Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология компрессорного и холодильного машиностроения. Учебное пособие
.pdf
диаметр отверстия большой головки 30-100 мм;
расстояние между осями головок 100-450 мм;
вес шатуна 3-15 кг.
Применяются в конструкциях компрессоров, выпускаемых
мелкими сериями и в индивидуальном порядке.
- шатуны крупные точеные с отъемной большой головкой (с
двумя разъемами большой головки):
диаметр отверстия большой головки 100-200 мм;
расстояние между осями головок 500-1250 мм;
вес шатуна 50-250 кг.
Применяются в конструкциях тяжелых горизонтальных компрессоров.
Технические требования к изготовлению шатунов:
- отверстия, расточенные в малой (поршневой или крейцкопфной) и большой (кривошипной) головках шатуна, должны
быть цилиндричны;
овальность и конусность рабочих поверхностей малой головки диаметром до 100 мм не должна превышать половины допуска на диаметр рабочей поверхности по 7 квалитету.
овальность и конусность отверстия большой головки шатуна
не должна превышать допуска на диаметр отверстия по 7 квалитету;
- оси отверстий малой и большой головок шатуна должны
быть параллельны. Непараллельность этих осей не должна быть
более 0,03 мм на 100 мм длины отверстия;
- отклонение от общей плоскости осей отверстий головок шатуна должно быть не более 0,05 мм на 100 мм длины отверстия;
- неперпендикулярность торцевых поверхностей головок шатуна к осям их отверстий не должна превышать 0,05 мм на 100
мм радиуса;
- взаимное смещение торцевых поверхностей головок шатуна
не должно быть более 0,2 мм;
61
- оси отверстий под шатунные болты должны лежать в плос-
кости, проходящей через ось стержня шатуна и перпендикулярной к осям отверстий головок. Оси отверстий под шатунные
болты должны быть параллельны оси стержня и симметрично
расположены по отношению к ней. Непараллельность осей отверстий под шатунные болты допустима в пределах не более
0,02 мм на 100 мм длины;
- отклонение шатунов от веса, указанного в чертеже, не
должно превышать + 3%;
- окончательно обработанные шатуны не должны иметь волосовин, трещин, рисок.
Материалы и виды заготовок шатунов
Шатуны изготавливаются из высококачественной конструк-
ционной углеродистой стали 40 или 45.
Поковки шатунов изготавливаются свободной ковкой или го-
рячей штамповкой.
Припуски на механическую обработку и допуски на точность
изготовления устанавливаются по ГОСТам.
На необрабатываемых поверхностях поковок допускаются
местные дефекты типа вмятин от окалины, забоин, а также пологая вырубка или зачистка дефектов при условии, что размеры
поковки остаются в пределах допуска.
Дефекты на поверхностях поковок, подлежащих механообработке, допускаются без удаления, если глубина их, определяемая контрольной вырубкой или зачисткой, такова, что на механообработку остается не менее 25% номинального одностороннего припуска для поковок, изготовляемых свободной ковкой и
50% для заготовок, изготовленных штамповкой.
Стальные поковки шатунов крупных размеров изготавливаются путем свободной ковки на прессах или молотах и в большинстве случаев поступают на компрессоростроительные заводы с других заводов. Заготовки для шатунов малых и средних
62
размеров выполняются двумя способами: свободной ковкой на
молотах или горячей штамповкой под молотами или прессами в
специальных штампах.
Штампованные заготовки применяются в серийном производстве малых и средних компрессоров. В индивидуальном и
мелкосерийном производстве применяются заготовки, полученные методом свободной ковки.
Заготовки, полученные свободной ковкой, подвергаются механической обработке кругом; в штампованных заготовках
стержень шатуна и наружные поверхности, образующие контур
большой и малой головок не обрабатывается, за исключением
боковых плоскостей головок.
Для каждой поковки шатуна производится определение твердости и механических свойств партии заготовок.
На проверку механических свойств поковки шатунов испытываются:
- при весе шатуна до 10 кг и партии до 300 штук – 2 штуки,
при партии свыше 300 штук 0,5%, но не менее 2 штук;
- при весе шатуна от 10 до 20 кг и партии до 200 штук – 2
штуки, при партии свыше 200 штук – 1%, но не менее 3 штук;
- при весе шатуна свыше 20 кг и партии до 150 штук – 2 шту-
ки; при партии свыше 150 штук – 1,5%, но не менее 3 штук.
Заготовки шатунов должны подвергаться термообработке –
нормализации и последующей очистке от окалины дробеструйной или пескоструйной обдувкой.
Макроструктура продольного разреза шатуна должна характеризоваться направлением волокон вдоль оси шатуна, соответствующим его наружным контурам, без петель и обрывов.
63
Типовой технологический план механической обработки
малых и средних точеных шатунов с одним разъемом большой головки
Заготовка шатуна, прошедшая нормализацию, для выравнивания структурной неоднородности, улучшения обрабатываемости резанием, повышения твердости и механических свойств,
очищенная от окалины, поступает на механообработку.
Операция 1. Разметочная. Размечается по шаблону габарит
поковки, осевая линия стержня, центры большой и малой головок и центровых отверстий, наносятся риски для подрезки головок. Разметка накернивается.
Операция 2. Сверлильная. На радиально-сверлильном станке
засверливаются (зацентровываются) концы поковки сверлом
диаметром 6 мм на глубину 8-16 мм, затем отверстия раззенковываются под углом 600 до диаметра 15 мм (рис. 7.2).
На станке детали целесообразно крепить попарно.
Операция 3. Токарная. Заготовка устанавливается на токарном станке. Предварительная токарная обработка. Обтачивается
большая головка шатуна предварительно до диаметра D1.
Подрезается торец по разметке с диаметра D1 до диаметра d1
(образуется технологическая бобышка у большой головки шатуна) (рис. 7.2).
Подрезается уступ с наружной стороны большой головки с
диаметра D1 до диаметра d2 на длину l1. Обтачивается стержень шатуна на длину L2 (рис. 7.2, 7.3). Обтачивается сфера
большой головки и радиус перехода R3 по шаблону.
Деталь перекрепляется.
Обтачивается малая головка до диаметра D2, подрезается торец малой головки до диаметра d1 (образуется технологическая
бобышка у малой головки шатуна).
Обтачивается сфера малой головки по радиусу D2/2 и радиус
перехода от головки к стержню по радиусу R2.
64
Подрезается торец большой головки с внутренней стороны с
l
диаметра D1 до диаметра d2 на длину l2, обтачивается радиус
перехода R1 = R2 от большой головки к стержню шатуна.
Рис. 7.2 Шатун
Операция 4. Токарная. Обработка тех же поверхностей, что и
в операции 3, но под Rz 20, причем диаметры D1 и D2 в окончательные размеры, у большой головки с внутренней и наружной
1
2
D
2
d
1
D
1
d
l
2
Рис. 7.3 Схема обработки шатуна в операции 3
стороны подрезаются торцы под головки болтов и гайки.
Конус стержня и радиусы перехода к головкам от стержня
обтачиваются по копиру в окончательные размеры.
65
Операция 5. Разметочная. Шатун размечается под фрезерование плоскостей на размер Н (рис. 7.4), симметрично оси стержня. Разметка накернивается.
Операция 6. Фрезерная. Деталь устанавливается согласно эскизу. Вертикально-фрезерный станок.
Фрезеруются плоскости большой и малой головок с двух сторон (Rz 10), согласно разметке. Оставляется припуск на последующее шлифование 0,4-0,6 мм на сторону.
Операция 7. Фрезерная. На горизонтально-фрезерном станке
отрезаются центровые (технологические бобышки у большой и
малой головок шатуна в окончательный размер). Фреза дисковая.
Рис. 7.4 Установка шатуна в операции 6
Операция 8. Разметочная. Разметка по шаблону отверстий
малой и большой головок шатуна. Центр отверстия малой головки накернивается. Если в большой головке отверстие не
прошито, то накернивается и его центр.
Операция 9. Сверлильная. На радиально-сверлильном станке
сверлятся отверстия в малой и большой (если оно не прошито)
головках шатуна (до ø 30мм – одним сверлом, свыше – несколькими) ( Rz 10).
Операция 10. Слесарная. Защищаются поверхности на сферах
головок после отрезки центровых бобышек, заусенцы на кромках отверстий и в плоскостях.
Операция 11. Шлифовальная. На плоскошлифовальном станке с магнитным столом (малые шатуны на плоскошлифовальном
66
станке с круглым магнитным вращающимся столом, на который
е
с
кладется 10-12 шатунов). Шлифуются плоскости большой и малой головок с одной стороны и с другой в окончательный размер (Ra 1,25).
Операция 12. Токарная. Деталь устанавливается в приспособление (рис. 7.5). Растачивается отверстие в малой головке шатуна по посадке А3 в окончательный размер Н8.
Операция 13. Фрезерная. Базы – отверстия в головках шатуна.
Горизонтально – фрезерный станок. Фрезеруются последовательно плоскости с внутренней стороны большой головки шатуна (под головку шатунного болта) (Rz 10) .
п р о т и в о в
Рис. 7.5 Схема установки шатуна в операции 12
Операция 14. Сверлильная. Деталь устанавливается в специальное приспособление (рис. 7.5). Радиально-сверлильный станок. Сверлятся по кондуктору отверстия под шатунные болты на
проход, затем зенкеруются, затем развертываются.
Цековка мест под гайки шатунных болтов ( Rz 10).
Операция 15. Токарная. Установка детали аналогична установке в операции 12, только сменены местами головки шатуна.
Растачивается отверстие в большой головке шатуна в окончательный размер ( Rz 10).
Операция 16. Фрезерная. Деталь устанавливается в приспо-
67
собление. База – отверстие в малой головке шатуна. На горизон-
о
п
о
р
н
а
я
п
л
и
т
а
ц
тально-фрезерном станке ножовочной фрезой разрезается большая головка шатуна на две части ( Rz 10).
Операция 17. Слесарная. На плоскостях разрезки зачищаются
заусенцы и притупляются острые кромки.
Операция 18. Сверлильная. Деталь устанавливается в специальное приспособление. База – отверстие в малой головке шатуна (см. установку в операции 14). На радиально-сверлильном
к о н д у к т о р
ц и л и н д р и ч е с к и й п а л е
ш а т у н
р о м б и ч е с к и й п а л е ц
Рис. 7.6 Схема установки шатуна в операции 14
станке сверлятся по кондуктору 4-е отверстие диаметром 6 мм
на глубину 5 мм в теле шатуна.
Операция 19. Сверлильная. Деталь – скоба шатуна устанавливается в специальное приспособление. Сверлятся 4-е отверстия диаметром 4 мм под резьбу М5 на глубину 10 мм в скобе
шатуна по кондуктору. Станок радиально- сверлильный.
Операция 20. Сверлильная. Деталь устанавливается аналогично установке в операции 18. Станок радиально-сверлильный.
Засверливается отверстие в стержне шатуна со стороны полуотверстия большой головки шатуна. Кондуктор снимается. Отверстие сверлится на проход.
Операция 21. Слесарная. Нарезается резьба М5 на глубину 10
68
мм в 4-х отверстиях скобы шатуна, снимаются все заусенцы в
местах обработки. В малую головку шатуна запрессовывается
втулка. Сверлится отверстие диаметром 4 мм на глубину 10 мм;
в нем нарезается резьба М5 и в нее ввинчивается винт, закрепляющий втулку.
Производится сборка большой головки шатуна (вкладыши,
шатунные болты, прокладки).
Операция 22. Расточная. Установка детали в приспособлении
аналогична установке в операциях 12 и 15. Станок – вертикальный алмазно-расточной. Растачиваются последовательно отверстия во вкладышах большой головки и во втулке малой головки
шатуна сторон (Ra 0,63).
Наилучшим способом достижения параллельности осей отверстий головок шатуна является одновременная расточка обоих
отверстий на специальном двухшпиндельном вертикальном алмазно-расточном станке.
8. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВКЛАДЫШЕЙ
Вкладыши служат опорами для коренных и шатунных шеек
коленчатого вала и пальца поршня или крейцкопфа.
По конструктивно-технологическим признаками вкладыши
делятся на три группы:
- вкладыши больших разъемных головок шатунов и коренных
выносных подшипников валов, с наружным диаметром 95-260
мм, внутренним – 70-200 мм, длиной 70-200 мм;
- вкладыши из двух половин для малых головок шатунов, с
наружным диаметром 100-320 мм, внутренним 45-260 мм, длиной 65-290 мм;
-вкладыши из четырех частей для коренных подшипников валов с наружным диаметром 265-750 мм, внутренним 175-480
мм, длиной 280-720 мм.
Технические требования к изготовлению:
- наружные и внутренние рабочие поверхности вкладышей
69
должны быть строго концентричны с обеспечением цилиндричности их;
- овальность и конусность наружных и внутренних поверхностей вкладышей не должны превышать допусков на их диаметры;
- торцы вкладышей должны быть параллельны между собой
(непараллельность не более 0,02 мм на 100 мм радиуса) и пер-
пендикулярны оси вращения вкладышей (неперпендикулярность
не более 0,02 мм на 100 мм длины).
Вкладыши коренных подшипников коленчатых валов изготавливаются из чугуна СЧ 15, стали 25 Л или 20. Вкладыши
большой и малой головок шатунов изготавливаются из стали 20,
25 Л. Методы получения заготовок: литье, ковка, штамповка из
стальной полосы, прокат. Для заливки вкладышей применяется
баббит марок Б 83, Б 16, Б Н, Б 6.
Типовой технологический план механообработки вкладыша для большой головки шатуна
Вид заготовки пруток сталь 20, литье в кокиль сталь 25 Л или
бронза БрОЦС 6-6-3. Перед механообработкой проверка габаритов заготовки и твердости.
Операция 1. Токарная. Деталь устанавливается на токарном
станке в сырых кулачках (рис. 8.1).
Обточка наружного диаметра в окончательный размер (Ra
2,5).
Обточка внутреннего диаметра в окончательный размер (Rz
20).
Подрезка торцов в окончательный размер (Ra 2,5).
Для отливок в кокиль канавки для заливки баббитом уже предусмотрены в самом кокиле. Если заготовка – пруток, то в эту
операцию включаются переходы: сверление отверстия перед
расточкой внутреннего диаметра и нарезание канавок – специальным канавочным резцом. Эти канавки располагаются не по
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]