение;

5. сверление;

6. развертывание;

7. торцование и шарошение;

8. гибку.

Опиливание и зачистка производится вручную ияи с использованием механиче­ских инструментов. Характерными примерами этих работ являются следуюшие: 1) опи­ливание детали по контуру для снятия неровностей, забоин, заусенцев; 2) снятие при­пуска на детали — комплексаторе под размер, предусмотренное технологией сборки;

3. устранение дефектов на поверхности детали (сколов, царапин) в тех случаях, когда исправление допускается техническими условиями. Во всех случаях после опияняания поверхность зачищают. Инструментами при опиливании и зачистке обычно служат на­пильники, надфили, абразивные круги, головки и бруски.

Для механизации работ по опиливанию и зачистке целесообразно использовать верстачные или передвижные установки с гибким валом, приводящие в движение спе­циальные напильники или абразивные головки.

Притирку при сборке применяют в тех случаях, когда необходимо получить точ­ный размер деталей за счет снятия очень малого припуска или для достижения плотного прилегания поверхностей, обеспечивающего гидравлическую непроницаемость соеди­нения. Точность размеров, достигаемых при притирке, до 0,1 мкм. В качестве примера можно привести притирку плунжерных пар.

Существует два способа притирки деталей:

1. одной детали по другой (притирка клапанов, пробок и др.);

2. каждой из деталей по притиру (детали топливной аппаратуры, крышки, торцы, фланцы и буртики в плотных сопряжениях).

Полирование применяют при сборке для достижения меньшей шероховатости по­верхностей, подвергавшихся опиливанию или зачистке.

Для полирования применяют механизированные шлифовальные или быстроходные сверлильные машинки, используя их в качестве верстачной установки. При большом объеме полировальных работ применяют ручные полировальные машины с эластичным кругом, работающим торцовой поверхностью.

Шабрение плоских поверхностей (плоскости разъема, направляющие) ияи цилинд­рических поверхностей (вкладыши подшипников, втулки и др.) при сборке производят для обеспечения плотности прилегания и увеличения контурной площади контакта. Шабрение при сборке осуществляют шаберами вручную.

Сверление при сборке применяют:

>;;• 1) когда требуемая точность совмещения отверстий достигается проще всего путем

обработки двух или более деталей в сборке;

2. если место сверления труднодоступно дяя обработки на станке, а отверстие не­большого диаметра и может быть просверлено с помощью механизированного инструмента;

3. когда сверление не было предусмотрено при механической обработке (например, для постановки пробок, при обнаружении пористости в литых деталлх: станине, картере, блоке, различных корпусах и т.д.), если зто допускается техническими требованиями.

Сверление в сборочных цехах производится:

1. на сверлильных станках, установленных на фундаменте вблизи линии сборки;

2. для отверстий < 12 мм применяют переносные приспособления или небольшие станки на колонках;

3. электрическими и пневматическими сверлильными головками.

Развертывание применяется при сборке для получения требуемой посадки в со­единении ияи для обеспечения соосности отверстий монтируемых деталей.

Для механизации процесса развертывания применяют электрические или пневма­тические сверлильные машинки с дополнительными редукторами, понижающими число оборотов до 30 ... 50 в мип.

Торцевание и шарошенне применяют при необходимости в процессе сборки за­чистить базовые плоскости иод опорные части фланцев, шайб, гаек, упоров, а также для снятия части материала бобышек, втулок и штуцеров при подгонке этих элементов дета­лей по высоте.

Торцование производят торцовыми фрезами, а шарошение коническими фрезами- шарошками. Операции торцования и шарошения целесообразно выполнять с помощью

СБОРКА СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ 2&

пневматической или электрической сверлильной машинки или же на сверлильных станках.

Гибочные работы при сборке машин выполняют главным образом в связи с пригон­кой различных трубопроводов, а также для стопорения соединения деталей (шплинты и т.д.).

Медные и латунные трубки малого диаметра (до 8 мм) при больших радиусах закруг­ления (более 10 ... 12 диаметров), обычно гнут вручную в холодном состоянии. Трубопро­воды с d= 8 ... 14 мм изгибают с надетой на место сгиба стальной пружиной. При боль­ших диаметрах такая пружина вставляется внутрь трубы. Трубы диаметром > 20 мм гнут после наполнения их песком или расплавленной канифолью. Это делается, чтобы сохра­нить поперечное сечение трубы и предотвратить ее от появления микротрещин.

Стальные трубы диаметром до Ю мм гнут без нагрева и без наполнителя, трубы больших размеров гнут в горячем состоянии.

2. Сборка соединений с натягом

Соединения с натягом получают продольно-прессовым, поперечно-прессовым и гидропрессовым методом. В соответствии с этим они и получили название: продольно­прессовые, поперечно-прессовые и гидр о прессовые соединения.

Сущность продольно-прессового метода сборки соединений с натягом заключается в том, что одна из сопрягаемых деталей под действием осевой силы запрессовывается в другую (рис. 8,1).

Возникающие нормальные напряжения (давления) в соединении с натягом создают силы трения, обеспечивающие передачу требуемого крутящего момента или осевой си­лы (рис. 8.1, б). Их величина определяется предварительным гарантированным натягом в соединении и качеством сопрягаемых поверхностей.

Необходимое усилие запрессовки определяется из уравнения

P^fimdL, (8.1)

где/- коэффициент трения при запрессовке; р - нормальное давление на сопрягаемых поверхностях; d и L - диаметр и длина соединения.

Запрессовка, как правило, производится на прессах, усилия которых должны быть равны от 1,5 до 2P_J)U1.

Рис. 8.1. Схема продольно-прессового соединения перед началом сопряжения (а) и после выполнения сопряжения (в)

Рис. 8.2. Схема запрессовки оси в колесный центр на гидравлическом прессе:

! - упор пресса; 2 - колесный центр; 3 - ось; 4 - плунжер;

J - масляный насос; б - масляный бак; 7 - контрольный манометр;

8 - манограф (индикатор), 9 - диаграмма запрессовки

1Г

Так, схема запрессовки оси в колесный центр на гидравлической прессе прйведена на рис. 8.2,

Достоинствами продольно-прессовой сборки являются:

1. простота;

2. возможность контроля качества формируемого соединения по усилию запрессовки.

Недостатки заключаются в: " , , ,,

1. необходимости достаточно дорогого оборудования;

2. нестабильности и недостаточности прочности соединений.

Запрессовка с вибрационно-импульсным воздействием позволяет уменыцить силу запрессовки Р_т в 2 - 5 раз и увеличить прочность соединений с диаметром более 20 мм.

Ультразвуковые колебания эффективны при сборе прецизионных соединений с на­тягом диаметром менее 20 мм. Схема продольно-прессового метода сборки с наложени­ем осевых ультразвуковых колебаний на охватывающую деталь приведена на рис. 8.3.

В по перечне-прессовых соединениях с натягом сборка осуществляется за счет ра­диального сближения сопрягаемых поверхностей. Это обеспечивается нагревом охваты­вающей или охлаждением охватываемой деталей перед сборкой.

Температура нагрева или охлаждения собираемых деталей определяется по формуле:

Т- (Д + 5)/ (ш/) ± (25 ... 30°), (8.2)

где Д - монтажный зазор в соединении перед сборкой; 5 - максимальный натяг в соеди­нении; а - коэффициент линейного расширения (сжатля) материала нагреваемой или охлаждаемой детали; d - диаметр соединения; 25 ... 30° - температура охлаждения или нагрева охватывающей или охватываемой детали при ее перемещении из зоны нагрева или охлаждения на место сборки.

Рис. 8.3. Схема ультразвуковой запрессовки:

! - концентратор, 2 - преобразователь

Температура нагрева охватывающей детали не должна превышать 350 °С, так как дальнейшее ее увеличение ведет к снижению твердости и появлению оксидной пленки. Нагрев детали осуществляется в электропечах, масляных ваннах, индуктивным спосо­бом (местный нагрев). Температура охлаждения охватываемой детали, рассчитанная по формуле (8.2), обеспечивается: твердой углекислотой - 78,5 °С, жидким кислородом - 182,5 °С, или жидким азотом - 195,8 °С. Для одних и тех же сопрягаемых деталей проч­ность поперечно-прессовых соединений в 2 - 3 раза выше, чем продольно-прессовых. Это объясняется тем, что неровности поверхности (макроотклонення, волнистость и ше­роховатость) в процессе сборки не срезаются, а пластически деформируют, взаимно ох­ватывая друг друга.

Поперечно-прессовая сборка обычно применяется для диаметров сопрягаемых де­талей более 40 мм.

Гидропрессовая сборка производится под давлением масла на охватывающую де­таль. Масло, как правило, подается через осевое и радиальные отверстия в охватываемой детали.

В настоящее время уже применяется комбинированный способ сборки, сущность которого заключается в том, что продольно-прессовая сборка осуществляется одновре­менно с гидр о прессовой.

Дальнейшее развитие гидропрессовой сборки привело к разработке нового ее спо­соба сборки с торцовым подводом смазки (рис. 8.4).

Большим преимуществом гид ро прессов ого способа сборки соединений с натягом является возможность их неоднократного демонтажа без повреждения сопрягаемых по­верхностей.

Недостатком яаляется усложнение конструкции сопрягаемых деталей, «о ...

к

} 2 3 4

3 6

Рис. 8.4. Схема гидропрессовой сборки колесной пары:

1 - ось колесной пары; 2 - прижимная траверса; 3 - колесо; 4 - прокладка; 5 - корпус рабочего гидроцилиндра; 6 - плунжер

3. Сборка узлов с подшипниками

Сборка узлов может производиться с подшипниками скольжения или с подшипни­ками качения.

Подшипники скольжения могут изготавливаться в виде втулок или в виде вклады­шей.

Сборка узлов с втулками

При посадке втулок в корпус дают гарантированный натяг по 7 - 8 квалитету точ­ности. Эту посадку можно осуществлять;

1. запрессовкой в обычном состоянии (ударами молотка или на прессах); ’ ^и '

2. в нагретом состоянии корпуса. Нагрев корпуса производят в масляной ванне, струей горячего воздуха или индуктивным способом (местный нагрев);

3. в холодном состоянии втулки. Охлаждение втулки производят твердой углеки­слотой или жидким азотом. Данный метод целесообразно применять для посадки тонко­стенных втулок в массивный корпус;

4. посадкой втулки на клей;

5. комбинированием (дорнование с поперечной запрессовкой);

6. с использованием м икр о шлице в, предварительно полученных вибронакатыва­нием.

После сборки втулки с корпусом обычно производится окончательная обработка. Эта обработка производится тонким растачиванием, развертыванием, калибровкой или раскатыванием. Цель этой обработки заключается в исправлении погрешности формы и размеров. Соосно расположенные втулки после запрессовки для обеспечения строгой соосности растачивают за одну установку ияи развертывают удлиненными развертками.

Сборка узлов с вкладышами

Как правило, в условиях единичного и мелкосерийного производства, сборка осу­ществляется с широким применением пригоночных работ.

*

На первой стадии пригоняются к корпусу нижние вкладыши. Пригонка обычно осуществляется к расточенным гнездам по краске. После этого пригоняют нижний вкла­дыш к опорной шейке вала. Пригонка осуществляется с помощью шабровки. Добивают­

ся равномерного контакта на дуге 120°, Контакт считается нормальным, если на 1 дюй­ме² (25 х 25 мм) имеется 9-12 лятен контакта.

После этого устанавливают верхний вкладыш и затягивают. Дают валу 2-3 оборо­та. Верхний вкладыш снимают и сшабривают окрашенные места и т.д.

Для узлов повышенной прочности рекомендуется применять шабровку не по крас­ке, а по блеску. Когда требования еще выше, применяют притирку. Притирка осуществ­ляется вначале по ложному валу, он имеет несколько меньшие размеры. На него нано­сится притирочное вещество. После притирки по ложному валу производится притирка с самим валом.¹'

После пригонки верхнего вкладыша соединение разбирают, производят промывку, прочищают масляные каналы, обдувают сжатым воздухом, наносят на трущиеся по­верхности смазку и окончательно укладывают вал с затяжкой и шплинтовкой всех гаек. Затяжка должна производиться от средних подшипников к крайним. После затяжки про­веряют зазор. Зазор контролируется при провертывании вала с калиброванной латунной пластинкой, устанавливаемой между опорной шейкой вала и верхним вкладышем.

Величина зазора регулируется с помощью прокладок между крышкой и корпусом. В крупносерийном и массовом производстве сборка, как правило, ведется без выполне­ния пригоночных работ, так как вкладыши выполняются взаимозаменяемыми.

Последовательность сборки вала с вкладышами:

; 1) укладываются нижние вкладыши, смазываются их поверхности скольжения;

2. укладывается вая;

3. устанавливаются верхние вкладыши и крышка с постановкой необходимого ко­личества прокладок (или без них);

4. предварительно и окончательно затягиваются гайки динамометрическим клю­чом;

5. проверяется легкость вращения вала и осуществляется шплинтовка гаек. ,

Сборка валов с шарикоподшипниками

При сборке валов с шарикоподшипниками широко используются методы взаимо­заменяемости и регулирования. Основное требование к сборке - это легкость вращения вала на опорах при обеспечении достаточного радиального зазора в соединении. Под­шипники средних размеров должны иметь зазор 5 ... 25 мкм.

Соединение подшипников с корпусом и валом производится по неподвижным по­садкам. Однако, невращающееся кольцо должно иметь более слабую посадку, дающую возможность проворачиваться. Основная задача при монтаже валов на подшипники ка­чения заключается в уменьшении радиального биения валов.

При посадке подшипников силу следует прикладывать к тому кольцу, которое мон­тируется на посадочное место с натягом. Во избежание перекоса кольца, повреждения дорожки каченля и шариков, при посадке шарикового подшипника на вал рекомендует­ся пользоваться оправками.

Запрессовку можно производить на прессе или ударами молотка, но через оправку.

Монтаж подшипников значительно облегчается при использовании способа тепло­вого воздействия. Если подшипники насаживаются на вал с натягом, то их рекомендует­ся нагревать в масляной ванне до температуры 80 ... 90 °С. Нагрев в значительной сте­пени облегчает сборку и предупреждает порчу поверхности вала.

~ ■* Качество посадки подшипников на вал проверяется проворачиванием вручную. При этом не должно быть заеданий, ход должен быть равномерным. Проверкой вручную на качку устанавливается наличие радиальных и осевых зазоров. Для более высокой степени точности такую проверку можно производить с использованием индикатора или других показывающих приборов.

Сборка узлов с коническими роликоподшипниками

Монтаж конических роликовых подшипников производится раздельно. При этом внутреннее кольцо с роликами и сепаратором напрессовывается на вал, а наружное кольцо устанавливается в корпус.

Регулирование радиального зазора в таком подшипнике достигается путем осевого смещения наружного кольца. Практически это достигается за счет установки прокладок или использования регулировочных винтов или регулировочной гайки.

При регулировании зазора прокладками вначале крышку ставят без прокладок и гайки или болты затягивают до тех пор, пока вал не будет провертываться очень туго. В процессе затяжки вал необходимо провернуть на несколько оборотов, чтобы ролики подшипника правильно установились.

Замеряется расстояние между крышкой и корпусом, отворачиваются гайки или болты и ставятся прокладки.

При регулировании зазора в подшипнике гайкой вначале ее затягивают до тугого провертывания вала. Затем по величине шага резьбы Р определяют, на какой угол у сле­дует отвернуть гайку, чтобы получить требуемый зазор С.

у - —360°.

Р

> Сборка узлов с игольчатыми подшипниками

Для сборки узлов с игольчатыми подшипниками на поверхность посадочной шейки вала наносят слой густой смазки (например, УС), устанавливают вал в монтажное полу­кольцо и в образующуюся щель вводят последовательно игольчатые ролики, постепенно поворачивая вал. Когда комплект игл будет установлен, на вал надевают охватывающую деталь узла, смещая монтажное полукольцо.

4. Сборка зубчатых передач

Зубчатые передачи могут быть цилиндрическими, коническими и червячными. Сборка каждой из них имеет свои особенности.

Сборка цилиндрических зубчатых передач

Сборка зубчатых цилиндрических передач включает посадку зубчатых колес на ва­лы, установку валов с колесами в корпусе, регулирование зацепления зубчатых колес. Посадка обычно производится с небольшим натягом на центрирующие поверхности под прессом, с применением специальных приспособлений, которые должны обеспечивать правильное направление напрессовываемого зубчатого колеса и тем самым устранить его перекосы.

Напрессовывание вручную применяется в условиях мелкосерийного и единичного производства, и то только для колес малых диаметров, как правило, термически не обра­батываемых и устанавливаемых с небольшими натягами.

Сборка также может производиться с нагревом и охлаждением.

Поле установки колесо проверяется на качку при легком обстукивании колеса мяг­ким молотком. Плотность прилегания к упорному буртику обычно контролируется с помощью щупа.

В единичном и серийном производствах контроль радиального биения колес произ­водиться на контрольном приспособлении с базированием опорных шеек вала на призмах.

Между зубьями колеса закладываются цилиндрические калибры и при повороте ва­ла фиксируются показания прибора. Разница в показаниях прибора характеризует ради­альное биение начальной окружности. При отклонении больше допустимого производят распрессовку, колесо снимают и вновь напрессовывают, повернув предварительно на некоторый угол.

В крупносерийном и массовом производствах контроль производится на автомати­зированном приспособлении с эталонным колесом. При вращении неточные зацепления вызывают перемещение эталонного колеса, которые отмечаются цифровыми показы­вающими приборами. Одновременно с проверкой радиального биения можно контроли­ровать и торцевое биение.

Зазоры в зацеплении проверяются щупом, а при большом модуле - путем прокаты­вания между зубьями свинцовых проволочек с последующим измерением толщины сплющенных проволочек.

При большой длине зубьев таких проволочек устанавливается несколько, 3-4 про­волочки по длине зуба. По их сплющиванию судят о равномерности зазора по длине. Качество зацепления зубчатых передач может проверяться на краску. При вращении меньшего колеса, покрытого тонким слоем краски, на парном большем колесе пятна краски должны покрыть среднюю часть боковой поверхности зубьев.

Сборка конических зубчатых передач <;

Одним из основных условий правильности зацепления конической зубчатой пере­дачи является совпадение вершин конических зубчатых колес.

Выполнение этого условия обеспечивается сборкой двух независимых размерных цепей (сборка и установка зубчатых колес на каждом валу).

Точность замыкающих звеньев чаще всего обеспечивается методом регулирования, поэтому для сборки таких соединений наибольшее удобстао представляет введение под­вижного компенсатора. Однако, наличие такого компенсатора ведет к усложнению про­цесса сборки и часто заставляет использовать неподвижные компенсаторы (прокладки, шайбы и т.д.). Регулировка положения зубчатых колес может быть значительно упроще­на при использовании калибров.

Обычно применяются два метода такой установки (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Регулировка положения конических зубчатых колес с использованием калибров

При первом методе в отверстие корпуса вставляют оправку У, прикладывают ка­либр 2 и до упора в него окончательно устанавливается коническое колесо на первом валу. При таком выборе измерительной базы, при изготовлении зубчатого колеса необ­ходимо в жестких пределах обеспечивать выполнение размера К (рис. 8.5, а)

При втором методе колесо устанавливается по калибру от торца корпуса. Здесь не­обходимо выполнить размеры М и К, что требует соответствующего ужесточения этих размеров (рис. 8.5, б)

Второе зубчатое колесо вводится в зацепление с первым колесом, и перемещением его в осевом направлении добиваются требуемого бокового зазора между зубьями. Кон­троль бокового зазора при регулировании положения зубчатого колеса производится с помощью щупа или свинцовой пластинки. При проверке контакта по краске также мож­но судить о приемлемом или недостаточном зазоре в зацеплении и других погрешностей сборки (перекрещивании осей). При проверке конических колес на краску при провора­чивании их без нагрузки лятно контакта должно располагаться ближе к тонкому участку зуба. При приложении нагрузки в связи с деформациями зубьев пятно контакта распро­страняется в направлении более толстой части зуба, что обусловливает более благопри­ятные условия работы.

Сборка червячных передач

По назначению червячные передачи подразделяются на кинематические и силовые.

Кинематические передачи, обеспечивающие передачу точного соотношения, обыч­но изготавливаются по 3 - б-й степеням точности, а силовые по 5 - 9-Й степеням точно­сти.

Для того чтобы червячные передачи могли выполнять свое служебное назначение, в процессе их сборки необходимо обеспечить:

1. боковой зазор в зацеплении червяка с колесом;

2. совпадение средней плоскости колеса с осью червяка;

3. требуемую точность углов пересечения осей вращения червяка и колеса.

Методы обеспечения первого требования те же, что и при обеспечении аналогич­ных условий при изготовлении цилиндрических зубчатых передач.

Наиболее распространенным методом совмещения средней плоскости червячного колеса с осью является метод регулирования осевого положения червячного колеса с использованием подвижных и неподвижных компенсаторов.

Требуемая точность углов пересечения осей вращения червяка и колеса обычно достигается методами полной и неполной взаимозаменяемости. При неполной взаимо­заменяемости можно воспользоваться регулированием положения наружных колец подшипников, приданием определенного направления эксцентриситетам их наружных поверхностей.

Правильность зацепления червячного колеса с червяком проверяют по краске. Краску наносят на винтовую поверхность червяка и при его проворачивании получают отпечатки на зубьях червячного колеса. При правильном зацеплении краска должна по­крывать поверхность зуба червячного колеса не менее чем на 50 - 60 %, а лятно контак­та должно располагаться по обе стороны оси симметрии зуба. При одностороннем рас­положении пятна на поверхности зубьев положение червячного колеса относительно червяка исправляют перемещением колеса в осевом напраалении, а иногда и разворотом наружных колец подшипников червяка и вала червячного колеса, для направления экс­центриситетов колец в нужную сторону.

СБОРКА СОЕДИНЕНИЙ СО ШПОНКАМИ

5. 271

   Сборка соединений со шпонками

Правильная сборка соединений со шпонками в значительной мере обеспечивает ра­ботоспособность и надежность работы узла.

Устанавливая в паз шпонки больших размеров с натягом, необходимо применять пресс или струбцины и не следует пользоваться молотком или другими ударными при­способлениями.

Если шпонку устанавливают с натягом в паз обхватывающей детали, то эту опера­цию удобно производить на прессе с использованием специального приспособления (рис. 8.6).

В условиях крупносерийного и массового производств призматические и сегмент­ные шпонки обычно не пригоняют в процессе самой сборки, В единичном и мелкосе­рийном производствах такие работы допускаются, особенно когда к шпоночным соеди­нениям предъявляют особые требования в отношении точности.

Последовательность сборки узлов со шпонками определяется их конструкцией. Так, для призматических шпонок, посаженных на валу (рис. 8.7), последовательность сборки следующая.

1. Установить ввл 1 в приспособление, закрепить.

2. Посадить шпонку 2 в шпоночный паз вала.

3. Проверить плотность посадки шпонки.

4. Проверить правильность положения шпонки относительно собираемой детали по специальному кольцу 3 на краску.

Сборку шпонок с буртиками, устанавливаемых в паз охватывающей детали (рис. 8.8), осуществляют в следующей последовательности.

1. Установить деталь 3 в приспособление, закрепить.

2. Наживить шпонку 1 в шпоночном отверстии детали 3.

3. Установить приспособление и запрессовывать шпонку 1 в шпоночное отверстие и в паз до упора.

4. Вынуть приспособление.

5. 

   T'i'S;

   

   Проверить посадку шпонки 1 в пазу детали 3 по специальной контрольной оп­равке 2 на краску.

.. Рис. 8.7. Установка призматической Рис. 8.8. Установка шпонки с буртиком

шпонки на валу в охватывающую деталь

Сборку соединений с сегментными шпонками (рис. 8.9) производят следующим образом.

1. Установить деталь 2 в приспособление, закрепить.

2. Посадить в шпоночный паз детали 2 сегментную шпонку 1 до упора.

3. Проверить посадку шпонки 1 в пазу детали 2 по специальному кольцу 3 на

краску.

Наиболее трудоемкой является сборка соединений с механическим креплением шпонок (рис. 8.10). Она осуществляется в следующем порядке.

1. Установить деталь 2 в приспособление, закрепить.

2. Посадить шпонку 1 в шпоночный паз детали 2. _п

3. Сверлить отверстия в детали 2 на глубину I через отверстия шпонки 1, очистить

отверстия от стружки.

4. Нарезать в отверстиях резьбу, очистить отверстия от стружки.

5. Ввернуть два винта.

6. Проверить посадку шпонки 1 в пазу охватывающей детали по специальным кольцам 3 на краску.

6. Сборка резьбовых соединений

Резьбы имеют шпильки, болты, гайки, винты, резьбовые втулки и заглушки.

Поэтому одной из основных операций сборки резьбовых соединений является их постановка в резьбовое отверстие.

Постановка шпилек

При постановке шпилек необходимо выполнять следующие основные требования:

1. шпилька должна иметь достаточную прочность резьбовой посадки в корпусе, чтобы при свинчивании гайки она не вывинчивалась;

2. ось шпильки должна быть перпендикулярна (с определенными допустимыми отклонениями) плоской поверхности детали, в которую вворачивается шпилька.

Неподвижность шпияьки, ввинченной в корпус, достигается натягом, создаваемым одним из способов:

1. коническим сбегом внутренней резьбы;

2. упорным буртом шпильки;

3. тугой резьбой с натягом по среднему диаметру;

4. неравномерностью шага резьбы шпильки;

5. комбинация этих способов;

. б) применение клея;

'' 7) создание гладкорезьбовых соединений.

Шпильки ввертывают ручным или механизированным инструментом с головкой в виде гайки, навинчиваемой на свободный конец шпильки, и тем или иным способом стопорящейся на ней.

Процесс постановки шпилек состоит из следующих переходов:

1. установка базовой детали на приспособление или подставку;

2. предварительное ввинчивание шпильки на одну - две нитки вручную;

3. ввинчивание шпильки ручным или механизированным инструментом (шпиль- ковертом) или с помощью специальной установки.

Ввинчивание шпилек в гладкие отверстия корпуса из алюминиевых и магниевых сплавов (создание гладкорезьбовых соединений) производится на радиально­сверлильных станках с использованием спецпатронов или на станках с ЧПУ, ..

Постановка болтов и гаек

Операция сборки резьбовых соединений с болтами и гайками включает следующие переходы:

1. предварительное соединение деталей узла с постановкой болтов или гаек;

2. установка подсобранного узла в приспособлении; ■

3. навинчивание болтов или гаек;

4. сивтие собранного узла.

Процесс навинчивания болтов или гаек условно можно представить состоящим из трех переходов: наживление, свободное навинчивание и затяжка с заданным моментом.

При большом числе болтов или гаек рекомендуется завертывать их по методу спи­рали (рис. 8.11).

Причем затягивать болты и гайки необходимо постепенно, т.е. сначала затянуть все болты и гайки на 1/3 момента, затем на 2/3 и, наконец, на полную затяжку.

Если в сопряжении имеется упругая прокладка, через 24 или 48 ч после сборки еще раз следует подтянуть болты или гайки. Максимальный момент, создаваемый при за­тяжке, не должен быть более

(8.3)

где а_в - предел прочности материала болта или шпильки; d - средний диаметр резьбы.

Для предотвращения самоотвинчивания болтов и гаек, при действии динамических нагрузок, производят стопорение.

Существуют следующие методы стопорения:

1. стопорение контргайкой;

2. стопорение винтом;

3. стопорение специальными гайками;

4. стопорение шплинтом;

5. стопорение пружинными шайбами;

6. стопорение деформируемой шайбой с наружными выступами;

7. стопорение проволокой;

8. стопорение накерниванием.

J

Л