Файл: Opnejhpnbmheeumnknch eqjhuopn0eqqnb qanpjhopnejhpnbmheeumnknch eqjhu.pdf

47
ɉɪɟɫɫɵ
ɍɧɢɜɟɪɫɚɥɶɧɵɟ
ɋɩɟɰɢɚɥɶɧɵɟ
ɉɪɢɜɨɞɧɵɟ
Ɋɭɱɧɵɟ
ɉɧɟɜɦɚɬɢɱɟɫɤɢɟ
ɉɧɟɜɦɨɝɢɞɪɚɜɥɢɱɟɫɤɢɟ
Ƚɢɞɪɚɜɥɢɱɟɫɤɢɟ
ɗɥɟɤɬɪɨɦɚɝɧɢɬɧɵɟ
Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɟ
Ɋɟɟɱɧɵɟ
ɗɤɫɰɟɧɬɪɢɤɨɜɵɟ
ȼɢɧɬɨɜɵɟ
Рис. 1.24. Сборочные прессы
ɚ)
ɜ)
ɛ)
Рис. 1.25. Приспособления, обеспечивающие направление деталям при запрессовке и выпрессовке

48
В связи с наблюдающимся перекосом деталей может иметь место неплотный контакт по базовым торцам и вследствие этого – возникновение торцового биения охватывающей детали. Чтобы избежать этого, усилие в конце запрессовки должно быть увеличе- но на 20 – 40% (рис. 1.26).
После снятия усилия запрессовки происходит упругое отжатие детали на некоторую величину
h. Эта величина зависит от ряда конструктивных и технологических факторов. В частности,
h
возрастает с увеличением натяга и скорости запрессовки. Поэто- му после окончания запрессовки необходимо сохранять нагрузку в течение некоторого времени (рис. 1.26).
Рис. 1.26. Теоретическая диаграмма запрессовки:
I – ориентация деталей; I–II – наживление; I–III – запрессовка
Запрессовку обычно производят с вертикальной силой. Го- ризонтальное направление рекомендуется, когда одна из деталей имеет значительные длину и массу.
В
поперечно-прессовых соединениях сближение сопрягаемых по- верхностей происходит радиально или нормально к поверхности.
Такие соединения можно осуществить нагреванием охватывающей детали перед сборкой, охлаждением охватывающей детали, путем упругопластической деформации деталей.
Сборку с нагревом охватывающей детали применяют, когда в со- единениях предусматриваются значительные натяги по посадкам от H/t и далее. Этот метод обеспечивает более высокое качество

49
соединения за счет меньших повреждений сопрягаемых поверх- ностей и уменьшения влияния шероховатости поверхностей. В од- них и тех же условиях прочность тепловых соединений в 2–3 раза больше прочности прессовых соединений. Кроме того, отпадает необходимость в применении дорогостоящих прессов.
Минимальная температура нагрева
t
H
min
должна быть:
),
001
,
0 015
,
0
(
1 1
min

d
K
t
H
D
где
К

– коэффициент линейного расширения детали;
d
1
– диаметр отверстия.
Для стальных деталей
).
90 1350
(
1
min

d
t
H
Подсчитанная температура должна быть увеличена на 20–30%, что компенсирует частичное охлаждение детали в процессе ее ус- тановки, а также обеспечивает свободную установку детали на место соединения. Обычно температура нагрева не превышает
350–370° С.
В зависимости от конструкции и назначения охватывающей детали ее нагревают в газовых, электрических печах в воздушной или жидкостной (минеральное масло) среде, индукционных нагре- вательных устройствах и с помощью переносных электроспиралей.
После установки детали ее следует охлаждать в печи, потоком воз- духа, в масляной ванне или омыванием водного раствора нитрита натрия. В первом случае дополнительные внутренние напряжения в детали минимальны.
Сопрягаемые поверхности могут покрываться свинцом, цин- ком, медью, синтетическими пленками для увеличения прочности соединений, предохранения от коррозии, сохранения поверхнос- тей при распрессовке соединения.
Температура
t
0
охлаждения детали может быть найдена по формуле
,
0
d
K
N
t
˜

D
G
где
 – минимальный зазор.
Величина
 зависит от времени выполнения операции, диа- метра поверхности сопряжения, материала деталей.
Сборка с охлаждением имеет ряд преимуществ перед сборкой с нагревом. Нагрев деталей может являться причиной возникно-

50
вения температурных внутренних напряжений, местных деформа- ций, снижения твердости и окисления поверхностей. Сборка с ох- лаждением таких недостатков не имеет. Для охлаждения требуется меньше времени.
Охлаждение до -75° С производят при помощи твердой угле- кислоты (сухого льда), до -100° С с помощью холодильных машин.
При необходимости получить более низкие температуры для ох- лаждения применяют жидкие кислород, воздух или азот. Время ох- лаждения зависит от размеров и массы деталей.
Прочность продольно-прессовых соединений обычно контро- лируют по силе запрессовки. Контроль ведут по показаниям мано- метров прессов. При сборке ответственных соединений прессы ос- нащают регистрирующими приборами, вычерчивающими график в координатах «усилие запрессовки – длина запрессовки».
Возможен также контроль давления на поверхности прессово- го или теплового соединения ультразвуковым методом. Метод ос- нован на том, что при увеличении контактного давления количес- тво отраженной ультразвуковой энергии уменьшается.
1.5.6. Выполнение клепаных соединений
Выполнение клепаных соединений осуществляется в сбороч- ных единицах, подверженных большим динамическим нагрузкам, и в тех случаях, когда сопрягаются плохо свариваемые друг с дру- гом материалы.
Отверстия под заклепки выполняются с диаметрами, обеспе- чивающими зазоры в сопряжениях с заклепками диаметром стерж- ня менее 6 мм – 0,2 мм; при 6–10 мм – 0,25 мм; при 10–18 мм –
0,3 мм.
Длина заклепки должна быть такой, чтобы выступающая часть стержня составляла от 1,3 до 1,6 диаметра стержня в зависимости от формы головки.
Для формообразования головки заклепки применяют пря- мой и обратный методы. При прямом методе давление прикла- дывают со стороны замыкающей головки (формирующейся), при обратном – со стороны закладной головки (уже имеющей- ся). При прямом методе необходимо дополнительное обжатие головки.
Горячую клепку применяют для стальных заклепок диаметром более 14 мм. Перед постановкой заклепки нагревают до 1050–
1100° С в нагревательных устройствах различного типа. Формо- образование замыкающей головки ведется при усилиях 65–80 кН на 1 см
2
сечения стержня заклепки.

51
Усилие
Р
КЛ,
Н при холодной клепке:
,
75
,
0 75
,
1
ɜ
ɤɥ
d
Ɏ
P
V
˜
˜
где
Ф – коэффициент, зависящий от формы головки (для сфери- ческих – 28,6; плоских – 15,2; потайных – 26,2; трубчатых – 4,33);

в
– предел прочности материала заклепки при растяжении, МПа;
d – диаметр стержня заклепки, мм.
Для создания усилий прессования применяют прессы различ- ных типов, клепальные машины, ручные пневмо- и гидравличес- кие скобы, клепальные молотки. На выбор оборудования влияют размеры заклепки, толщины соединяемых деталей, их материалы.
Постановку заклепок для уменьшения смещения отверстий и выпучивания соединяемых деталей следует вести вразброс.
Качество заклепочных соединений проверяют внешним ос- мотром и простукиванием заклепок. Наиболее часто встречающи- еся дефекты заклепочных соединений:
 смещение оси замыкающей головки относительно оси стержня;
 недостаточная высота замыкающей головки;
 уменьшенный диаметр замыкающей головки;
 выпучивание стержня заклепки между сопрягаемыми по- верхностями склепываемых деталей;
 изгиб стержня заклепки в отверстии.
Дефекты оформления замыкающих головок контролируют с помощью измерительных штангенинструментов или шаблонов.
Неплотное прилегание головок проверяют щупами. Простукива- нием обнаруживают плохо затянутые заклепки.
1.5.7. Соединения, выполняемые развальцовкой
Вальцовочные соединения применяют в следующих случаях:
 когда нагрев соединяемых деталей нежелателен;
 собираемые детали изготовлены из разнородных материалов;
 при скреплении большого числа деталей в один пакет;
 при высокой надежности скрепления;
 в трубных конструкциях, работающих под действием удар- ных нагрузок и вибраций, тепловых расширений и т. п.
Скрепление при вальцевании основано на использовании пластичности материалов соединительных элементов (цапф), на их способности изменять форму и размеры без разрушения при перераспределении материала цапф в замыкающие головки
(рис. 1.27).

52
Рис. 1.27. Вальцовочные соединения с замыкающей головкой различной формы
Развальцовка может выполняться вручную, на сверлильных станках, с помощью прессов и специальных установок, работаю- щих в автоматическом или полуавтоматическом режимах.
Вальцевание может производиться по различным схемам с по- мощью специальных инструментов (рис. 1.28).
Рис. 1.28. Схемы вальцевания различными методами

53
Сила
Р,Н, необходимая для осадки концов цапфы на конус, может быть определена по следующим формулам:
 для медных цапф
T
D
D
d
D
S
P
V
1 0
0 2
)
(
45
˜

;
 для стальных
T
D
D
d
D
S
P
V
1 0
2
)
(
55
˜

, где
D, d – наружный и внутренний диаметры цапф, мм; D
1
–
диа- метр развальцованного конца, мм;
S
0
–
толщина стенки трубки, мм;
σ
Т
– предел текучести материла цапф, Мпа.
Степень деформации конца цапфы D
1
/D обычно допускается не более 1,25–1,8.
1.6. Сборка типовых узлов и механизмов
1.6.1. Узлы с подшипниками скольжения
Подшипники скольжения могут быть неразъемными и разъ- емными. В первом случае подшипник представляет собой втулку, запрессовываемую в корпус. Во втором случае он состоит из двух частей-вкладышей с диаметральным разъемом.
Процесс установки втулки включает ее запрессовку, закрепле- ние от проворачивания и подгонку отверстия.
Операция запрессовки осуществляется с помощью прессов, виброударных и винтовых приспособлений. Центрирование втулок происходит с помощью специальных оправок (рис. 1.29). После- довательную запрессовку нескольких втулок многоопорного вала производят с помощью приспособления, показанного на рис. 1.30.
Оно состоит из винта 1 с выточками, предназначенными для уста- новки сменных ступенчатых колец 2, на которых базируют запрес- совываемые втулки 3, гайки-воротка 4 и упорного стакана 5.
Запрессовка втулок может происходить с предварительным ох- лаждением втулки или с нагревом охватывающей детали (реже).
После запрессовки внутренний диаметр втулки уменьшается.
Особенно это ощутимо при натягах по посадкам H/x, H/u, H/s. От- верстие после запрессовки необходимо дополнительно обрабаты- вать – развертывать, калибровать шариком или пуансоном-про- шивкой. После такой обработки стопорение втулок не требуется.

54
При посадке втулок по H/k, H/n внутренние отверстия практи- чески не меняют свои параметры, и их дополнительная обработка не требуется. Но такие втулки требуют фиксации в корпусе штиф- тами, винтами, раскерниванием.
Рис. 1.29. Запрессовка подшипников-втулок:
а) на прессе; б) винтовым приспособлением
Рис. 1.30. Последовательная запрессовка подшипников-втулок многоопорного вала

55
Разъемные подшипники скольжения, на внутренние исполни- тельные поверхности которых наносится антифрикционный ма- териал, могут быть толстостенными и тонкостенными. Отноше- ние
k толщины стенки (без антифрикционного слоя) к наружному диаметру для толстостенных
k = 0,065–0,095, а у тонкостенных
k = 0,025–0,045.
Вкладыши толстостенных подшипников изготовляют из мало- углеродистой стали, чугуна или бронзы и заливают баббитом или другим антифрикционным сплавом.
Тонкостенные вкладыши изготовляют из малоуглеродистой стали и заливают изнутри слоем антифрикционного сплава. Могут применяться сталеалюминиевые биметаллические вкладыши, из- готовленные из полосы.
Детали подшипника – корпус и крышка поступают на сборку с предварительно обработанным совместно в сборе отверстием под вкладыши.
Вкладыши устанавливают в корпус и в крышку с небольшим натягом или по посадке H/h. Фиксация толстостенных вкладышей осуществляется установочными штифтами, тонкостенных – пос- редством специального фиксирующего уса.
Положение вкладышей при их установке в базовые поверхнос- ти (постели) корпуса и крышки оказывает значительное влияние на работоспособность вкладышей. Нормально работают только те вкладыши, у которых площадь соприкосновения наружных поса- дочных поверхностей составляет не менее 85% от номинальной.
Плотность прилегания вкладышей обеспечивается в серийном производстве методом пригонки, в крупносерийном и массовом – методами взаимозаменяемости.
После установки вкладышей производят соединение разъем- ных частей подшипника – корпуса и крышки с помощью преци- зионных болтов, штифтов и шпилек. Под действием силы затяжки изменяется форма крышки подшипника, что вызывает нарушение формы посадочного отверстия подшипника. При значительных погрешностях возникает необходимость окончательной обработки отверстий подшипников с толстостенными вкладышами в сборе, особенно после их пригонки к постели.
Тонкостенные вкладыши дают требуемую точность отверстий в сборе за счет высоких требований к их изготовлению, которая, как правило, обеспечивается методом групповой взаимозаменяемости.
После сборки подшипника скольжения проводят контроль раз- меров и отклонений от цилиндричности внутренних поверхностей, соосности многоопорных подшипников различными методами.

56
В частности, для контроля соосности применяют макетный вал, ко- торый вставляется внутрь смонтированных подшипников. Диаметр макетного вала меньше минимального отверстия подшипников на двойную величину допускаемой несоосности. Макетный вал в месте соприкосновения с подшипником покрывают тонким слоем краски и контролируют соосность по ее отпечаткам на вкладышах.
В крупносерийном и массовом производствах применяют инди- каторные приспособления, пневматический контроль соосности.
Укладка вала в подшипники производится при снятой крышке.
Если толстостенные подшипники требуют при сборке пригон- ки, то опорные шейки вала предварительно покрывают краской.
Уложенный вал провертывают на два-три оборота и проверяют наличие отпечатков краски на вкладышах. Удовлетворительным прилеганием считается, когда 75–85% поверхности вкладыша рав- номерно покрыто отпечатками краски. Если прилегание плохое, то производят шабрение опорной поверхности вкладыша, после чего снова укладывают вал на проверку.
Затем устанавливают крышки подшипников и проверяют при- легание верхних вкладышей к шейкам. Для этого гайки, крепящие крышки, попеременно затягивают до отказа последовательно на каждом подшипнике в порядке от середины к концам вала. Затя- нув гайки одного подшипника, проверяют вал на два-три оборота.
Ослабив затем эти гайки, затягивают следующую пару и т. д. Пос- ле этого снимают крышки, проверяют отпечатки краски, шабрят и проводят повторную сборку.
Если рабочие поверхности подшипников окончательно обраба- тывались в сборе, шабрение таких подшипников не допускается.
Последовательность укладки вала в тонкостенные подшипни- ки следующая.
1. Подбирают комплекты вкладышей с учетом размеров вала.
2. Вкладыши монтируют в постели и крышки.
3. Обдувают все поверхности воздухом и смазывают тонким слоем масла.
4. Устанавливают вал в подшипники.
5. Устанавливают крышки и затягивают гайки. Во избежание перекосов гайки целесообразно навинчивать попарно от се- редины к краям с помощью предельных или динамометри- ческих ключей.
Монтажный зазор в подшипниках обычно составляет около
30% от оптимального рабочего. Поэтому в подшипниках, подвер- женных воздействию больших динамических нагрузок, затяжку

57
гаек часто производят с силой, превышающей динамическую нагрузку на 25–40%. Несмотря на выгибание крышек, во время ра- боты такой подшипник принимает правильную форму, что обеспе- чивает максимальную несущую способность опор.
О величине зазоров косвенно судят по крутящему моменту, не- обходимому для провертывания вала. Если вал вращается туго, то путем последовательного ослабления гаек, крепящих крышки, оп- ределяют, какой именно подшипник «захватывает» вал. Вкладыши подшабривают или заменяют. Регулировать зазоры путем непол- ного затягивания гаек нельзя.
Определяют величину зазора в подшипнике с помощью свин- цовой проволоки. Для этой цели отрезки мягкой свинцовой про- волоки диаметром на 0,2–0,3 мм больше возможного зазора за- кладывают в нескольких местах между вкладышем и шейкой вала
(рис. 1.31). Предварительно проволоки смазывают маслом. После этого крышку подшипника затягивают гайками, затем снимают крышку, вынимают проволоки и замеряют толщины образовав- шихся пластинок.
Рис. 1.31. Схемы контроля зазоров свинцовыми проволоками: а) тремя; б) одной
Масляные зазоры
 в плоскостях I и II (рис. 1.31,а) равны:
;
2 1
1 1
b
a
C
I


'