2.3. Расчет режимов сборочных операций

При сборке соединений с натягом под действием осевой силы необходимо точное центрирование деталей. При запрессовке осевая сила растет от нуля до максимальной величины. Усилие запрессовки без теплового воздействия шкивов, шестерен и втулок определяют по формуле [2]

, (2.1)

где  коэффициент трения в сопряжении, зависит от материала пары трения:

сталь-сталь =0,06...0,22;

сталь-чугун =0,06...0,14;

сталь-латунь =0,05...0,10;

сталь-алюминий и его сплавы =0,02...0,08;

d – средний диаметр контактирующих поверхностей, мм;

L – длина запрессовки детали, мм;

p – удельное давление на поверхности контакта, МПа, определяемое по зависимости

, (2.2)

где –наибольший расчетный натяг, мкм:

(2.3)

где – номинальный (табличный) натяг, определяемый как разность нижнего отклонения отверстия и верхнего отклонения вала, мкм;

Rz₁ и Rz₂ – высоты микронеровностей сопрягаемых поверхностей деталей, их значения берут из рабочих чертежей деталей (при расчетах можно принять Rz₁=Rz₂= 3,2 мкм).

Е₁ и Е₂ - модули упругости материалов охватывающей (отверстие) и охватываемой вал деталей, МПа.

С₁ и С₂ - безразмерные коэффициенты, зависящие от материала сопрягаемых деталей и отношения их диаметров:

, (2.4)

где μ₁ и μ₂ - коэффициенты Пуассона для тех же материалов ;

D - диаметр наружной поверхности втулки, мм (см. рис. 2.1);

d_o- диаметр отверстия пустотелого вала, мм (при сплошном вале d_o =0 и С₁ =1-μ).

Произведем расчет усилия напрессовки переднего подшипника на ведущую шестерню дифференциала (см. табл. 2.1).

Размеры и технические параметры подшипника 102304:

Внутренний диаметр — 20 мм;

Наружный диаметр — 52 мм ;

Ширина — 15 мм;

Масса — 0,168 кг;

Количество роликов в подшипнике — 14 шт.;

Размеры ролика — 8х8 мм;

Номинальная частота вращения — 4000 об/мин;

Грузоподъемность динамическая — 27,6 kN;

Грузоподъемность статическая — 22 kN;

Рисунок 2.1 – Схема продольно-прессового соединения	Рисунок 2.2 - Схема

Таблица 2.1

Средний диаметр контактирующих поверхностей, мм; d	30
диаметр отверстия пустотелого вала, мм d0	0
диаметр наружной поверхности втулки, мм D	52
длина запрессовки детали, мм L	15
коэффициенты Пуассона m1	0,27
коэффициенты Пуассона m2	0,26
безразмерные коэффициенты c1	0,73
безразмерные коэффициенты c2	2,26
удельное давление на поверхности контакта, МПа p	45,1515
Усилие запрессовки P	9569,861

2.4. Нормирование сборочных операций

Нормирование сборочных операций выполняют по установленным методикам. При нормировании операций технологического процесса серийного производства определяют штучно-калькуляционное время по зависимости

, (2.5)

где Т_пз – подготовительно-заключительное время, связанное со сборкой партии изделий (10...15 мин);

n – число изделий в партии;

Т_шт  штучное время.

Для массового производства подготовительно-заключительное время равно нулю. Штучное время вычисляют как сумму основного Т_о, вспомогательного Т_в времен, времени на организационно-техническое обслуживание рабочего места Т_{орг.тех. об.} и отдых Т_е.

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_{орг.тех.об.}+Т_е , (2.6)

Вспомогательное время составляет 15 …60 % от основного, а оперативное время равно:

. (2.7)

Дополнительное время на сборочные операции составляет примерно 6…10 % от оперативного, а подготовительно-заключительное – 3…6 %. Тогда штучно-калькуляционное время можно подсчитать по формуле:

. (2.8)

Таблица 2.2 - Нормирование технологического процесса сборки изделия

№ перехода	Переходы	Основное время, мин
1	Очищать подшипник от смазки грязи и посторонних частиц
2	Проверять на легкость вращение и шум
3	Внешний осмотр подшипников на задиры и царапины
4	Установить подщипник на вал
5	Напрессовать подшипник с натягом
6	Контролировать величину радиального зазора
Вспомогательное время, мин		Тв=0,24*0,6=0,14
Оперативное время мин.		Топ=0,24+0,144=0,38
Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места и отдых		(Торг.тех.об. + Те)=0,1*0,38=0,04
Штучное время, мин		Тшт=0,42

Штучное время при сборки вала с подшипником составляет 0,42 минуты.