книги / Основы технологии машиностроения

§ 2. ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ТИПОВЫХ УЗЛОВ МАШИН

Сборка узлов с подшипниками скольжения: запрессовка подшипниковых вту­ лок в корпус, контроль запрессовки и последующая обработка втулок; установка вкладышей в гнезда корпуса и крышки, укладка вала в подшипники, пригоночные работы, затяжка подшипников; особенности сборки тонкостенных вкладышей; контроль сборки подшипников скольжения.

Сборка узлов с подшипниками качения: посадка подшипников на вал; контроль радиального и осевого зазоров, плотности прилегания к буртам и заплечикам. Запрессовка подшипника в отверстие корпуса; монтаж конических роликовых под­ шипников; особенности сборки игольчатых подшипников.

Сборка плоскостных соединений.

Сборка зубчатых и червячных передач: посадка зубчатых колес на валы; уста­ новка валов с колесами в корпусе; регулирование зацепления конических передач; сборка червячных передач; испытание зубчатых и червячных передач.

С б о р к а у з л о в с п о д ш и п н и к а м и с к о л ь ж е н и я

П о д ш и п н и к о в ы е в т у л к и . Установка втулки в кор­ пус производится запрессовкой в холодном состоянии, с нагревом

соединения размеры деталей и особенно втулки изменяются в резуль­ тате температурных деформаций, что затрудняет посадку втулки.

Как известно из теории смазки, наиболее благоприятные условия работы сопряженной пары (посадочной шейки и втулки) получаем при тонком и равномерно распределенном масляном слое в подшип­ нике. Эти условия обеспечиваются тщательной обработкой посадоч­

442 Технология производства типовых деталей и узлов машин

ной шейки и втулки и правильной посадкой последней в корпусе. Деформации втулки в результате запрессовки, в частности эллиптич­ ность, конусность и другие отклонения геометрической формы отвер­ стия втулки, а также перекос оси втулки при запрессовке или мест­ ные повреждения трущихся поверхностей втулки и вала нарушают равномерность масляного слоя, приводят к местному сухому трению и, следовательно, к ускоренному износу элементов сопряженной пары. Поэтому перед запрессовкой и после запрессовки втулки подвергаются тщательному контролю. Перед запрессовокой тщательно просматри­ вают наружную и внутреннюю поверхности втулки и, в зависимости от характера и величины обнаруженных местных повреждений, или устраняют их, или бракуют втулку. После запрессовки правильность геометрической формы отверстия втулки проверяется индикаторным нутромером по двум взаимно-перпендикулярным направлениям и по меньшей мере в трех сечениях по длине втулки.

Правильно посаженные в корпус втулки закрепляют от провора­ чивания указанным в чертеже способом. При закреплении стопором по цилиндрической поверхности втулки отверстие в корпусе может быть просверлено в процессе его обработки, а отверстие во втулке — только после ее запрессовки. При закреплении штифтом или винтом отверстия во фланце втулки и в корпусе сверлятся одновременно после запрессовки и проверки правильности посадки втулки. При за­ креплении штифтом его загоняют в отверстие с натягом, расклепы­ вают с торца и зачищают заподлицо. При закреплении винтом резьба во избежание самоотвинчивания должна быть тугой, а головка винта должна быть утоплена относительно торца на 0,2—0,3 мм.

После закрепления окончательно обрабатывают отверстие втулки в посадочный размер. Эту обработку производят развертыванием, тонким растачиванием, протягиванием или калиброванием шариком или пуансоном. После окончательной обработки производят зачистку острых кромок шабером.

Соосность отверстий втулок, запрессованных в разные стенки,

металлические пластины, по которым наносят легкие удары молот­ ком.

Нормальная работа вкладышей подшипника обеспечивается при равномерном прилегании его наружной поверхности к поверхности гнезда по всей площади контакта; в противном случае под нагрузкой вкладыш будет периодически деформироваться, что может повести к разрушению залитого на внутреннюю поверхность вкладыша антифрикционного слоя. В случае неприлегания ухудшаются также условия теплоотдачи от вкладыша к корпусу. Поэтому производят тщательный подбор вкладышей подшипников к гнездам корпусов,

опорные валы проверяется контрольными оправками и другими ана­

На корпусе, вкладышах и крышках ставят клеймо, обеспечиваю­ щее соединение подобранных элементов при дальнейших работах.

Укладку вала в подшипники начинают с проверки прилегания шеек вала сначала к нижним вкладышам, а затем к верхним. Ниж­ ние вкладыши устанавливают в корпус и закрепляют прижимами (фиг. 281). На шейки вала наносят легкий слой краски. Вал укла­ дывают так, чтобы он одновременно коснулся подшипников всеми шейками. Валы значительного веса укладывают посредством подъем­ ника, к которому подвешивают вал в горизонтальном положении, выверяя его по уровню. Уложенный в подшипники вал проворачи­ вают вручную на два-три оборота, затем поднимают его и проверяют расположение отпечатков краски на поверхностях вкладышей. Рав­ номерное распределение следов краски на всех вкладышах указы­ вает на хорошее прилегание к ним шеек вала. После этого протирают вкладыши, снова укладывают вал со смазанными краской шейками, снимают прижимы и устанавливают крышки подшипников с верх­ ними вкладышами, проверяя по клеймам соединяемые элементы. При наличии прокладок их располагают так, чтобы более толстые

444 Технология производства типовых деталей и узлов машин

прокладки прилегали к корпусу, а тонкие к крышке (толщина про­ кладок в комплекте обычно 0,1—0,8 мм)\ такое расположение про­ кладок обеспечивает более быстрое регулирование масляного слоя при сборке и перетяжке подшипников.

После установки крышек производится последовательная затяжка гаек на каждом подшипнике от середины к концам вала; при этом после затяжки гаек каждого подшипника проворачивают вал рыча­ гом на два-три оборота при ослабленных гайках других подшипни­ ков. Затем крышки снимают и проверяют прилегание шеек к верхним

После окончания пригонки шейки вала и вкладыши промывают, отверстия для подвода смазки прочищают ершом, смоченным в масле, обдувают сопрягаемые элементы сжатым воздухом, наносят на них смазку кистями и окончательно укладывают вал с затяжкой и шплин­ товкой всех гаек; при этом затяжку производят попарно от средних подшипников к крайним, руководствуясь правилами затяжки гаек (см. фиг. 149).

Т о н к о с т е н н ы е в к л а д ы ш и ( К=- ^ - = 0,025ч-0,045)

выполняются взаимозаменяемыми; посадочные гнезда под них обра­ батываются с повышенной точностью: конусность 10—15 мк на длине 100 мм, овальность не более 15—20 мк. Поэтому пригонки вкладышей к гнездам не производят и ограничиваются лишь подбором вклады­ шей, проверяя их прилегание к гнездам по краске.

Особенностью сборки тонкостенных вкладышей является натяг,

создающийся при их посадке в гнезда; при этом края вкладыша, прижатого к поверхности гнезда, выступают над плоскостью стыка

Обычно края вкладыша выступают над плоскостью стыка на 50— 100 мк. Выступающие края создают при затяжке гаек прессовую посадку вкладыша в гнезде. В этих условиях контроль высоты тон­ костенных вкладышей приобретает особое значение. Недостаточная высота не обеспечит необходимого натяга и плотного прилегания вкладыша к поверхности гнезда, что поведет к ухудшению тепло­ отдачи от вкладыша к корпусу и создаст неблагоприятные условия для работы антифрикционного слоя. В результате излишне большой высоты выступающих краев вкладышей произойдет их деформация

г

(фиг. 283)и увеличится удельное давление на поверхности вкладыша, что приведет к его перегреву и расплавлению антифрикционного слоя.

Контроль высоты тонкостенных вкладышей производится в спе­ циальном приспособлении (фиг. 284) со сменным гнездом /, в которое устанавливают измеряемый вкладыш 2\ один конец вкладыша упи­ рается в планку 3, а другой его конец прижимается планкой 4 пнев­ матического зажима 5 с силой, равной по величине силе, возникаю­ щей при затяжке гаек подшипника; замер производится индикато­

производится путем поворачивания его вручную рычагом опреде­ ленной длины. При тугом вращении вала определяют путем после­ довательного ослабления крепящих крышки гаек, какой подшип­ ник затрудняет вращение вала и вводят в него дополнительную регу­ лировочную прокладку. Регулирование путем ослабления затяжки гаек не допускается. Величина радиального зазора может быть опре­ делена провертыванием вала с калиброванной латунной пластинкой между шейкой вала и верхним вкладышем.

Осевые зазоры проверяют щупом или индикатором при предель­ ных смещениях вала. Обычно величина осевых зазоров находится в пределах 0,1—0,8 мм.

446 Технология производства типовых деталей и узлов машин

С б о р к а у з л о в с п о д ш и п н и к а м и к а ч е н и я

При посадке подшипника на вал с натягом тщательно промытый подшипник нагревают в масляной ванне и сажают на вал. При нагреве стремятся получить увеличение диаметра внутреннего кольца на вели­

щей 0,4 длины окружности вала.

Запрессовку подшипника в отверстие корпуса производят ана­ логично напрессовке подшипника на вал; при этом нагревают не под­ шипник, а охватывающую деталь и пользуются оправкой, опираю­ щейся на наружное кольцо Подшипника; в тех случаях, когда нагре­ вание охватывающей детали представляет неудобства, например при установке подшипников в крупногабаритный корпус, прибегают к охлаждению подшипников.

Монтаж конических роликовых подшипников производят раз­ дельно; при этом внутреннее кольцо с роликами и сепаратором напрессовывают на вал, а наружное кольцо устанавливают в корпус. Регулирование радиального зазора в таком подшипнике достигается путем осевого смещения наружного кольца на величину с (фиг. 286);

448 Технология производства типовых деталей и узлов машин

так плотно, чтобы суммарный зазор по начальной окружности соста­ влял 1,5—2,0 мм. Радиальный зазор в игольчатых подшипниках примерно такой же, как в подшипниках скольжения того же диа­ метра; в частности, для диаметральных размеров поверхности каче­ ния по валу от 25 до 100 мм, радиальные зазоры находятся в пре­ делах 20—130 мк. Торцовый зазор между иглами и ограничительными кольцами обычно 0,1—0,2 мм.

Закладку игл в отверстие охватывающей детали (фиг. 287) про­ изводят с помощью ложного валика, диаметр которого меньше дей­ ствительного вала на 0,1—0,2 мм. Поверхности отверстия и ложного валика покрываются тонким слоем солидола, удерживающего иглы при сборке. Иглы 2 закладывают последовательно по 2—3 шт.; последняя игла должна входить в подшипник свободно. Затем ста­ вят ограничительные кольца 3 и вводят рабочий вал 4, которым вытесняют ложный валик. Собранный узел проверяют на вращение,

Взаимное положение деталей, сопрягаемых по плоским поверх­ ностям, определяется обычно конструктивными элементами соеди­ няемых деталей: центрирующими буртами, направляющими пло­ скостями, шпонками и т. п. В ряде случаев, однако, взаимное поло­ жение рабочих поверхностей устанавливаемой и базовой детали не может быть обеспечено с необходимой точностью технологией обработки; в частности, например при координации рабочих поверх­ ностей устанавливаемой детали по двум взаимно-перпендикулярным плоским поверхностям. В этих случаях сборка производится с вывер­ кой устанавливаемой детали относительно базовой детали.

В большинстве случаев выверку можно осуществить за счет зазо­ ров между крепежными отверстиями и болтами, винтами или шпиль­ ками; при этом окончательную затяжку гаек производят после выверки, а затем сверлят и развертывают отверстия под установоч­ ные (контрольные) штифты, которыми фиксируют выверенное поло­ жение детали. Обычно ставят два штифта; при наличии центрирую­ щего бурта ограничиваются одним штифтом. В сопряжениях, под­ вергающихся частой разборке, применяют две посадки штифтов: неподвижную с базовой и подвижную с устанавливаемой деталью.

Возможность регулирования положения устанавливаемой детали, т. е. ее смещения относительно базовой детали, ограничивается зазо­ ром между стержнем болта, винта или шпильки и отверстием, а при креплении несколькими болтами или винтами эта возможность умень­ шается за счет допуска на межосевые расстояния крепежных эле­ ментов. Поэтому при сборке с выверкой устанавливаемой детали пользуются одним или двумя отверстиями, а остальные сверлят в базовой детали после выверки, пользуясь отверстиями в устанавли­ ваемой детали для направления инструмента.

450 Технология производства типовых деталей и узлов машин

и замечают положение стрелки индикатора; поворачивая вал и пере­ кладывая калибр через два зуба, определяют разницу в показаниях индикатора, которая характеризует радиальное биение начальной окружности колеса; обычно это биение допускается в пределах 25—

Фиг. 288. Схема проверки радиального биения зубчатого колеса, посаженного на вал.

75 мк. Проверку торцового биения удобнее производить на центрах (фиг. 289); торцовое биение обычно допускается в пределах 0,10— 0,15 мм. При биении, выходящем за установленные техническими

Фиг. 289. Схема проверки торцового биения зубчатых колес, посаженных на вал.

условиями пределы, колесо снимают с вала и запрессовывают вновь, повернув его на некоторый угол.

Контроль качества посадки колеса на вал можно производить на индикаторном приспособлении с эталонным колесом, аналогично тему, как производится проверка точности изготовления зубчатого колеса; при этом вал устанавливается шейкой во втулке и концом на центр приспособления.

При сборке зубчатого колеса фланцевого типа с валом его предва­ рительно соединяют тремя временными болтами меньшего сравни­ тельно с нормальными крепежными болтами диаметра. Затем колесо проверяют на биение и после выверки затягивают временные болты, развертывают совместно в колесе и фланце вала остальные отверстия