книги из ГПНТБ / Еремин А.Н. Автоматизация сборочных процессов. Теоретические основы автоматической сборки учеб. пособие

-

68

-

ядй методом свинчивания должно обеспечивать:

1) ориентацию и наживление резьбы,

т . е . предваритель­

ное свинчивание-деталей на Î - 3

витке:

2) оконіательноо завертывание и затяг резьбового сое ­

динения до момента затяга

М3-

<

Мдоіі

допустимого мо­

мента,,

Для выполнения указанных

элементов операции сборки

лри-

мѳнявмся специальные гайковинтовертные головки.

Существующие г о п в к и

имеют различную конструкцию и

при­

вод (механическийt пневматический, электрический и

т . д . ) . П р и н ­

цип работы головок примерно одинаков.

Одна из таких головок фирмы "Детройт Пауэр Скрюдрайвер"

для ввертывания винтов схематически показана на фиг.32а (

стр.26)„

ЙІКТЫ поступают поштучно из БЗУ по лотку I к разъемному

трзбчаюыу пр«еылику 2 , укрепленному в нкшіей части

пи полу

идавдбля при поыоічи пластинчатых пружин 5.

Пружины

стремятся

сжимать половинки приемника

и,

тем

самым,

удерживать винт.

деле ? головка. При опускании головки

вниз оегулируеиый

упор

3 разжимает половинии

приемника и освобождает

винт

после

на-

яивления резьбы на 2-3

витка. Усилием

нажима

винта,

входящего

ет

головку к приему следующего

винта.

В качестве другого

примера

на фиг.326 показана конструк­

ция

головки для автоматического

наживления гаек

на вккты( [ 9 ] ,

с т р . 9 6 ) . ГаЧки

под собственным

весом, попадают из БЗУ в по ­

лость шпинделя головкк и проходя через верхнюю полуыуфту I ,

ориентируются

т коронной

втулке

2

соответственно

расположению

граней нижней

полумуфтк

3.

Пслсдая

в дальнейшем

в гнездо по ­

стоянно вращающейся

воьумуфіы 3

гайки будут

наживляться,

на

вин­

ты. Отсеквтель гаек

4 позволяет

регулировать

их подачу

на

з а -

зертывание.

С конструкцией

одноимногошпйлдельных

гайковинтовертных

-

69

-

уотройств,

применяемых

при

сборке

резьбовых

соединений,бо­

лее подробно можно ознакомиться в

( [ 9 ]

,

стр . 153 - 162, [і4І

,

стр . 117 - 135,

[ і 2 ]

, стр . 337 - 344 .

• [ i l ]

,

стр . 197 - 204, [20]

,

стр.166-186)

и д р .

а) Оптимальный реким работы винтовѳртной

головки при наживлении резьбы.

Нажи^лениѳ резьбы представляет наиболее ответственный

момент при

автоматической

сборке

резьбовых соединений,, Именно

л этот момент возможно заедание и

срыв

резьбы у

собираемых

деталей (винта или

г а й к и ) . Чтобы

избежать

этого

рекомендует­

ся соблюдать следующие условия (

[і2]

,

с т р . 3 3 3 ) .

Ввертываемая

деталь

доляна:

а) обладать двумя степенями свободы в плоскости перпен­

дикулярной к оси детали и

свободой углового

вращения;

б) подаваться через направляющий канал точно на вели­

чину шага

резьбы

за один

оборот;

в) иметь заходные фаски на сопрягаемых поверхностях.

Однако, при выполнении этих условий вс время автомати­

ческой с б о р к и ^ с ѳ

не наблюдаются

заедание

и

срыв

р е з ь б ы ^

Исследуя вопоосы динамики пооцѳсса наживления резьбовнх

деталей Блаер

И.Л.

[ і ? ]

,

предложил:

а) Схему оптимальной работы винтовертной головки, име­

ющей упругий элемент - 2

( ф к г . 3 2 в ) .

б) Расчетные

зависимости:

CJ

-

угловой с к о р о с т и , Р

-

окружного

усилия

и

Мкр-

крутящего

момента

на

чпинделѳ г о ­

ловки.

По Блаѳру

И.Л. надежное иаживлѳние

резьбовых деталей

при

выполнения приенов ( [ і 2 ]

,

с т р . 3 3 4 ) .

1 . Подача ввертываемой

детали на

позицию сборки.

2 . Подво^ извращающегося шпинделя к ввертываемой детали,

ее

захват и центрирование

относительно

ось шпинделя головки

и

оси отверстия.

3. Подвод нѳвращащѳйсн

шпиндельной гес'лки oobjeeno с

- 70

-

4.Включение

шпиплолыіо(1

голорки

о опрпдплпшіой

скоростью

вращонил.

Ипкивлонип

и ішчало олипчиплпил

рпу.і.оолого

сопдинпнил.

5.Отключение

шпиндельной

голош.и

и отвод

ее и ипхолноо

Положение.

Из

решения

дифференциального урашшпип,

описыппюічого"лви-

жоішо аинто в момент нпживлонип резьбы

Блапр И.Л. установил за -

виоимооть

оптимальной

угловой

окороитк

лрптопия

шпиндолп

голов-

ки

С 0

-

Т

' 77:-

"ІГГ-

Ш

где!

ІП

-

масса

винта,

И

-

величина предварительного

ожотип упругого

эломои-

та ?- шпиндельной головки

(фиг„32в).

С

-

жесткость

упругого

эломонта 2,

t

- путь, проходимый витком лингв при ноживлвнии

роэь-

бовых

деталей,

о £

- угол наклона профиля резьбы,

CL ер -

средний диаметр

резьбы.

Из уравнения равновесия винта, в зависимости от парамет­

ров резьбы

Бляор

И.Л. уотановил

зависимости:

Окружной

оилн

и коутпиего

чомѳнта

(ВО)

Saojb:

Z - 2 r 3 -

ЧИРЛО начальных витков,

f

-

угол

трения.

При

окончотэльной

затяжке

ррэьоового соединения

ярутяиий

момент на ЙПИПДѲЛѲ оборпчной

головки

A і ^ р

достигает зна­

чения

ыомянтв

евтяжки

-

М$

> который кѳ должен быть боль­

на допустимого

момента

-

Мдсп ^

- 71

-

(SI)

Здесь

MiIgon -

момент,

определяемый

допустимой прочностью

элементов резьбовых деталей.

Условие (81) обеспечивается в сборочном автомаге специ­

альным

предохранительным

устройством,

настроенный на

Мз.

б) Допустимый момент затяжки резьбовых соединений.

Допустимый

момент

затяжки

резьбового соединения

при а в ­

залисимости оі ее конструктивной формы и назначения.

Например, для винта с круглой головкой

под отвертку д о ­

пустимый ыомент

затяжки

Мдоп следует определять, в

первую

очередь, из условия смятия шлица.

Пределом крутящего момента может быть и

прочность

винта

на растяжение и кручение или прочность резьбы

на смятие в т . д .

Мд0п п о

прочности

винта на растяжение

определяется

в

случае контактирования головки винта (болта)

или гайки

с т о р ­

цевой поверхностью привинчиваемой детали ( ф и г , І 6 б , в )

(

[і8]

,

с т р . 3 7 - 3 9 ) .

кгсм

(82)

(83)

угол подъема

резьбы,

приведенный угол трения (о учетом профиля резьбы)

пары винт-гайка,

и

коэффициент

использования

прочности

материала. В

зависимости

от точности

я

стабильности условий з а - '

тяжки / ^ к о л е б л е т с я

в

пределах 0,6

-0,85 шли мо­

жет быть определен по

формуле: •

лах

(87) и (8В) следует,брать

К т

-0.5.

В отдельных

случаях при сборке

резьбовые

соединения в о с ­

принимают не одну, а несколько видов нагрузок.

Для каждой ив

них

определяется

дол •

Наименьшее значение

Мдоп

принима­

ется

для расчета

элементов

сборочного

устройства, но с учетом

коэффициента

запаса

прочности.

в)

Расчет

прунин

разрезной направляющей головки

для

винта.

В сборочном

приспособленки

для резьбовых

деталей одним из

ответственных элементов

является

пружина,

сжимающая полові яки

разрезной направляющей

втулки

для винтов с

головкой.

Схема

действующих

сил, перед

началом

свинчивания деталей,

показана на фиг.33а ( [9J ,

с т р . 8 7 ) .

За начало координат принята точка О

контакта

винта о

собираемой деталью. Действующим

сита

и их

реакции:

/ С

- усилие

от винтовѳрта

( о с е в о е ) ,

реакции,

h~£

- плече,равное

длине

детали

волѳдствиѳ

небольво-

го

угла

наклона

винта ß .

/\-D0-d

- зазор винта

в отвѳрствии сжатой напраяляюцѳй

втулки (головки) .

Составляем уравнение

моментов сил относительно

точки О.

Ра (Isjnß

+ of

et) - Ra

СЫ^

(L+.t ) -

-RpS>nj>

(d+A) ~o

откуда реакция

Rff*P

'

l&*ß

+ ofi-d

( e ) .

°

&>iJi(L + t)+$';n

(d+A)

стия

должен быть по

(31) ß -éßm(Ui

, т . е .

сравнительно ма­

лая

величина,

поэтому

значения

&>/у9 ~і.

и

Sinji

~^^~ty~çf

Подставляя эти величины в ( а ) и (б) получим

выражение

усилия

н г у и н

л

Q

-

Р

ï l + d 2

(89)

г ) Динамика

процесса

свинчивания.

О характере работы гайковинтовертного механизма

сбо­

рочного

агрегата

можно

судить

по изменению

крутящего

момен­

та

/V

,

зависящего

от

вида резьбового

соединения.

Для

примера,

на фиг.336

показаны резьбовые

соединения

из жестких деталей без упругих прокладов и кривая

изменения

крутящего момента при свинчивании в координатах:

frf-

f

угла

поворота винта или гайки.

Пс характеру

кривой видно, что в начале свинчивания

Ч~0

и ло

мере

ввода

чѵ.сла витков

увеличивается

за счет мо­

мента

трения

на

резьбе

до значения

/ У =

/ ^ ( 0 , 0 С І - О , 0 О З ) / £

-

момента

затягивания.

С момента

касания

головки вин­

та тли гайки о деталь крутящий

момент резко '-величиваѳтся

До

frf3

!< Мдоп

~ допуотимого

значения,

величина

кото ­

ветствующих

соединениях (фиг . 336) .

Более

подробно вопрос затмцки

резьбовых соединений и з ­

ложен в ( [го] , стр . 187 - 201; fl2]

, с т р . 3 3 4 - 3 3 6 ) .

материала операции сборки методом давления следует

долить н а \

две группы.

І.Опеоации,

вызывающие

в

собираемых

деталях

упругие

деформации.

2.Операции,

вызывающие

в

собираемых

деталях

пластические

вления

операции сборки первой

и второй

группы аазисит от нап­

ряжения

в собираемых деталях,

вызванное

упругими или

пласти­

ческими

деформациями.

Рассмотрим зависимости

для определения усилия

пр.". р а з ­

ных методах сборки давлением.

а) Группа операций

сборки методом давления с упругими

деформациями.

В эту группу входят

две

операции

сбор*.*; холодная и г о ­