Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы технологии машиностроения

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
27.54 Mб
Скачать

Характеристика технологических методов сборки

241

На фиг. 139 показана схема ручной электрической машины для болтовых и винтовых соединений. На шпиндель машины могут быть установлены различные инструменты, меняющие ее назначение. Установкой торцового ключа получаем гайковерт, захвата для шпи­ лек — шпильковерт, отвертки — винтоверт.

При достижении момента затяжки винтового соединения торцо­ вые зубья муфты, снабженные скошенными гранями, раздвигают диски, преодолевая сопротивление пружины, сжатие которой регу­ лируется в соответствии с заданным моментом затяжки.

Применение быстроходных электродвигателей для этих машин (10 0 0 0 — 12 000 об/мин) снижает их вес на единицу мощности.

Фиг. 140. Вставка к ручной

электриче­

Фиг. 141. Вставка

к ручной электри­

ской машине с торцовым

ключом.

ческой машине

для отвертки

Питание электродвигателей переменным током повышенной частоты (180—200 пер/сек) требует применения специального умформера.

В целях безопасности корпуса электрических машин заземляются, для чего в подводке предусматривается дополнительный провод.

Шпиндели электрических машин снабжаются устройствами для смены вставок. Вставка для торцового ключа (с закрепленной сменной торцовой головкой) показана на фиг. 140, а вставка для отвертки — на фиг. 141. На фиг. 142 показана самораскрывающаяся головка для механизированного завинчивания шпилек. Шпилька захваты­ вается внутренней резьбой губок 1, которые удерживаются пальцем 2. Сначала губки свободно охватывают шпильку, но когда последняя упрется своим торцом в кнопку 3, губки войдут внутрь втулки 4, сцепятся с ней посредством шариков 5 и сожмутся конической частью втулки 4, закрепив при этом шпильку в патроне. Косые зубья муфты 6 войдут в зацепление с зубьями втулки 4, шпилька начнет вращаться и завинчиваться в резьбу базовой детали.

Высота выступающей части шпильки регулируется соответствую­ щей установкой чашки, при упоре которой в плоскость базовой детали втулка 4 продолжает вращаться и опускаться, пока зубья на ее торце не выйдут из зацепления с зубьями муфты 6. В этот момент губки 1 раскрываются и освобождают шпильку. В хвостовике 7 головка пружины 8 упирается в винт 9. На хвостовике 7 закреплена зубчатая полумуфта 11, сцепляющаяся с полумуфтой 12. Когда шпилька будет полностью завинчена, стакан 13 остановится, но хвостовик 7 будет продолжать вращаться со шпинделем. При этом зубья полумуфты 12 будут подниматься по скосам зубьев полумуфты 11 к поднимать ста-

16 Кован

242 Характеристика технологических методов производства

кан 13, что посредством плунжера 10 вызывает сжатие пружины 8 и затяжку ввинчиваемой шпильки. При дальнейшем смещении ста­ кана 13 вверх произойдет размыкание зубьев муфты 6 и прекращение передачи крутящего момента на шпильку [71] Не­ достатком головок с захватом шпилек за резьбу является вытягивание ниток резьбы под гайку. Поэтому при увеличенном на­ тяге посадочной части шпильки целесооб­ разно удерживать шпильку не .за резьбу,

аза поясок.

Впоследнее время получили широкое распространение гайковерты ударного дей­ ствия. Одна из конструкций подобного гайковерта приведена на фиг. 143.

Он состоит из сборного корпуса 1, в ко­ тором смонтирован пятилопастный пнев­ матический роторный двигатель 2, удар­

 

 

 

ный роликовый механизм и шпиндель 3

 

 

 

с фиксатором для сменных торцовых

клю­

 

 

 

чей. Вращение от

вала

ппевмодвигателя

 

 

 

передается на

обойму

4 роликов

5.

По­

 

 

 

следние при вращении

 

обоймы

ударяют

 

 

 

о выступы а шпинделя и сообщают ему

 

 

 

ударные импульсы, обеспечивая необходи­

 

 

 

мый момент затяжки

винтового

соедине­

 

 

 

ния. Реверсирование вращения

осуществ­

 

 

 

ляется

изменением

направления

 

подачи

 

 

 

сжатого воздуха при помощи золотника 6.

 

 

 

Пусковое

устройство,

приводимое

в

дей­

 

 

 

ствие от курка 7, вмонтировано в рукоятку

 

 

 

гайковерта.

 

указанного

гайковерта

 

 

 

Достоинствами

 

 

 

являются

малый

вес, обусловленный от­

 

 

 

сутствием редуктора,

и

ликвидация реак­

 

 

 

тивного момента,

воспринимаемого в дру­

 

 

 

гих конструкциях руками рабочего.

 

 

 

 

Гайковерт

предназначен для

завинчи­

Фиг.

142. Самораскрываю-

вания

резьбы

до 6

мм; он работает при

щаяся

головка

для механи­

давлении

сжатого

воздуха 5— 6 а/п; число

зированного

завинчивания

ударов

2500—3000

в минуту.

Вес

гайко­

 

шпилек.

верта

около

2 кг

при

габарите

180 х

На фиг.

 

X 219 х 65 мм.

гайковерт,

предназна­

144 представлен гидровинтовой

ченный для завертывания

гаек,

винтов, болтов

и шпилек размером

М10—М12, а также для обработки отверстий (сверление, разверты­ вание).

Характеристика технологических методов сборки

243

Фиг. 143. Пневматический реверсивный гайковерт ударного действия.

Фиг. 144. Гидровинтовой гайковерт для резьб М10—М12 (конструкция НИИТракторосельхозмаша, тип УГР-10:

1 — рукоятка, 2 — золотник, 8 — пусковая скоба: 4 и б—винты гидродвнгателя; 6 — ведомое зубчатое колесо Редуктора, 7—шпиндель; б—пружина золотника; 9 — сменная торцовая головка.

16*

244 Характеристика технологических методов производства

Масло под давлением подается от насоса по гибкому металличе­ скому рукаву через рукоятку 1 к золотнику 2 и при нажатии пуско­ вой скобы 3 поступает по каналам в корпусе к винтам 4 и 5 (всего винтов три). От вращающегося под давлением масла ведущего винта 5 через редуктор момент передается на шпиндель со сменной торцовой головкой 9. Масло, пройдя через винты гидродвигателя, теряет давле­ ние и идет на слив через редуктор, пустотелую рукоятку и дюритовый наружный шланг.

Величина крутящего момента регулируется изменением давления масла, подаваемого к гайковерту.

К преимуществам гидравлического гайковерта относится бесшум­ ность работы, высокий к. п. д., доходящий до 0,55—0,65 (вместо 0,07—0,11 и 0,4—0,5 соответственно у пневматических и электриче­ ских гайковертов), и малый их вес.

Гайковерт развивает на ключе крутящий момент до 5 кгм\ число оборотов — до 350 об/мин. Он работает при давлении масла в напор­ ном рукаве до 60 кг/см2, в сливном — до 6 кг!см2\ расход масла до 20 л/мин. Вес гайковерта — 2,4 кг.

На фиг. 145 изображен пневматический двухскоростной нормали­ зованный узел гайковерта, предназначенный для компоновки различ­ ного типа многошпиндельных устройств с минимальным расстоянием между осями завертываемого крепежа 60 мм. В зависимости от типа гайковерт позволяет завертывать гайки с диаметром резьбы до МЗО; при этом он конструктивно выполнен таким образом, что навертыва­ ние гаек осуществляется при малом крутящем моменте и высокой скорости и окончательная затяжка при меньшей скорости, но боль­ шем моменте. Величина момента регулируется давлением подаваемого к гайковерту сжатого воздуха.

Гайковерт состоит из сборного цилиндрического корпуса 1, в средней части которого имеется фланец 2 с отверстиями для крепеж­ ных болтов. В верхней части корпуса расположен пневматический лопастной двигатель, вращение от которого через редукторы первой ступени 3 и второй ступени 4 и муфту быстрого вращения 5 (при навер­ тывании крепежа) или редуктор 6 и муфту замедленного вращения 7 (при довертывании крепежа) передается на шпиндель 8 и через квад­ рат 9 для сменного инструмента на торцовый ключ. Свободное навер­ тывание гайки производится через муфту 5. К концу навертывания гайки, когда сопротивление возрастает, происходит автоматическое переключение на малую скорость, и винтовое соединение дотягивается с заданным моментом через редуктор 6 и муфту 7. Этот принцип работы обеспечивает повышение производительности и уменьшение расхода сжатого воздуха.

Двухскоростные пневматические гайковерты работают при давле­

нии сжатого

воздуха

5— 6 am при

расходе

свободного

воздуха

0,736 м3/мин.

Число

оборотов при

холостом

ходе 356,

530 или

840 об/мин; крутящий момент на ключе 19,9; 13,3 и 8,3 кгм (в зависи­ мости от типа). Вес гайковерта 4,3 кг.

Характеристика

технологических методов

сборки

247

(конструкция подобного

нормализованного

узла

показана

на фиг. 145).

Нормализованные узлы 1 в соответствии с расположением гаек на собираемом изделии размещаются и крепятся на основной плите 2

ипромежуточной плите 3. Через фланец 4 сжатый воздух подводится

кузлам по каналам в воздухораспределительной плите 5. Включение гайковерта производится нажатием рукоятки 6\ при этом поршень 7 пускового цилиндра открывает впускной клапан. Рукоятка 8 служит для включения цилиндра 9 съемника 10, обеспечивающего легкое снятие инструмента с гаек или головок завернутых винтов. Враще­

ние торцовых ключей 11 передается шпинделями 12. Для удобства выполнения работы и уменьшения влияния веса механизированного инструмента на утомляемость рабочего, инструмент подвешивают на пружинных блоках. При поточной сборке на непрерывно дви­ жущемся конвейере пружинные блоки устанавливаются на тележках, перемещающихся по монорельсам. Для тяжелого инструмента поль­ зуются двумя спаренными блоками.

В тяжелом машиностроении применяются электрические машины тяжелого типа или радиально-сверлильные станки со специальными патронами — торцовыми гаечными ключами.

Применение механизированного инструмента сокращает время, затрачиваемое на выполнение болтовых и винтовых соединений, до 10 раз по сравнению с временем выполнения этих работ вручную.

Проверка затяжки болтов, шпилек и винтов, производимая обыч­ ным ручным инструментом, дает субъективную оценку, поэтому целе­ сообразно производить проверку затяжки тарированным инструмен­

том или ключами с динамометром (фиг. 148).

должно производиться

Крепление гаек и винтов при сборке

в определенном порядке, показанном на фиг.

149 и 150. При прямо­

угольной форме соединяемых поверхностей затягивание винтов и гаек

248

Характеристика технологических

методов

производства

следует

начинать от середины, а не с

краев,

так как отклонение

от плоскостности при значительной длине устанавливаемой крышки может вызвать ее искривление. Затяжка гаек и винтов в произволь­ ном порядке также может вызвать коробление или по меньшей мере перекос закрепляемой детали. При этом затяжка гаек должна произ­ водиться не только последовательно, но и постепенно, в два-три приема, до полной затяжки.

Применение многошпиндельных гайковертов не только повышает производительность труда, но и обеспечивает равномерность затяжки всех гаек.

Шпоночные соединения осуществляются клиновыми, призматиче­ скими и сегментными шпонками. При сборке соединения с клиновой

Фиг. 149. Схема затяжки гаек на прямо­

Фиг. 150. Последо­

угольной головке или крышке; цифры

вательность

за­

указывают последовательность затяжки.

тяжки

гаек

на

 

фланце

или

круг­

 

лой

крышке.

шпонкой ось охватывающей детали смещается относительно оси вала на величину посадочного зазора, что вызывает радиальное биение тем большее, чем больше посадочный зазор. Кроме того, несоот­ ветствие уклона дна паза охватывающей детали уклону шпонки ведет к перекосу сажаемой на вал детали.

При соединениях с призматическими или сегментными шпонками сборка шпонки с валом осуществляется с натягом, соответствующим по меньшей мере плотной посадке. Во избежание перекосов шпонки

врезультате врезания ее кромки в тело вала или кромки шпоночного паза вала в тело шпонки, необходимо особенно тщательно выполнять посадку шпонки в паз вала; целесообразнее всего вводить шпонку

впаз под прессом или при помощи струбцины и специальной пластины с мелким пазом, которым она накладывается на шпонку; в этом слу­

чае давление передается по оси симметрии шпонки, равномерно распределяясь по всей ее длине. Практикуемая посадка шпонок молотком требует больших производственных навыков, так как нерав­ номерные по силе и внецентренные удары молотка ведут к перекосу шпонки в поперечном и в осевом направлениях.

При посадке на призматическую или сегментную шпонку между верхней плоскостью шпонки и дном паза охватывающей детали дол­ жен быть зазор; в этом случае будет обеспечено центрирование охва­ тывающей детали.

Характеристика технологических методов сборки

249

Контроль посадки шпонки на перекос и высоту выступающей части, можно производить призмой, центрируемой боковыми гранями выступающей части шпонки, и набором предельных щупов.

Шлицевые соединения (неподвижные), в зависимости от применяв; мой посадки центрирующих элементов, разделяются на тугоразъем­ ные и легкоразъемные. При тугоразъемных соединениях рекомен­ дуется предварительный подогрев охватывающей детали до темпе­ ратуры 100120°; в этом случае значительно уменьшается усилие, необходимое для осуществления соединения, что обеспечивает более правильную посадку. При легкоразъемных соединениях посадка охватывающей детали не требует больших усилий. Перед соедине-

Фиг. 151. Посадка на коническую шейку с креплением штифтом.

нием необходимо устранить случайно оставшиеся в соединяемой паре ваусенцы и забоины. Шлицевые соединения проверяются на радиаль­ ное и осевое биение с установкой вала в центры бабок контрольного приспособления и на качку, т. е. относительное угловое смещение, проверяемое обычно вручную.

Штифтовые соединения осуществляются посредством конических и цилиндрических штифтов.

Штифты применяют не только в качестве соединительного, но также и в виде установочного элемента, координирующего взаим­ ное положение деталей, в которые вставлен штифт.

При выполнении штифтовых соединений с посадкой на конус

(фиг. 151, а) сверление отверстия под

штифт в конической

шейке

необходимо производить в сборе с охватывающей деталью.

Из-за

неточностей обработки по диаметру

конической шейки

вала

и конического отверстия, раздельно обработанные в соединяемых деталях отверстия под штифт не совпадут при соединении, и штифт либо не войдет в отверстие (фиг. 151, б), либо охватывающая деталь не будет плотно сидеть на конической шейке (фиг. 151, в). При таких соединениях’ целесообразно производить сверление и развертывание отверстия под штифт при сборке; при этом отверстие под штифт в охватывающей детали можно выполнить предварительно в про­ цессе механической обработки.

250Характеристика технологических методов производства

Кнеподвижным неразъемным соединениям относятся соедине­ ния, выполненные с гарантированным натягом, стяжками, разваль­ цовкой, клепкой, сваркой, пайкой, склеиванием и методом холодной

•штамповки.

Соединения с гарантированным натягом осуществляются прессо­ выми посадками или путем теплового воздействия на сопрягаемые детали. Прессовое соединение осуществляется под давлением пресса, когда охватываемая деталь вводится (запрессовывается) в отверстие охватывающей детали или, наоборот, охватывающая деталь насажи­ вается (напрессовывается) своим отверстием на охватываемую деталь.

Наличие натяга

при осуществлении соединения

вызывает

упругие

и пластические

деформации сопрягаемых деталей, в особенности

их поверхностных слоев; в результате

этих деформаций

на по­

верхности сопряжения

возникают значительные

нормальные дав­

ления.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила Рп, которую необходимо приложить для осуществления

запрессовки, может быть определена по формуле

 

 

 

 

Pn = fnPlcdl

кг,

 

 

 

 

(103)

где /„ — коэффициент

запрессовки,

т.

е.

коэффициент

трения

(сцепления) при запрессовке;

 

 

 

 

 

р — удельное давление на сопрягаемых поверхностях в кг/мм2\

d — номинальный диаметр соединения в мм\

 

 

I — длина

посадочных поверхностей

в мм.

 

от мате­

Коэффициент

запрессовки выбирается

в

зависимости

риала сопрягаемых деталей, чистоты обработанных поверхностей, наличия смазки и удельного давления на сопрягаемых поверхно­ стях. Величина коэффициента запрессовки возрастает с улучшением чистоты посадочных поверхностей, достигая определенного оптимума, затем начинает снижаться, несмотря на дальнейшее улучшение чистоты; это снижение зависит от удельного давления и по мере роста удельного давления идет сначала резко, а затем замедленно; при этом резкое уменьшение величины коэффициента запрессовки по мере роста удельного давления наблюдается у сопряжений с более чистыми посадочными поверхностями [64].

При выборе коэффициента запрессовки f n (коэффициента трения) можно пользоваться следующими данными [6 8 ]: для случая, когда вал и втулка изготовлены из стали 30—50 (со смазкой машинным маслом) /„=0,06-4-0,22, из чугуна СЧ28-48 /„=0,06ч-0,14, из магние­ воалюминиевых сплавов /„ =0,02ч-0,08, из латуни /„ = 0,05-4-0,10, из пластмассы /л = 0,54.

Принимая:

D — наружный диаметр втулки (ступицы) в мм, d9 — диаметр отверстия пустотелого вала в мм, i — натяг посадки в мм,

Еа — модуль упругости материала втулки в кг!мм%,

Соседние файлы в папке книги