3. Сборка соединений запрессовкой и резьбовых соединений

При сборке соединений запрессовкой к одной из двух сопрягае­мых деталей прикладывается осевая сила, под действием которой про­исходит посадка деталей с натягом, обеспечивающим без дополни­тельного крепления восприятие соединением значительных нагрузок. Детали небольших размеров запрессовывают вручную легкими удара­ми молотка по медной оправке (или по надставке). При монтаже тех­нологического оборудования для запрессовки используют винтовые и реечные прессы, а также приспособления, в которых усилие создается гидравлическими домкратами.

Перед запрессовкой необходимо внимательно осмотреть обе дета­ли и устранить забоины, царапины и заусенцы. Входящая кромка за­прессовываемой детали должна иметь галтель или фаску.

Для повышения прочности соединения, сопрягаемые детали следует предварительно смазать машинным маслом

Процесс запрессовки начинается со скоростью 5-7 мм/сек; при этом проверяют отсутствие перекоса и деформации запрессовываемой детали; для более плотной посадки запрессовку заканчивают приме­няя максимальное для данного сопряжения усилие (например, силь­ный и резкий удар молотка по медной оправке, чтобы деталь плотно села на место буртиком или упором).

При сборке деталей больших размеров, когда величина натяга пре­вышает 0,1 мм, перед запрессовкой охватывающую деталь нагревают, реже – охлаждают охватываемую деталь. С целью равномерного на­грева деталь опускают в ванны с горячей водой или маслом. Температура нагрева деталей и величина натяга приводятся в ра­бочих чертежах. В зависимости от величины натяга усилие запрес­совки (в кгс) достаточно точно определяется по формулам:

, (2.4)

для стальной ступицы и сплошного вала, если диаметр охватывающей детали в два раза превышает диаметр охватываемой детали, и

, (2.5)

для чугунной ступицы и стального вала.

где Р_п – усилие запрессовки в кгс; δ_т – натяг в мк; l – длина ступицы в мм.

Сборка резьбовых соединений.

Рисунок 2.3 – Динамометрические ключи

а – с упругой пластиной; б – ключ с ин­дикатором часового типа

В неподвижных резьбовых соединениях используются болты, вин­ты и шпильки.

При сборке резьбовых соединений следует помнить, что шпильки должны быть посажены плотно, с соблюдением перпендикулярности той поверхности, в которую они ввернуты.

При затягивании гаек их торец должен быть перпендикулярен оси резьбы; гайка должна свободно навинчиваться от руки (но без кач­ки) до места посадки; под гай­ку сборочного болта разреша­ется подкладывать не более трех шайб.

Плотность прилегания сое­диняемых деталей проверяют пластинкой щупа толщиной 0,3 мм, которая не должна про­ходить между соприкасающи­мися деталями на глубину бо­лее 20 мм.

В групповом резьбовом сое­динении гайки следует затяги­вать постепенно, в два-три приема: сначала затянуть все гайки, например, на одну треть затяжки, затем на две трети и, наконец, на полную затяжку. При большом числе гаек их за­тягивают в определенном по­рядке, чтобы избежать пере­тяжки и искривления деталей. Гайки, расположенные по кру­гу, необходимо затягивать крест-накрест.

При сборке резьбовых сое­динений применяют ручной и механизированный сборочный инструмент (рис. 2.3).

При сборке особо ответст­венных соединений (например, отдельных узлов компрессоров, фланцевых соединений аппара­тов и трубопроводов) приме­няют динамометрические клю­чи, которые по принципу работы подразделяются на две группы:

- самовыключающиеся предельные с регулируемым крутящим мо­ментом;

- динамометрические с указателем величины крутящего момента.

Принцип работы динамометрического ключа с упругой пластиной (рис. 2.3) основан на измерении величины деформации упругой пла­стинки, которая фиксируется по взаимному положению неподвижного элемента и деформируемого упругого стержня.

Неподвижный элемент – стрелка – закрепляется одним концом на рабочей головке. Когда к рукоятке ключа прикладывается усилие (при затяжке гайки), пластина (стержень) вместе с расположенной на ней измерительной шкалой прогибается относительно неподвижного элемента в направлении вращения.

Рисунок 2.4 – Схема торсионного динамометрического ключа с индикатором

В аналогичной конструкции ключа (см. рис. 2.3б), предназначенного для затяжки гаек с большим кру­тящим моментом (свыше 35 кгс·м), деформация упругого стержня воспринимается индикатором часового типа, что позволяет обеспе­чить высокую точность измерения при незначительной длине упругой пластины.

Рисунок 2.5 – Динамометрический ключ с магнитоанизо-тропным датчиком

1 – головка ключа; 2 – датчик изгибающего момента; 3 – рукоятка

При выполнении работ в труднодоступных местах используются торсионные динамометрические ключи. Измерение момента произво­дится по углу скручивания торсионного стержня. У торсионных дина­мометрических ключей с индикатором (рис. 2.4) измеряемый угол скручивания торсиона увеличивается с помощью рычажно-зубчатой передачи и контролируется по шкале индикатора- Предел измерений динамометрических ключей такого типа составляет 0,25-100 кгс·м (при затяжке ключами крупных резьбовых соединений с моментами более 50 кгс·м применяются насадные трубы-рукоятки, надеваемые на основную рукоятку ключа).

Ключ с магнитоаннзотропиым датчиком (рис. 2.5) рассчитан на моменты от 20 до 40 кгс·м. Датчик служит для преобразования изгибающего момента, приложенного к ключу, в электрическое напряжение. Точность этого ключа составляет ±2,5 %.

В самовыключающихся ключах при достижении заранее заданной величины крутящего момента происходит автоматическое выключение рабочей части, и дальнейшая затяжка становится невозможной.

Рисунок 2.6 – Ключ с фрикционной много­дисковой муфтой

В ключе такой конструкции, показанном на рис. 2.6, тарировочное устройство выполнено в виде многодисковой фрикционной муфты. Установка ключа на заданный момент производится изменением силы сжатия дисков при помощи гайки.

Рисунок 2.7 – Самовы­ключающийся ключ

При работе корпус ключа фиксируется от проворачивания упор­ным рычагом, который упирается в гайку соседнего болта. Гайка шпинделя с трапецеидальной резьбой, вращаясь, через упорный, под­шипник давит на корпус. Корпус под этим давлением опускается вниз по резьбе нижней части шпинделя, но так как он застопорен, то вра­щается шпиндель с заворачиваемой гайкой. Ключ работает по прин­ципу винтового редуктора: крутящий момент 14 кгс·м на винте верх­ней части шпинделя редуцируется до 80 кгс·м на винте нижней части. При достижении заданного крутящего момента диски трения тарировочного устройства проскальзывают и затяжка гайки прекращается.

Самовыключающийся ключ (рис. 2.7) снабжен предельным уст­ройством, выполненным в виде шариковой муфты. Регулировка клю­ча производится изменением силы нажатия пружины на полумуфту.

Конструкция устройств, предохраняющих резьбовые соединения от самоотвинчивания, в каждом конкретном случае определяется техническими требованиями и рабо­чим чертежом соединения.

Общие правила «стопорения» резьбовых соединений следующие:

1) отверстие под разводной шплинт необходимо сверлить после затяжки гайки, чтобы шплинт максимально плотно прилегал к ее торцу; при корончатой гайке отверстие в болте под шплинт, сверлят заранее; после постановки шплинта концы его тщательно отгибают; шплинт должен сидеть в отверстии болта или шпильки плотно и выступать над торцовой поверхностью гайки не более чем на 0,3 его диаметра;

2) наружные или внутренние выступы деформируемых шайб сле­дует отгибать после затяжки гайки;

3) развод концов круглой шайбы, применяемой в наружных резь­бовых соединениях, должен быть не менее полуторной ее толщины; после затяжки гайки упругая шайба должна прилегать к торцу и опорной поверхности детали по всей окружности; зазор в разрезе шайбы для болтов диаметром до 16 мм должен составлять 0,3-1,5 мм;

4) проволоку, используемую для предохранения соединения от самоотвинчивания, необходимо вводить в отверстия головок болтов та­ким образом, чтобы натяжение, возникающее после стягивания кон­цов, создавало момент, действующий в направлении завинчивания резьбы; концы проволоки следует тщательно скрутить и обрезать на расстоянии 5-7 мм от соединения.