Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Lab_praktikum_red.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

1.38 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

1 Цель работы

Ознакомиться с методикой определения допустимых зазоров, натягов и размеров при износе деталей, с основными видами сопряжений и освоить технические условия на дефектацию деталей.

2 Задание

2.1 Ознакомиться с основными определениями и проанализировать их применительно к заданным соединениям.

2.2 Используя рабочие чертежи и детали, выполнить эскизы заданных сопрягаемых деталей по индивидуальному заданию.

На эскизах обозначить позиции, подвергаемые дефектации.
Описать возможные дефекты.
Определить способ установления дефекта и контрольный инструмент.
Рассчитать допустимые значения параметров.
Заполнить карту на дефектацию детали.
Произвести измерения не менее 50 деталей.

2.9 Оформить отчет по лабораторной работе.

3 Оснащение рабочего места

3.1 Набором деталей;

3.2 Набором измерительных инструментов;

3.3 Чертежи деталей;

3.4 Бланки нормативно-технической документации на процесс дефектации.

4 Общие положения

Настоящая работа является основой для разработки карт дефектации и ремонта деталей автомобилей. При разработке технических условий на капитальный ремонт в первую очередь должны быть определены предельные и допустимые значения износов, зазоров и размеров сопрягаемых деталей. Эти величины рассчитываются по соответствующим методикам в зависимости от вида сопряжений деталей.

Различные посадки в сопряжениях деталей автомобилей осуществляются преимущественно в системе «отверстия». Использование посадок в системе «вала» ограничено из-за пониженной технологичности изготовления деталей. Однако в случаях, когда для одного номинального размера предусматриваются разные посадки или для сопряжений со стандартизированными деталями эффективность применения посадок в системе «вала» оправдана. Примерами последнего являются соединения поршневого пальца с отверстиями в бобышках поршня и верхней головки шатуна или наружных колец подшипников качения и отверстий в корпусе и другие.

Исходя из практического опыта эксплуатации деталей, размеры, квалитеты точности и посадки назначаются конструктором. При этом обеспечиваются заданный ресурс и долговечность детали. Технологи стремятся применить такие способы изготовления и ремонта этих деталей, чтобы при сохранении показателей надежности стоимость их производства была наименьшей. Так для деталей автомобилей в основном используются допуски 7…9 квалитетов для отверстий и 6…8 квалитетов – для валов. Детали плунжерных соединений, поршневые пальцы выполняются с допусками 5…7 квалитетов.

В процессе эксплуатации автомобилей геометрия сопрягаемых поверхностей изменяется. Это приводит к изменению характера сопряжений: первоначальные зазоры увеличиваются, натяги снижаются, установленные посадки нарушаются. В результате образования чрезмерных зазоров и ослабления натягов интенсифицируется износ деталей, снижается их срок службы, возможны аварии.

Предельный износ – износ, при котором дальнейшая работа детали (сборочной единицы, изделия) становится технически ненадежной или экономически нецелесообразной.

Допустимый износ – износ, при котором не нарушается нормальная работа в соединении и продолжительность работы будет равна не менее одному межремонтному периоду.

Предельный зазор – зазор в сопряжении двух деталей, имеющих предельные износы.

Допустимый зазор – зазор в сопряжении двух деталей, имеющих допустимые износы.

Допустимый размер – размер наружной (внутренней) поверхности детали, имеющей допустимый износ.

Предельные отклонения на заданный размер назначаются в зависимости от вида посадки в соответствии с характером работы соединения. Например, для подвижных соединений с зазором типа подшипников скольжения исходят из оптимальной величины зазора, обеспечивающего жидкостный режим трения. При этом зазор обеспечивает свободу перемещения, размещение слоя смазки, компенсирует температурные деформации, отклонения формы и расположения, погрешности сборки сопрягаемых деталей.

Для неподвижных соединений должна обеспечиваться надежность сопряжений и прочность деталей при различных режимах нагружения. При этом жесткостные показатели не должны нарушаться. С учетом требований ремонтопригодности размеры детали могут быть назначены из условий дальнейшей эксплуатации этой детали в сопряжении с новой деталью или бывшей в эксплуатации.

В конструкциях деталей с подшипниками скольжения ограничительным признаком предельного значения зазора является появление слышимых стуков, что приводит, как показывает практика, к аварийным ситуациям.

Допустимый размер без ремонта в первом приближении можно рассматривать как размер, соответствующий переходу величины допуска из заданного квалитета в более грубый квалитет.

4.3 Последовательность выполнения работы

4.3.1 Основные дефекты и группы сопряжений типа «вал – отверстие»

В процессе эксплуатации на сопряженных поверхностях вала и отверстия могут иметь место следующие дефекты: износ по диаметру, риски, наволакивание металла, задиры и забоины, овальность, конусность.

Основной технической характеристикой или критерием сопряжения вал – отверстие является величина зазора (натяга) между сопрягаемыми деталями или посадка. В зависимости от условий работы все сопряжения типа вал – отверстие подразделяются на две группы:

сопряжение вал – отверстие в посадках с зазором;
сопряжение вал – отверстие с переходными и посадками с натягом.

4.3.2 Определение допустимых износов, размеров и зазоров для сопряжения вал-отверстие в посадках с зазором

Допустимый износ в сопряжении вал – отверстие с посадками с зазором подсчитывается по формуле

где наибольший зазор по чертежу, мм;

допустимый зазор в сопряжении, мм.

В посадках с зазором, когда соединения часто демонтируются, подвергаются воздействию ударных нагрузок или когда при одинаковых материалах температура при эксплуатации детали с отверстием выше, чем температура вала, допустимый зазор увеличивают до 2,5 .

Допустимый зазор в сопряжении на основании опытностатистических данных можно определить по следующей зависимости:

здесь k – коэффициент, учитывающий запас сопряжения.

Для особо ответственных соединений (рулевое управление, тормозная система гидроусилителя и др.) k = 1,2 …1,3.

Для ответственных сопряжений (двигатель, насосы) коэффициент k = 1,4…1,5.

Для малоответственных сопряжений k=1,6…2,0

Для остальных – k = 2,0…2,5.

Допустимые размеры вала и отверстия определяется по формулам

где наименьший размер вала по чертежу;

наибольший размер отверстия по чертежу.

4.3.3 Определение допустимого размера вала для сопряжений «вал - сальник»

Определение допустимого размера вала для сопряжений типа вал – сальник производится по формуле

4.3.4 Определение допустимых износов и размеров вала и отверстия в соединениях с переходными посадками

Зазоры, получающиеся в переходных посадках, имеют относительно малую величину, что предотвращает значительное смещение соединяемых деталей.

После капитального ремонта требования, предъявляемые к соединениям с переходными посадками, остаются прежними, но могут быть несколько понижены в зависимости от назначения и условий работы соединения.

В соединениях, где требуется обеспечить точное центрирование, где действуют ударные и вибрационные нагрузки, допустимый зазор не должен превышать значения 1,2 , а в большинстве случаев . Если соединение часто разбирается для осуществления технического обслуживания, труднодоступно для монтажных работ или недопустимо повреждение сопрягаемых поверхностей, возможна замена при ремонте на менее прочные переходные посадки.

Для переходных посадок производится проверка расчетных значений вероятности получения натягов и зазоров по принятым допустимым значениям параметров. При этом вероятность зазоров ремонтных посадок не должна превышать более 1,2 раза вероятности зазоров исходных деталей.

Для поверхностей деталей ответственных соединений (валов с шестернями и колесами особо нагруженных и точных передач, роторами вентиляторов и других сбалансированных деталей, кулачками и другими деталями) допустимыми размерами сопрягаемых поверхностей являются наибольший (для отверстия) и наименьший (для вала) предельный размер отверстия или вала по чертежу. Допускается округление этих размеров.

Для поверхностей деталей неответственных соединений допустимыми являются:

для основного отверстия или вала наибольший (для отверстия) и наименьший (для вала) предельный размер основного отверстия или вала последующего квалитета (класса точности);

для отверстия или вала по переходной посадке наибольший (для отверстия) и наименьший (для вала) предельный размер по последующей посадке этого же квалитета (класса точности); при этом допускается округление этих размеров;

допустимый зазор в соединении определяется по принятым (округленным) значениям допустимых размеров отверстия и вала.

4.3.5 Определение допустимых износов, размеров и натягов для сопряжения «вал - отверстие» при посадках с натягом

Выбор посадок на ремонтные размеры следует производить на основе аналогии работы известных соединений и расчетов натягов и возникающих напряжений.

Для одной и той же величины натяга прочность соединения зависит от материала и размеров деталей, шероховатости и способа формирования сопрягаемых поверхностей, способа соединения деталей (смазки и скорости продольной запрессовки, образования термических деформаций при поперечной запрессовке).

Расчеты, связанные с выбором и назначением посадок с натягом, сводятся к определению прочности соединения при наименьшем натяге с учетом сглаживания микронеровностей и способа сборки.

Допустимые износы, натяги и размеры в сопряжениях с посадками с натягом определяют условия сохранения характера посадки. При этом требования к посадке могут быть понижены в пределах одного квалитета (класса точности).

Тогда за допустимый натяг необходимо принимать наименьший натяг посадки, в которую переводится посадка, заданная на чертеже. При этом ослабление наименьшего натяга по сравнению с наименьшим натягом исходной посадки на чертеже детали допустимо не более чем в 2 раза.

4.3.6 Определение допустимых размеров вала и отверстия в посадке “подшипник качения с валом и отверстием”

Основными дефектами сопряжения вала и отверстия с подшипником являются:

износ внутреннего и наружного колец подшипника по диаметру;

износ по диаметру сопряженного с подшипником вала и отверстия корпуса.

При капитальном ремонте требования к подшипниковой посадке могут быть несколько понижены, однако, для обеспечения надежной работы сопряжения в течение гарантийного межремонтного срока эксплуатации после капитального ремонта характер посадки следует сохранять.

Так, посадки подшипников с гарантированным натягом могут быть переведены только в посадки с гарантированным натягом; посадки с натягами, переходящими в зазор, могут быть переведены только в посадки с натягами, переходящими в зазоры.

Поля допусков для посадочного размера внутреннего кольца подшипника располагаются в минус от нулевой линии и для сопрягаемого вала посадка выбирается по системе отверстия. При циркуляционном или колебательном характере нагружения кольца, нормальном или тяжелом режимах работы в коробках передач автомобилей рекомендуются для классов точности РО, Р6 под внутреннее кольцо поле допусков m6, n6, p6; в колесах автомобилей g6, f6, js6, h6 для местного характера нагружения. В подшипниках качения, устанавливаемых в корпусе, под наружное кольцо классов точности РО, Р6 рекомендуются поля допусков n7, p7, при этом наружное кольцо не должно перемещаться в осевом направлении, режим работы – нормальный или тяжелый .

Шероховатости посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов не должны превышать , .

4.3.7 Определение допустимых износов, размеров, зазоров для шлицевых соединений

В шлицевых соединениях имеют место следующие дефекты: забоины, сколы, заусенцы на зубьях и отверстиях, скручивание шлицев, износ сопрягаемых центрирующих поверхностей, износ зубьев вала по толщине, износ впадин отверстия по ширине.

Основными дефектами, по которым необходимо определять допустимые износы и размеры, являются износ зубьев (впадин) по толщине (ширине) и по диаметрам (d и D) для подвижных соединений.

Допустимые зазоры и износы по центрирующим диаметрам рассчитывают как для поверхностей деталей в соединениях с подвижными посадками.

Допустимые зазоры ( мм) в сопряжении назначают в зависимости от характера соединения, класса точности и ширины шлиц. На основании статистических данных составлена табл. 4 в которой приведены рекомендуемые значения для шлицевых соединений.

Таблица 3

Рекомендуемые значения (мм) для шлицевых соединений

Ширина шлиц , мм	Характер соединения
	неподвижное			подвижное		переходное
	квалитет
	8,9	6,7	8,9		6,7	8,9	6,7
До 8	0,40	0,6	0,50		0,34	0,30	0,20
От 8 До 16	0,50	0,34	0,75		0,50	0,40	0,26

Допустимый износ в сопряжениях определяют по формуле

где допустимый зазор в сопряжении;

наибольший зазор по чертежу в сопряжении для деталей, по чертежам завода-изготовителя.

В эвольвентных шлицевых соединениях допустимый износ определяется в зависимости от модуля по табл. 4.

Таблица 4

Допустимый износ (мм) толщины шлиц и ширины пазов

Модуль	1,0…1,5	1,5…2,0	2,0…2,5	2,5…3,0
Uдоп	0,14	0,16	0,17	0,18

Модуль	3,0…3,5	3,5…5,0	5,0…7,0	7,0…10,0
Uдоп	0,19	0,20	0,24	Не более 0,30

Шлицевое отверстие в ремонте намного сложнее вала, а количество выбраковочных дефектов у вала в большинстве конструкций больше, поэтому часто назначают допустимый износ вала вдвое меньше, чем износ пазов отверстия.

Распределение на допустимый износ зубьев и допустимый износ впадин ( ) втулки производится из учета экономической оценки ремонта вала и отверстия, согласно методике

раздела 2.

Допустимые размеры зубьев на валу и ширина впадин во втулке определяют по формуле

где наименьшая толщина зуба по чертежу.

где наибольшая ширина впадин по чертежу.

Шлицевые соединения контролируют комплексными проходными калибрами (пробками и кольцами) или непроходными калибрами и универсальными измерительными приборами при поэлементном контроле диаметров валов, отверстий, толщины зубьев вала и ширины впадин отверстия. Взаимное расположение поверхностей соединения контролируют пробковыми комплексными калибрами.

4.3.8 Определение допустимых износов, зазоров и размеров пазов в шпоночных соединениях

В картах дефектации отмечается износ шпоночных пазов по ширине. Допустимые размеры назначаются такими, при которых в сборе с новой шпонкой наибольшего размера по толщине посадки в отремонтированном соединении сохраняются как для наихудшего случая в новом наработавшем соединении. Наихудшим случаем заданной чертежом посадки является наибольший зазор соединения.

Определение допустимой ширины шпоночного паза на валу и во втулке осуществляется по формуле

Здесь наибольшая ширина шпонки по чертежу. Для вала наименьший натяг в соединении шпоночный паз на валу – шпонка, для отверстия наименьший натяг или наибольший зазор в соединении шпоночный паз во втулке – шпонка.