Технология сборки агрегатов

Сборка агрегатов

Агрегаты собирают из отдельных деталей, подгрупп деталей, узлов и вспомогательных агрегатов.

На сборку каждого узла и агрегата разрабатывают технологический процесс, который оформляют в виде технологических карт, аналогичных по форме приведенным выше картам на разборку.

Рассмотрим процесс сборки одного из наиболее сложных агрегатов — двигателя.

Подсборка заключается в запрессовке новых направляющих втулок клапанов и подшипниковых втулок распределительного вала.

Направляющие втулки клапанов запрессовывают на специальном гидравлическом прессе, который дает возможность запрессовывать все направляющие втулки одновременно. При этом происходит выпрессовка старых втулок.

Подшипниковые втулки распределительного вала запрессовываются также все одновременно с помощью пневматического приспособления.

Втулки распределительного вала имеют отверстия для прохода масла, которые при запрессовке необходимо совместить с отверстиями масляных каналов в блоке. Для того чтобы втулки не провернулись при работе двигателя, их стопорят при помощи специальной оправки через поперечные масляные каналы в блоке.

После запрессовки все втулки одновременно растачивают на специальном расточном станке или с помощью специального при­способления под номинальный или ремонтный размер.

После окончания подсборки блок цилиндров поступает на притирку клапанов, которая, осуществляется на станке для одновременной притирки всех клапанов. Качество притирки контролируют с помощью специальных приборов.

При сборке двигателя каждый клапан должен устанавливаться в то гнездо, к которому он притерт. После притирки клапанов блок цилиндров подвергают мойке в моечной машине с целью удаления металлических и абразивных частиц, а также притирочной пасты, оставшихся после выполнения операций механической обработки цилиндров, клапанных гнезд, подсборки и притирки клапанов горячим (80° С) 10%-ным водным раствором кальцинированной соды.Промытый блок цилиндров с помощью подъемно-транспортных средств поступает на линию сборки двигателей.

Сборка узлов. Сборка коленчатого вала с маховиком и сцеплением. Нажимной диск с кожухом сцепления собирают на специальном приспособлении. Сборку коленчатого вала с маховиком и сцеплением производят на специальном стенде, позволяющем поворачивать коленчатый вал в удобное для работы положение, проверяют перпендикулярность рабочей поверхности маховика к оси коленчатого вала с помощью индика­тора, наконечник которого упирается в рабочую поверхность маховика. Биение рабочей поверхности маховика должно быть не более 0,15 мм на радиусе 155 мм. Коленчатый вал, собранный с маховиком и сцеплением, подвергают динамической балансировке. После этого наносят метки ВМТ на маховике и на кожухе сцепления, предварительно удалив старые.

Сборкашатунно-поршневой группы. Перед сборкой шатуна с поршнем в отверстие верхней головки шатуна запрессовывают втулки и обрабатывают их под установленный размер.

При сборке поршня с шатуном поршневой палец, соединяющий поршень с шатуном, запрессовывают в отверстия бобышек поршня, предварительно подогрев поршень до температуры 70 — 80° С.

Установка для сборки поршней с шатунами- металлический стол, на котором смонтировано пневматическое приспособление для запрессовки поршневого пальца и элек­трическая печь сгнездами для подогрева поршней. После сборки проверяют перпендикулярность вертикальной оси поршня к оси отверстия нижней головки шатуна. Допускаемое отклонение — 0,05 мм на длине 100 мм.

Установка поршневых колец на поршень является довольно трудоемкой операцией. Значительно облегчает ее применение пневматического приспособления для одновременной установки на поршень всего комплекта колец

Вспомогательные агрегаты двигателя (водяной насос, масляный насос, масляный фильтр и др.) собирают на верстаках с применением приспособлений. При сборке используется обычный слесарный инструмент. Сборку масляного насоса начинают с подсборки корпуса насоса, в корпус запрессовывают ось ведомой шестерни . Затем производят подсборку валика масляного насоса. На него напрессовывают упорное кольцо и закрепляют штифтом. В шпоночный паз валика запрессовывают шпонку,а затем в отверстие ведущей шестерни запрессовывают валик со шпонкой.

После этого собирают крышку масляного насоса. В отверстие крышки вкладывают шарик и пружину, завертывают пробку. После сборки крышки с редукционным клапаном последний проверяют путем нагнетания в полость крышки смеси, состоящей из 90% керосина и 10% машинного масла. При давлении в 3,5 кГ/см 2 клапан должен быть закрыт, при 3,6—4,0 кГ/см 2 он должен быть полностью открыт, чтобы смесь вытекала непрерывной струей.

Затем производят общую сборку масляного насоса. В корпус его устанавливают подсобранный валик. На хвостовик валика насаживают шестерню и стопорят ее штифтом. На ось устанавливают ведомую шестерню, ставят прокладкуи крышку. Собранные вспомогательные агрегаты подвергают испытанию на испытательных стендах.

Масляный насос и масляные фильтры испытывают на универсальном стенде. При испытании масляного насоса проверяют давление, создаваемое насосом, и его производительность, если это предусмотрено техническими условиями.Если создаваемое испытуемым масляным насосом давление меньше, чем установлено техническими условиями, то путем подбора шестерен (по высоте) добиваются его увеличения.

Масляные фильтры испытывают на герметичность под давлением масла 6 кГ/см 2 в течение одной минуты. Подтекание масла из фильтра не допускается.

Водяной насос подвергают испытанию при постоянных числах оборотов валика насоса, соответствующих числу оборотов валика на основных эксплуатационных режимах работы автомобильного двигателя. В процессе испытания насоса двигателя ГАЗ число оборотов валика должно быть 1400—1500 в минуту. При испытании водяной насос проверяют на герметичность. Во время его работы не допускается течи воды через сальник, повышенный нагрев подшипников, задевание крыльчатки за корпус и крышку.

Двигатель собирают на конвейерной эстакаде поточным способом с прерывным потоком. Подсобранный блок цилиндров прикрепляют к подвижной тележке, на которой он в процессе сборки перемещается, с поста на пост. Конструкция тележки позволяет поворачивать собираемый двигатель и устанавливать его в удобное для работы положение.

Количество постов на линии сборки двигателей зависит от произ­водственной программы и определяется расчетным путем. На первом посту устанавливают картер сцепления, все шпильки, заглушки и клапанный механизм; на втором — коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением; на третьем — шатунно-поршневую группу, на четвертом устанавливают распределительный вал, головку блока цилиндров, крышку распределительных шестерен и регулируют клапаны. На пятом посту присоединяют вспомогательные агрегаты, масло-приемник и масляный картер.

После окончания сборки двигатель с помощью подъемно-транспортных средств снимают с тележки конвейерной эстакады и направляют на испытательную станцию для приработки и испытания.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лекция 7 тема: сборка агрегатов

1 Сборка типовых соединений и передач

2 Сборка агрегатов

Сборку агрегатов автомобилей осуществляют из предварительно собранных, отрегулированных и испытанных узлов с выполнением в полном объеме необходимых регулировочных и контрольных операций, приработки обкатки и испытаний.

Сборка является завершающей и наиболее ответственной стадией ремонта автомобилей, в которой сходятся результаты всех предшествующих этапов производственного процесса.

Качество сборочных работ влияет на работоспособность отремонтированного автомобиля, на его надежность и долговечность. Объем сборочных работ весьма значителен и составляет 20..-40 % общей трудоемкости ремонта автомобиля.

Сборка выполняется различными методами и средствами в зависимости от масштаба производства. При единичном производстве она выполняется по принципу концентрирования операций. С увеличением масштаба авторемонтного производства происходит переход от концентрации операций к их дифференцированию.

Для упрощения процесса организации сборку подразделяют на узловую и общую. Под узловой понимают последовательную сборку подгрупп и групп, а под общей—сборку готовых изделий.

В результате общей сборки получается готовое изделие, соответствующее всем предъявляемым к нему техническим требованиям. При завершении сборки фиксируется окончательная точность выходных параметров автомобиля.

Технологический процесс сборки складывается из ряда операций, заключающихся в соединении деталей в узлы, а узлов в агрегаты и автомобиль, отвечающий требованиям чертежей и технических условий.

При сборке узлов автомобиля применяются резьбовые, прессовые, шлицевые, шпоночные и другие виды соединений. Наиболее широкое применение получили резьбовые и прессовые соединения, а из передач — зубчатые.

1 Сборка типовых соединений и передач

Сборка резьбовых соединений. Резьбовые соединения составляют примерно 25. 30 % от общего количества соединений деталей машин. При сборке резьбовых соединений должны быть обеспечены:

соосность осей болтов, шпилек, винтов и резьбовых отверстий и необходимая плотность посадки в резьбе;

отсутствие перекосов торца гайки или головки болта относительно поверхности сопрягаемой детали, так как перекос является основной причиной обрыва винтов и шпилек;

соблюдение очередности и постоянство усилий затяжки группы гаек (головка цилиндров и др.).

Выбор типа инструмента определяется конструктивными особенностями соединяемых деталей и величиной крутящего момента, требуемого для сборки резьбового соединения.

В целях надежной работы резьбового соединения при сборке необходимо обеспечить: установленные техническими требованиями на сборку величину затяжки, последовательность и равномерность затяжки гаек или болтов; перпендикулярность торца гайки и опорной части зажимаемой детали к оси резьбы; выполнение затяжки в несколько приемов сначала с усилием, равным половине требуемого, а потом с полным усилием; предохранение от самоотвертывания (стопорение) требуемым способом; способ контроля усилия затяжки резьбового соединения устанавливается техническими требованиями на сборку.

Повышение производительности труда при сборке резьбовых соединений достигается применением специального ручного инструмента (коловратных, трещеточных и специальных ключей) и использованием механизированного инструмента (электрических, гидравлических пневматических гайковертов и отверток).

Сборка прессовых соединений. Качество сборки прессовых соединений формируется под воздействием следующих факторов: материала сопрягаемых деталей, геометрических размеров, формы и шероховатости поверхностей, соосности деталей и прилагаемого усилия запрессовывания, наличия смазки и др.

При сборке прессовых соединений с натягом необходимо знать величину усилия запрессовки, так как в зависимости от его величины подбирается необходимое оборудование.

Сборка зубчатых передач. Зубчатые колеса насаживают на посадочные шейки валов с небольшим зазором или натягом вручную или при помощи специальных приспособлений. Процесс сборки зубчатых передач заключается в установке и закреплении их на валу, проверке и регулировке этих передач.

Для правильного зацепления зубчатых цилиндрических колес необходимо, чтобы оси валов лежали в одной плоскости и были параллельны. Их выверка производится регулированием положения гнезд под подшипники в корпусе. После установки зубчатые колеса проверяют по зазору, зацеплению и контакту.

Качество сборки передач с коническими зубчатыми колесами определяется правильностью пересечения осей валов передачи, точностью углов между осями колес и величинами бокового и радиального зазора.

Сборка шлицевых соединений.

В шлицевых соединениях центрирование детали может производиться по наружному диаметру выступов вала или по внутреннему диаметру впадин вала и боковым сторонам шлицев. При центрировании детали по наружному диаметру выступов вала последний шлифуют по наружному диаметру шлицев, а отверстие протягивают. После сборки шлицевого соединения нужно проверить детали (в частности, шестерни) на биение. Проверку выполняют на поверочной плите, устанавливая вал в центры или на призмы. Проверка на биение производится при помощи индикатора.

При подвижной посадке шестерни на шлицевом валу шестерня должна свободно перемещаться по валу без заедания и в то же время не качаться.

Сборка конусных соединений. При сборке конусных соединений особое внимание нужно обращать на прилегание конусных поверхностей. Для этого конусные поверхности ответственных деталей развертывают или притирают при помощи притирочных паст. Проверку притирки производят по цвету притираемых поверхностей (поверхность должна быть ровной и матовой) или по краске. Чтобы конусное соединение работало правильно, оно должно иметь натяг.

Сборка шпоночных соединений. При сборке комплектов автомобильных деталей широко применяются два вида шпоночных соединений— с призматической (обыкновенной) и сегментной шпонкой.

При сборке шпоночных соединений обоих видов особое внимание должно быть уделено подгонке шпонок по торцам и зазору по наружной стороне шпонки. Так как через торцы шпонок обычно передаются крутящие моменты от одной детали к другой, они должны быть очень точно пригнаны по шпоночному пазу сопряженной детали.

Сборка деталей машин с подшипниками качения.

При запрессовке подшипника качения размер его колец изменяется:

внутреннее кольцо увеличивается, а наружное уменьшается. Эти изменения вызывают уменьшение диаметрального зазора между рабочими поверхностями колец и шариков.

Внутреннее кольцо подшипника, сопряженное с цапфой вала, должно иметь посадку с натягом, а наружное—с небольшим зазором так, чтобы кольцо имело возможность во время работы незначительно провертываться.

При установке в узле двух или нескольких подшипников необходимо обеспечить самоцентрирование неподвижных колец в радиальном и осевом направлениях. Это позволит компенсировать возможные неточности обработки, сборки и температурных деформаций базовых деталей. Несоблюдение этого правила может привести к перекосам подшипников и заклиниванию шариков.

При запрессовке подшипников качения с помощью оправок необходимо, чтобы усилие запрессовки передавалось непосредственно на торец соответствующего кольца: внутреннего—при напрессовке на вал, наружного — при запрессовке в корпус и на оба торца колец, если подшипники одновременно напрессовываются на вал и входят в корпус.

Срок службы подшипников качения зависит в значительной мере от степени предохранения их от грязи и пыли.

Сборка узлов и агрегатов машин

При конструировании соединений, узлов и агрегатов должны быть выдержаны следую­щие условия производительной и качественной сборки:

­ полная взаимозаменяемость деталей и узлов;

­ исключение подгоночных работ и уста­новки деталей по месту;

­ удобный подход монтажного инструмен­та: возможность применения механизирован­ного инструмента;

­ агрегатный принцип сборки – соединение деталей в первичные подузлы, подузлов в узлы, узлов в агрегаты, установка агрегатов на машину.

Соблюдение этих условий позволяет органи­зовать технологический процесс по принципу параллельного и одновременного выполнения операций, закрепить за каждым рабочим ме­стом цикл постоянно повторяющихся опера­ций и механизировать сборку. В крупносерий­ном и массовом производстве выполнение этих условий позволяет организовать не­прерывно-поточную сборку.

Взаимозаменяемость деталей достигается назначением необходимых допусков и пре­дельных отклонений формы (параллельность, перпендикулярность и т. д.). Типы посадок вы­бирают в зависимости от условий работы со­единения. Необходимую точность устанавли­вают размерным анализом, имеющим целью проверку работоспособности соединения при крайних значениях зазоров (натягов).

Читайте также:  ТИЦ с помощью сеопульт

Иногда по условиям работы зазоры (натяги) должны быть выдержаны в более узких пре­делах, чем те, которые получаются при выпол­нении размеров даже по 5-6му квалитетам. В таких случаях часто применяют селек­тивную сборку. В зависимости от вели­чины отклонений от номинала детали делят на несколько групп. При сборке соединяют де­тали только тех групп, которые в сочетании одна с другой дают необходимую величину зазоров (натягов). Естественно, что при этом принцип взаимозаменяемости нарушается. Необходимость предварительной разбивки де­тали на размерные группы осложняет и замед­ляет производственный процесс.

Для соединений такого рода целесообразно ввести повышенный (прецизионный) 4-й квалитет. Совре­менные методы чистовой обработки (прецизионное шлифование валов, калибрующее протягивание и хонингование отверстий) позволяют получить размеры с точностью 0,5-1 мкм, достаточной для соедине­ний, собираемых в настоящее время методом селек­тивной сборки. Повышение стоимости механической обработки вполне окупилось бы упрощением и уде­шевлением сборки.

Особое внимание следует обратить на устранение подгоночных работ, доделки дета­лей в процессе сборки и установки деталей и узлов по месту с индивидуальной регулиров­кой их взаимного расположения. Подгонка требует применения слесарных операций или дополнительной станочной обработки, рас­страивающих ритм сборки, снижает качество сборки и лишает конструкцию взаимозаменяе­мости. Пригоночные работы, как правило, очень трудоемки. Необходимы предваритель­ная, иногда многократная сборка узлов, про­меры, проверка работы узла и последующая разборка для внесения исправлений. Каждая сборка-разборка связана с операциями про­мывки деталей.

В правильной конструкции детали должны быть выполнены с точностью, обеспечиваю­щей собираемость и надежность узла при ком­плектации его любыми деталями, поступаю­щими со склада готовых изделий. Положение деталей в узле, узлов в агрегате и на машине должно быть определено сборочными базами и фиксирующими элементами, выполненными заранее с помощью станочных операций.

При сборке некоторых соединений до сих пор применяют ручные операции. К таким операциям относится, например, притирка де­талей в соединениях, где требуется высокая степень герметичности (посадки конических клапанов, пробковых кранов, плоских распре­делительных золотников, плунжеров и цилин­дрических золотников во втулках и т. д.). При­тирку применяют также в тяжелонагруженных соединениях на конусах для полного прилегания и предупреждения наклепа и разбивания посадочных поверхностей. Поскольку притир­ка производится попарно, детали лишаются свойства взаимозаменяемости.

Однако и здесь возможна замена ручных операций механическими не только на предва­рительных, но и на окончательных стадиях обработки. Так, на передовых предприятиях трудоемкую операцию попарной притирки плоских поверхностей в соединениях метал­ла по металлу заменяют механизирован­ной притиркой каждой из поверхностей по эталонной плите, благодаря чему сопрягаю­щиеся детали становятся взаимозаменяемыми.

Осевая и радиальная сборка

Система сборки оказывает большое влияние на конструкцию узла и на его технологические и эксплуатационные характеристики.

В узлах с продольной и поперечной осями симметрии возможны две основные системы сборки: осевая, при которой части узла соединяются в осевом направлении, и ра­диальная, при которой части соединяются в поперечном (радиальном) направлении. При осевой сборке плоскости стыка перпендику­лярны к продольной оси; при радиальной – проходят через продольную ось.

На рис. 64 в качестве простейшего примера изображена сборка вала с насаженным на него зубчатым колесом в корпус. На рис. 64, а по­казана осевая сборка. Корпус и крышка корпу­са, а также установленные в них подшипни­ковые втулки целые. Вал вводят в корпус в осевом направлении и фиксируют крышкой, центрированной относительно корпуса ци­линдрическим буртиком.

На рис. 751,б показана смешанная радиально-осевая сборка. В данном случае корпус разъемный, а крышка – целая.

При радиальной сборке (рис. 751, в) корпус и втулки выполнены с разъемом по продоль­ной оси. Вал укладывают в одну из половин корпуса и накрывают другой половиной. По­ловины корпуса стягивают поперечными бол­тами и фиксируют одну относительно другой установочными штифтами.

Сопоставление систем осевой и радиальной сборки позволяет сделать следующие, общие для многоступенчатых агрегатов выводы.

При осевой сборке отливка корпуса, разде­ленного на отсеки, проста. Механическая обра­ботка весьма удобна. Обрабатываемые по­верхности открыты для обзора, доступны для подвода режущего инструмента и легко про­меряются. Так как обработка производится по непрерывным цилиндрическим поверхностям, то при изготовлении отсеков могут быть при­менены методы скоростной обработки. Конструкции в целом присуща высокая жесткость. Внутренние полости хорошо уплот­няются.

Рис. 64. Схемы сборки

Недостатки осевой сборки следующие:

1. Сборка агрегата сложна. Проверка и регулировка осевых зазоров затруднительны. Выдержать правильные зазоры можно или с помощью специальных приспособлений, или повышением точности выполнения осевых размеров элементов конструкции.

2. Осмотр внутренних частей сложен. Для того чтобы открыть какую-нибудь ступень, необходимо демонтировать все предыдущие.

Конструкция с радиальной сборкой по до­стоинствам и недостаткам противоположна конструкции с осевой сборкой. Изготовление корпуса, представляющего собой две мас­сивные отливки, затруднительно. Механиче­ская обработка сложна. Внутренние полости обрабатывают или открытым способом – для каждой половины корпуса в отдельности, с по­следующей подгонкой стыка, или закры­тым – при половинах корпуса, собранных на контрольных штифтах по предварительно на­чисто обработанным поверхностям стыка. И тот и другой способ требуют специальных инструментов, мерительных приспособлений, а также высокой квалификации исполнителей.

Вследствие асимметрии сечений корпус имеет неодинаковую жесткость: меньшую в плоскости стыка и большую в перпендику­лярном к нему направлении. Ослабление кон­струкции продольным разъемом приходится компенсировать увеличением сечений стенок корпуса. Конструкция поэтому получается тя­желой. Полости корпуса нуждаются в тщательном уплотнении по фигурному плоскому стыку без нарушения цилиндричности вну­тренних обработанных поверхностей, что обы­чно достигается притиркой стыковых поверх­ностей и установкой их на герметизирующих составах.

Зато сборка и разборка очень удобны. При сборке вал укладывают в подшип­ники нижней половины корпуса. Предостав­ляется полная возможность проверить и отре­гулировать осевые зазоры. Осмотр внутренних полостей агрегата удобен. При снятой верхней половине корпуса обнажается внутренность агрегата и обеспечивается доступ ко всем установленным в корпусе деталям.

Сравнивая недостатки и преимущества осе­вой и радиальной сборки, видим, что осевую сборку целесообразно применять в тех слу­чаях, когда ради создания прочной и легкой конструкции (транспортное машиностроение) можно пойти на некоторые эксплуатационные неудобства. Если масса конструкции не играет существенной роли и если можно допустить повышенную стоимость изготовления ради удобства сборки и эксплуатации, то приме­няют радиальную сборку.

На рис. 65 показаны схемы сборки одно­ступенчатого зубчатого редуктора с располо­жением осей зубчатых колес в горизонтальной плоскости.

Рис.65. Схемы сборки одноступенчатых редукторов

В конструкции с осевой сборкой (вид а) из-за наличия цоколя нельзя разъединить кор­пус по оси симметрии. Зубчатые колеса редук­тора монтируют с одной стороны в стенки корпуса, а с другой – в отъемной крышке 1, зафиксированной на корпусе контрольными штифтами. Конструкция обеспечивает удоб­ную механическую обработку корпуса. В отли­чие от многоступенчатых агрегатов здесь удо­бен и монтаж. Для проверки зацепления колес и для осмотра внутренней полости редуктора предусматривают смотровой люк 2.

В конструкции с радиальной сборкой (вид б) корпус состоит из двух частей с разъемом в плоскости осей зубчатых колес, части корпуса фиксируются одна относительно другой контрольными штифтами. Как и другие си­стемы радиальной сборки, эта конструкция ха­рактеризуется сложностью механической обра­ботки. Посадочные отверстия под подшипники валов обрабатывают в сборе при половинах корпуса, соединенных по предварительно обработанным поверхностям стыка, или раз­дельно в обеих половинах, с последующей чи­стовой обработкой поверхностей стыка. По­следний способ сложнее, чем первый.

Уплотнение стыка связано с некоторыми за­труднениями. Упругие прокладки применять нельзя, чтобы не нарушить цилиндричность посадочных гнезд под подшипники; необходи­ма притирка поверхностей стыка и примене­ние герметизирующих составов. Особенно трудно добиться уплотнения одновременно по плоскому стыку и по наружным цилиндриче­ским поверхностям подшипников (если втулки подшипников выполнены целыми). Во избежа­ние разборки стыка при эксплуатации в кор­пусе необходимо предусматривать смотровой люк.

В конструкции со смешанной радиально-осевой сборкой (вид в) валы зубчатых колес оперты в стенках корпуса; корпус снабжен крышкой с плоскостью разъема, расположен­ной выше гнезд под подшипники валов. Сбор­ку ведут в следующем порядке: заводят в кор­пус зубчатые колеса (которые в данном случае должны быть насадными), продевают валы че­рез подшипник и через ступицы колес (валы должны быть ступенчатыми) и фиксируют ко­леса на валах. По простоте механической обработки, по устойчивости фиксации валов в корпусе эта конструкция лучше предыдущих. Однако монтаж ее значительно сложнее.

В большинстве случаев возможно несколько вариантов сборки, из которых конструктор должен выбрать вариант, наиболее подходя­щий к данным условиям работы.

В таблице 12 приведены способы радиальной и осевой сборки типового машиностроительного уз­ла – зубчатого редуктора.

Независимая разборка

При выборе системы сборки следует учиты­вать удобство осмотра, проверки и регулиро­вания узлов. Демонтаж одной детали или узла не должен нарушать целостности других уз­лов, подлежащих проверке.

Рис. 66. Системы сборки

Установка зубчатого колеса по рис. 66, а неудачна. Колесо зафиксировано гайкой 1, слу­жащей также для крепления оси в корпусе. Чтобы снять колесо, необходимо демонтиро­вать весь узел. В улучшенной конструкции (вид б) ось и колесо укреплены отдельно, по­этому снимать колесо можно без демонтажа оси.

В узле крепления подшипника (вид в) крыш­ка и корпус стянуты сквозными болтами. При снятии крышки подшипник распадается. В конструкции г демонтаж крышки и корпуса раздельный.

На виде д представлен узел конической зуб­чатой передачи к кулачковому валику. Кор­пуса подшипников выполнены как одно целое со станиной, крышки – заодно с кожухом ста­нины. При снятии кожуха валик остается в нижних вкладышах: проверить работу узла невозможно.

Целесообразно сделать кожух станины не­сущим, а крышки к корпусам подшипников крепить каждую отдельно (вид е). При снятии кожуха весь механизм в сборе становится до­ступным для осмотра. Помимо удобства раз­борки, при такой конструкции облегчается точная обработка отверстий подшипников.

Последовательность сборки

При последовательной установке нескольких деталей с натягом следует избегать посадки по одному диаметру (рис. 67, а, в, д). Необхо­димость продевать детали через посадочную поверхность усложняет монтаж и демонтаж и вызывает опасность повреждения поверхно­стей. В таких случаях целесообразно приме­нять ступенчатые валы с диаметром ступе­ней, последовательно возрастающим в направ­лении сборки (виды б, г, е).

Рис. 67. Сборка по нескольким посадочным поясам

Особенно затруднительна сборка большого числа деталей на длинных валах при посадках с натягом. Это затруднение при монтаже можно преодолеть, нагревая насажи­ваемые детали до температуры, допускающей свободное надевание их на вал (хотя эта опе­рация усложняет сборку); при демонтаже та­кой возможности нет.

Правильная конструкция ва­ла в этом случае – ступенчатая. Если ступеней много, то во избежание чрез­мерного увеличения диаметра последних сту­пеней вала приходится отказываться от стан­дартных диаметров и вводить индивидуаль­ные размеры. Перепад ступеней в этом случае доводят до минимальных размеров (порядка несколь­ких десятков миллиметра), достаточных для свободного надевания деталей.

Лучше, если сборку ведут с двух сторон ва­ла. В этом случае обработка вала и сту­пиц упрощается; число номинальных диаме­тров, номенклатура специального режущего (развертки, протяжки) и мерительного инстру­мента (скобы, пробковые калибры) умень­шаются вдвое.

При монтаже по двум посадочным поясам необходимо соблюдать правильную последо­вательность введения детали в посадочные от­верстия. Если деталь сначала входит в первый (по ходу движения) пояс, а между торцом де­тали и вторым посадочным поясом остается зазор т (рис. 68, а), то вследствие неизбеж­ного перекоса монтаж становится затрудни­тельным, а при посадках с натягом зачастую и невозможным. Также следует избегать одно­временного входа детали в посадочные пояса (виды б). Правильные конструкции показаны на видах е. Деталь должна сначала войти во второй посадочный пояс на расстояние п (практически 2-3 мм), достаточное для ее на­правления, после чего войти в первый пояс.

Рис. 68. Посадка по двум поясам

Съемные устройства

Съемные устройства обязательны в соединениях деталей с натягом, с применением герметизирующих составов, в соедине­ниях с труднодоступным расположением дета­лей, а также в соединениях, работающих при циклических нагрузках, когда возможно по­явление наклепа и фрикционной коррозии.

Простейший способ облегчения разбор­ки – включение в детали элементов, допу­скающих применение съемников: закраин, ре­борд, резьбовых поясов, нарезных отверстий и т. д. В некоторых случаях съемники вводят в конструкцию детали.

На рис. 69 показана посадка втулки с натя­гом в корпусную деталь. Конструкция а с тру­дом поддается разборке. Разборку можно облегчить, увеличив высоту реборды т (вид б), введя кольцевой зазор h (вид в) или выборку q между ребордой и корпусом под демонтажный инструмент (вид г), просверлив резь­бовые отверстия s во втулке (вид д) или t в корпусе (вид е) под винты-съемники. Резь­бовых отверстий должно быть не меньше трех (под углом 120°) для того, чтобы обеспечить извлечение детали без перекосов.

Рис. 69. Съемные устройства

Сборочные базы

Положение деталей при сборке должно быть однозначно определено сборочными ба­зами. Недопустимы конструктивные неопреде­ленности, при которых сборщик должен вести сборку по своему усмотрению. Нежелательны конструкции, требующие регулировки, подгон­ки, установки по месту и т. д. В производстве ошибки сборки могут быть обнаружены конт­ролем. В эксплуатации же, особенно если ма­шина попадает в неумелые руки, гарантии правильной сборки нет.

Всякая неопределенность при сборке требует дополнительного труда и времени со стороны сборщиков и контролеров и снижает произво­дительность сборочных операций. Качество сборки в этом случае во многом зависит от квалификации персонала.

Читайте также:  Технология сборки автомобиля

Пример неправильной конструкции пред­ставлен на рис. 70, а. Зубчатое колесо затяги­вается на валу с обеих сторон кольцевыми гайками 1. В конструкции отсутствует база, определяющая осевое положение зубчатого колеса и вала. При монтаже и переборках узла приходится регулировать положение зубчато­го колеса. При этом узел может быть собран неправильно.

В конструкции б сделана не совсем удачная попытка зафиксировать положение зубчатого колеса. Фиксирующий подшипник 2 затяги­вается на выступ вала; зубчатое колесо затяги­вается с упором на внутреннее кольцо под­шипника. Если сначала затягивают фиксирую­щий подшипник, а затем зубчатое колесо, то положение колеса является вполне опреде­ленным, но не исключено, что сначала затяну­то колесо через подшипник 3, а затем подшип­ник 2. При этом зубчатое колесо может быть сдвинуто с номинального положения.

В правильной конструкции в создана жест­кая база – буртик п, на которой затягиваются независимо один от другого подшипник и зуб­чатое колесо. Положение колеса и вала вполне зафиксировано и может колебаться только в пределах допусков на механическую обра­ботку.

На виде г консольное зубчатое колесо уста­новлено на подшипниках, затягиваемых в кор­пусе с обеих сторон кольцевыми гайками. База отсутствует; положение колеса в узле может меняться в пределах хода гаек.

В правильной конструкции д положение зуб­чатых колес зафиксировано базой (привертная шайба 4).

Рис. 70. Фиксация деталей при сборке

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; Нарушение авторского права страницы

Технология сборки машин

Сборочные работы являются заключительным этапом в производственном процессе изготовления станков и машин. Трудоемкость сборочных работ в машиностроении составляет 20-30% от общей трудоемкости изготовления изделия. От качества выполнения сборочных работ во многом зависят эксплуатационные характеристики станков и машин. Сборку осуществляют путем соединения с заданной точностью относительного положения составных элементов изделия.

Изделием в машиностроении называют любой предмет или набор ряда предметов, подлежащих изготовлению на предприятии. Изделием может быть любая машина, ее элементы в сборе, отдельные детали в зависимости от того, что является продуктом конечной стадии данного производства. Например, для станкостроительного завода изделием может являться станок, автоматическая линия, изготовление крепежных деталей – болтов, гаек и т. д.

Установлены следующие виды изделий:

  • детали;
  • сборочные единицы (узлы);
  • комплексы;
  • комплекты.

Деталь – изделие (составная часть изделия), изготовленное без применения сборочных операций. Деталь является первичным сборочным элементом каждой машины.

Сборочной единицей (узлом) называют изделие, составными частями которого являются детали в сочетании со сборочными единицами, которые могут в нее входить. Технологическим признаком составной части является возможность ее сборки обособленно от других элементов изделия. Различают составные части первого, второго и более высоких порядков. Деление изделия на составные части осуществляется по технологическому признаку. Составная часть первого порядка входит непосредственно в составную часть изделия, составная часть второго порядка – в составную часть первого порядка. Она может разделяться на составные части третьего порядка и детали и т. д. Составная часть высшего порядка разделяется только на детали.

Комплекс – это два и более изделия, не соединенных сборочными операциями, но служащих для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. В комплекс входят изделия, выполняющие основные функции, а также детали, сборочные единицы, предназначенные для выполнения вспомогательных функций, например, монтажа комплекса на месте его эксплуатации.

Комплект представляет собой два и более изделия, которые не соединены посредством сборочных операций. Эти изделия имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект запасных частей и т. д.

Сборку разделяют на общую и сборочных единиц (узлов). При общей сборке собирают изделие, при сборке сборочных единиц (узлов) – собирают составные части этого изделия. Элемент (деталь), с которого начинают сборку изделия или его составной части, называют базовым. Базовым элементом, например, металлорежущего станка, является станина.

Построение процессов общей сборки и сборки сборочных единиц представляют с помощью технологических схем сборки. Эти схемы показывают структуру и последовательность соединения сборочных единиц в изделие и их составных частей. В единичном, мелкосерийном и серийном производстве сборку сборочных единиц и общую сборку выполняют в сборочных цехах или сборочных участках механосборочных цехов. В крупносерийном и массовом производстве сборку сборочных единиц изделий осуществляют в конце поточных линий. Общую сборку выполняют в сборочном цехе.

В зависимости от характера производства, определяемого размером изделий, трудоемкости сборочных работ и факторов сборка может быть стационарной и подвижной.

Стационарная сборка выполняется на определенном рабочем месте, к которому подают необходимые детали. Существует два вида стационарной сборки:

  • сборка по принципу концентрации операций, когда работу выполняют на одном рабочем месте одним рабочим или одной бригадой, которые собирают изделие, начиная с получения деталей и кончая испытанием. Эту форму сборки применяют главным образом при единичном производстве и иногда при мелкосерийном (например, сборка турбин);
  • сборка изделия по принципу расчленения операций на узловую и общую сборку, когда сборочные единицы собирают несколько рабочих или бригад одновременно; собранные сборочные единицы подают на общую сборку, где из них специальная бригада собирает изделия. Так собирают металлорежущие станки и автомобили.

В производстве крупных изделий, имеющих значительную массу и большие габариты, применяют поточную сборку на подвижных стендах, при которой рабочий или бригада рабочих выполняют одну и ту же операцию, переходя от одного стенда к другому.

Подвижную сборку выполняют также двумя способами:

  • сборка со свободным перемещением собираемого изделия от одной операции сборки к другой с помощью крана, конвейера, тележек на рельсовом пути, рольгангов и т. п.;
  • сборка с принудительным передвижением собираемого изделия с помощью конвейера или тележек, замкнутых ведомой цепью.

Участок подвижной сборки может включать рабочие места, на которых выполняется стационарная сборка сборочных единиц и подготовка деталей к сборке.

Технология сборки двигателей внутреннего сгорания

Технология общей сборки двигателей зависит от их размеров и серийности производства.

1. Сборка крупных двигателей в мелкосерийном производстве.

Сборка крупных двигателей производится в условиях мелкосерийного производства на неподвижных стендах.
Стендом обычно служат чугунные или стальные балки – параллели, укладываемые на массивные фундаментные балки, закрепленные на бетонном или железобетонном фундаменте. В параллелях сделаны продольные Т-образные пазы, в которые закладывают головки болтов, крепящих раму двигателя к стенду. Верхние плоскости параллелей точно обработаны и установлены на стенде горизонтально, с точностью 0,03 мм на 1м длины.

Раму двигателя устанавливают на параллели стенда, и щупом проверяют прилегание лап рамы параллелям. При наличии зазоров рама при затяжке болтов может деформироваться, поэтому зазоры более 0,05 мм не допускаются. Для исключения влияния зазоров раму можно устанавливать на точные клинья (бруски) и при обнаружении зазоров заменять отдельные клинья более толстыми. Раму прикрепляют к балкам и проверяют плоскостность верхней поверхности.

После выверки рамы устанавливают вкладыш подшипников рамы. Если вкладыши в механическом цехе раскачивались в сборе с рамой, то их устанавливают по меткам. Если подгонка вкладышей по валу производится при сборке, необходимо проверить прилегание вкладышей к постели покраске. После проверки вкладыши устанавливают в раму, и их положение фиксируют штифтами. При сборке двигателей больших размеров окончательную обработку вкладышей обычно производят в процессе сборки. Для получения правильных зазоров между валом и вкладышами проверку вкладышей целесообразно производить по валу-калибру, который представляют собой трубу с утолщенными шлифованными шейками, диаметр которых больше диаметра коренных шеек коленчатого вала на величину диаметрального зазора. При пришабривание вкладышей по валу-калибру необходимо добиться, чтобы площадь их прилегания составляла до 70-80% поверхности вкладыша, и сделать разбивку по краске (до одного-двух пятен на 1 см2). Одновременно с этим при помощи индикаторов проверяют параллельность оси вала плоскости рамы.

Верхние вкладыши шабрят относительно вала вне стенда или одновременно с нижними вкладышами, зажимая крышки подшипников специальными приспособлениями.

После пригонки вкладыши тщательно очищают, затем производят укладку коленчатого вала. Шейки вала и вкладыши перед укладкой смазывают маслом. Затем проверяют свободное вращение вала и линейные зазоры между буртиками и галтелями вала и упорным подшипником. При необходимости буртик подшипника пришабривают. Индикаторным приспособлением проверяют развал щек коленчатого вала путем контроля расстояния между щеками в четырех положениях коленчатого вала через 90º. Изменение расстояния между щеками не должно превышать 0,01-0,02 мм.

На вал ставят вкладыши и крышки подшипников

Собранный с гильзами узел блока при помощи крана и подъемного приспособления устанавливают на раму и закрепляют болтами. Иногда для лучшего уплотнения стыка используют бумажную прокладку или шелковую нитку.

Затем устанавливают и закрепляют анкерные болты. Затяжку анкерных болтов производят в порядке, оговоренном в сборочном чертеже, обычно в шахматном порядке, в несколько переходов. За каждый переход гайки затягивают на одну-две грани.

После закрепления блока устанавливают и закрепляют домкратики, с помощью которых крепят крышки подшипников рамы.

В гильзы блока вставляют поршни, собранные с шатунами. В конструкциях, у которых регулируется расстояние от оси нижней головки шатуна до торцевой поверхности поршня (шатун с отъемной головкой, поршень с вставкой), предварительно устанавливают поршень без поршневых колец, проверяют положение торца поршня относительно верхней поверхности бурта гильзы, подбирают прокладку, обеспечивающую требуемую высоту камеры сжатия. Затем вынимают поршень с шатуном, монтируют поршневые кольца и производят окончательную установку поршня на место, закрепление и шплинтовку шатунных болтов.

Для сжатия поршневых колец поршень при установке в гильзу пропускают через коническое кольцо, проходя через которое поршневые кольца постепенно сжимаются и свободно входят в цилиндры.

Головки цилиндров (крышки) поступают на общую сборку в виде узла с притертыми клапанами, собранными коромыслами. При их монтаже необходимо обеспечить правильное положение прокладок и равномерную затяжку шпилек.

После установки головок цилиндров ставят на место распределительные валы и монтируют шестерни привода. Правильность закрепления шестерен проверяют при установке первой шатунной шейки коленчатого вала в положение, соответствующее нахождению поршня в в.м.т. Кронштейны толкателей становятся так, чтобы ролики правильно касались кулачковых шайб. После проверки правильности положения всех механизмов подшипники распределительного вала и кронштейны толкателей закрепляют штифтами, болты и гайки, крепящие оси и шестерни шплинтуют.

Смотрите также

Одновременно с монтажом и проверкой механизмов привода монтируют топливные насосы, проверяют и фиксируют положение кулачковых шайб привода подачи топлива и устанавливают регулятор.

Ставят на место масляный и водяной насосы, проверяют зазоры между зубьями шестерен привода, закрепляют насосы болтами и фиксируют контрольными шпильками.

До того как полости корпусных деталей будут закрыты люками и крышками, монтируют внутренние маслопроводы. Затем устанавливают переднюю и заднюю крышки. На крышках закрепляют воздухораспределитель, привод тахометра, холодильник масла и фильтры.

На фланец коленчатого вала устанавливают маховик. Призонные пальцы крепления маховика должны быть плотно посажены в развернутые совместно с коленчатым валом отверстия; болты плотно затянуты и зашплинтованы. При установке маховика необходимо проверить правильность положения меток относительно кривошипов коленчатого вала.

Затем монтируют кронштейны и тяги топливных насосов и присоединяют их к регулятору; монтируют топливные трубопроводы, подводящие топливо от фильтров к топливным насосам и от насосов к форсункам, и сливные трубопроводы от форсунок и насосов.

К фланцам крышек присоединяют впускной и выпускной коллекторы, соединяют их трубопроводами и водопереливными патрубками с сапуном и водными полостями крышек. Под фланцы коллекторов помещают прокладки из асбестового картона или паронита, а под фланцы переливных патрубков – медноасбестовые прокладки.

Водяные трубопроводы и водяную систему испытывают на герметичность при давлении 3кГ/см2.

Затем воздухораспределитель соединяют воздушными трубопроводами с пусковыми клапанами, устанавливают внешние маслопроводы, щиток приборов, термопары и датчик тахометра. Полости двигателя закрывают люками, кожухами и щитками и производят пригонку и монтаж площадок и ограждений.

Собранный двигатель при помощи специальной траверсы снимают со стенда и направляют на испытание.

2. Сборка крупных и средних двигателей в крупносерийном производстве.

Сборка двигателей в крупносерийном производстве поточная. Она характеризуется почти полным исключением пригоночных работ.

Сборка тепловозного двигателя в крупносерийном производстве производится в следующем порядке. На отдельном стенде подготавливают к сборке блок цилиндров. В узел устанавливают выпускные коробки, гильзы, внутренние масляные трубопроводы, выпускные коллекторы.

На следующем поворотном стенде, куда собранный блок цилиндров передается краном, ставят вкладыши коренных подшипников и коленчатые валы. Точная обработка гнезд под вкладыши и вкладышей обеспечивает установку вала без шабрения. При необходимости исправляют шабером или гладилкой только отдельные места на галтелях. Поворотный стенд позволяет устанавливать блок при монтаже нижнего и верхнего коленчатых валов в нужное положение и обеспечивает удобство монтажа валов и затяжки подшипников. После затяжки подшипников, которые собирают без

прокладок, проверяют правильность сборки (щуп 0,03 мм не должен входить между поверхностями стыка).

Собранный с коленчатыми валами блок размещают на основном сборочном стенде.

В блок монтируют верхние и нижние поршни с шатунами и закрепляют на коленчатых валах шатунные подшипники.

Высота камеры сжатия проверяется при установке коленчатых валов в положение вмт. при помощи свинцовой палочки, которая через отверстия для форсунки вводится в цилиндр. Регулировку высоты камеры сжатия производят изменением толщины прокладок между опорной плитой и вставкой поршня.

Читайте также:  Типы распределенного впрыска

Затем устанавливают вертикальную передачу, соединяющую верхний и нижний коленчатые валы. Коленчатые валы должны быть соединены между собой в таком положении, чтобы при положении верхнего поршня в в.м.т. нижний поршень этого же цилиндра находился на 12º после в.м.т. (по углу поворота кривошипа).

Валы топливных насосов (правый и левый) ставят в блок вместе с подшипниками и соединяют через промежуточные шестерни с верхним коленчатым валом. Приводные шестерни посажены на валы привода топливных насосов на регулируемых муфтах.

На кронштейнах блока устанавливают толкатели и топливные насосы. Затем на верхний коленчатый вал монтируют привод нагнетателя воздуха, на нижний – антивибратор и торцовые поверхности блока закрывают передней и задней крышками. На крышках монтируют агрегаты двигателя: нагнетатель воздуха, масляный и водяной насосы, воздухораспределитель, регулятор. В таком виде двигатель поступает на последний стенд, где монтируют все наружные трубопроводы и мелкие узлы, проверяют взаимодействие узлов и закрывают люки.

Собранный двигатель передают на испытательную станцию или на участок, где двигатель монтируется с генератором.

3. Сборка быстроходных двигателей в крупносерийном и массовом производстве.

Сборка быстроходных двигателей в условиях крупносерийного производства поточная, обычно производится на рельсовых или безрельсовых тележках, перемещаемых от одного сборочного поста к другому рабочими-сборщиками или с помощью специальной цепи, с которой тележка может соединяться откидным приспособлением.

В массовом производстве поточная сборка осуществляется на непрерывно движущемся конвейере. При этом такт сборки должен соответствовать программе выпуска.

Сборка V-образного двигателя осуществляется на безрельсовых тележках, оборудованных поворотным приспособлением, позволяющим

устанавливать двигатель в положение, необходимое для удобного выполнения той или иной операции.

На поворотное приспособление устанавливают подготовленный на узловой сборке верхний картер, в подшипники которого укладывают коленчатый вал, собранный с шатунами. Гайки крепления крышек подшипников при укладке вала должны быть затянуты до меток, которые нанесены еще до растачивания подшипников.

Затем картер поворачивают подвесками вниз и к шатунам присоединяют поршни. Для этого поршни нагревают в масле до температуры 100ºС, и пальцы свободно входят в отверстие. На поршневые кольца надевают стягивающие хомуты и, направляя поршни по гильзам, устанавливают на место блоки, собранные с головками цилиндров. Блоки закрепляют анкерными шпильками.

Распределительные валы, установленные на головках, соединяют с коленчатым валом при помощи наклонных валиков с коническими шестернями. Между наклонными валиками размещают привод масляного насоса и воздухораспределитель. При этом проверяют правильность сопряжения шестерен по пятну касания и зазорам между зубьями.

К нижней плоскости блока присоединяют нижний картер в сборе с масляным, водяным и топливоподкачивающим насосом и приводом тахометра. Между блоками ставят топливный насос и производят регулировку фаз газораспределения, начала подачи топлива и воздуха.

Затем монтируют фильтры, масляный и водяной холодильники, кожух маховика, конец коленчатого вала, впускной и выпускной трубопроводы, масляный, водяной и топливный трубопроводы.

Водяную полость подвергают гидравлическим испытаниям.

В массовом производстве укладку коленчатого вала в блок производят на узловой сборке, и блок устанавливают на конвейер в положении, не требующем его поворота для монтажа отдельных узлов. Процесс сборки состоит в присоединении собранных и испытанных узлов. Проверку правильности сопряжений производят на специально выделенных контрольных позициях при помощи приспособлений и инструментов, позволяющих выполнять контрольные операции точно и в короткое время.

Регулировку зазоров, фаз газораспределения, момент начала подачи топлива также производят на специально оборудованных сборочных позициях.

Стартеры, генераторы и другие узлы электрооборудования монтируют и проверяют в процессе сборке на конвейере.

Технология сборки агрегатов

ИНОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ АГРЕГАТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЕДНАТЯГА ПОДШИПНИКОВ В РЕДУКТОРАХ ВЕДУЩИХ МОСТОВ АВТОМОБИЛЕЙ

Масленникова Галина Владимировна

студент 5 курса кафедры «Технология машиностроения» Механико-технологического факультета Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ), РФ, г. Москва

Угрюмов Родион Львович

студент 4 курса кафедры «Технология машиностроения» Механико-технологического факультета Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ), РФ, г. Москва

Булавин Игорь Александрович

научный руководитель, канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры

«Технология машиностроения», механико-технологического факультета, транспортно-технологического института, Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ), РФ, г. Москва

E-mail: Bulavin – mami @ yndex.ru

Любое устройство считается предварительно нагруженным, если отдельные звенья или узлы в конструкции по­стоянно нагружены внутренними силами независимо от действия внеш­них эксплуатационных нагрузок.

Преднатяг (предварительное осевое сжатие подшипников в процессе сборки) является основным способом повышения жесткости подшипниковых узлов, как в радиальном, так и осевом направлении.

В подшипниковых узлах ведущей шестерни (рисунок 1) и ведомого колеса редуктора заднего моста автомобиля преднатяг подшипников обеспечивает стабильность параметров зацепления конической передачи (пятно контакта и боковой зазор), от которых зависит плавность и бесшумность работы и эксплуатационная надежность ведущего моста автомобиля в целом (рисунок 2).

Рисунок 1. Подшипниковый узел ведущей шестерни РЗМ и размерная цепь до и после силового замыкания с помощью резьбового соединения (Рз — осевая сила создаваемая гайкой, Мкр — момент затяжки гайки)

Рисунок 2. Ведущие мосты транспортных средств с центральным редуктором

Точность создания преднатяга подшипников является важнейшим показателем качества сборки редукторов ведущих мостов автомобилей.

Линейная величина преднатяга равна сумме деформаций в каждом подшипнике:

Для создания этой величины при регулировке с помощью подбора требуемой толщины компенсатора Ав процессе сборки необходимо обеспечить технологический зазор S до силового замыкания, который определяется в результате решения уравнения размерной цепи:

где: А1 — монтажная высота конического подшипника;

А2 — монтажный размер в корпусе подшипникового узла, между упорными бортами;

А3 — монтажная высота конического подшипника;

А4 — высота внутреннего кольца подшипника;

А5 — высота распорной втулки;

А — размер компенсатора для регулировки преднатяга;

А7 — высота внутреннего кольца подшипника

На практике, в производстве величина этого зазора обеспечивается в результате измерения требуемого компенсатора.

При сборке главных передач эта операция является одной из наиболее трудоемких и ответственных, определяющих качество сборки, трудоемкость и производительность. Погрешности при выполнении этой операции приводят к повторным разборке и сборке подсобранных редукторов и резко увеличивают общую трудоемкость сборки и снижают производительность.

Измерение требуемого размера компенсатора на преднатяг необходимо выполнять под нагрузкой, имитирующей силовое замыкание подшипникового узла после окончательной сборки.

Для контроля точности регулировки преднатяга, выбран косвенный параметр — момент трения (момент проворота вала в дуплексе сжатых осевой силой подшипников), Этот параметр является наиболее доступным в технологических процессах сборки, легко механизируется и автоматизируется на сборочных конвейерах.

Величина момента трения в редукторах различных отечественных и зарубежных автомобилей задается в пределах 1…4,5 Н∙м (0,1…0,45 кгм). При этом необходимо отметить, что какая либо взаимосвязь с конструкцией самих подшипников или конструкцией редуктора не устанавливается. Конкретные пределы в различных конструкциях — 1,5…3,5 Н∙м, 2,5…4,0 Н∙м,0,8…1,6 Н∙м, 3,0…4,0 Н∙м назначаются по аналогам или на основании некоторых опытных данных

Исследования, проведенные на кафедре «Технология машиностроения» МГМУ (МАМИ) для широкого спектра конических роликоподшипников, позволили установить взаимосвязь трех физических величин, характеризующих преднатяг подшипников в дуплексах. Исследования проводились для подшипников с углами конуса поверхности качения наружного кольца в диапазоне β=12…14˚ и 20…30˚. Результаты этих исследований показаны в виде графиков на рисунке 3

Рисунок 3. Взаимосвязь параметров преднатяга для дуплексов конических роликоподшипников (Мтр — момент трения, F — осевая сила сжатия дуплексов, — суммарная осевая деформация в дуплексе подшипников)

Характеристика момента трения зависит от целого ряда факторов [1, с. 22—24], в том числе от геометрии и состояния поверхностей качения подшипников, от скорости вращения при контроле момента трения, смазки и качества сборки колец подшипников с корпусом и валом.

Поэтому в модернизированном технологическом процессе сборки редукторов, разработанном на кафедре «Технология машиностроения» совместно с заводами отрасли предлагается перед регулированием преднатяга подшипников проверять действительную характеристику момента трения в каждом подсобранном подшипниковом узле после запрессовки колец в корпус. Для выполнения этой операции разработана новая технологическая оснастка, показанная на рисунке 4.

Контролируемый подсобранный подшипниковый узел 3 устанавливается на фальш-оправке 2 и нагружается тарированной осевой силой, корпус подшипникового узла вращается с частотой 20—30 мин -1 с помощью специального пневмодатчика 9 от пневмотурбины 7. Момент трения контролируется с помощью манометра 5 по расходу воздуха, выходящего через форсунку радиального отверстия, перекрываемого плоской пружиной. Если момент трения превышает значения, предусмотренные техническими требованиями, то данный узел не пригоден для дальнейшей сборки.

Рисунок 4. Технологическая установка для контроля момента трения в дуплексе подшипников перед преднатяга регулированием (1 — корпус, 2 — фальш-оправка, 3 — контролируемый подшипниковый узел, 4 — ведомый диск, 5 — показывающий прибор-манометр, 6 — пиноль подвода, 7 — пневмотурбина, 8 — ведущий вал с отверстием для подвода воздуха к форсунке, 10 — поводковый палец)

На рисунке 5 показана технологическая оснастка для измерения требуемой толщины компенсаторного кольца на преднатяг подшипников, которая устанавливается на гидравлический пресс (1 кН). Подсобранный подшипниковый узел 3 устанавливаться на фальш-оправке 1 вместе с распорной втулкой. Между распорной втулкой и внутренним кольцом верхнего подшипника устанавливается измерительный элемент 6.

На подшипниковый узел с помощью нагружателя 4 прикладываться тарированная осевая сила Fизм, при этом корпус подшипникового узла необходимо провернуть на 5—7 оборотов в обе стороны. Индикатор 2 настраивается на ноль. Затем эксцентрик, с помощью рукоятки 9, поворачивается на 180 0 и пружина 5 верхнего плунжера перемещает измерительный элемент 6 в зазоре между внутренним кольцом и распорной втулкой. Это перемещение фиксируется индикатором 2. Требуемая толщина компенсаторного кольца определяется по формуле: Бк=Δинд+Низм, где :Δинд — показания индикатора, Низм — толщина измерительной части.

Рисунок 5. Технологическая оснастка для измерения требуемой толщины компенсаторного кольца на преднатяг подшипников (1 — фальш-оправка, 2 — индикатор часового типа или датчик линейных перемещений, 3 — контролируемый подшипниковый узел, 4 — нагружатель пиноли пресса, 5 — пружина верхнего плунжера, 6 — измерительный элемент, 7 — плунжер нижний, 8 — пружина нижнего плунжера, 9 — рукоятка эксцентрика)

В лаборатории кафедры «Технология машиностроения» разработана и изготовлена при непосредственном участии авторов статьи технологическая установка для измерения требуемой толщины компенсаторного кольца на преднатяг подшипников в подшипниковом узле ведущей шестерни редуктора среднего моста автомобиля «Камаз-5320» (рисунок 6). Это установка имеет силовой пневмоцилиндр и образцовый манометр для контроля измерительной силы. Корпус подшипникового узла при измерении вращается от специального привода через торсионные диски, позволяющие контролировать момент трения. Требуемая толщина компенсатора определяется с помощью индикатора путём поворота рукоятки эксцентрика на 180 0 . Торсионное устройство предназначено для контроля момента трения в процессе нагружения подшипникового узла осевой измерительной силой.

Рисунок 6. Опытно-экспериментальная установка для измерения требуемого размера компенсатора в подшипниковом узле ведущей шестерни редуктора среднего моста автомобиля «Камаз-5320».

Рисунок 7. Технологическая установка для контроля точности измерения и подбора требуемой толщины компенсаторного кольца на преднатяг подшипников по моменту трения при нагружении осевой силой, имитирующей силу затяжки гайки. (1 — опора для установки подшипникового узла с плавающим центром, 2 — привод вращения корпуса подшипникового узла, 3 — ведущий диск торсиона, 4 — ведомый диск торсиона, 5 — поводковый подпружиненный палец, 6 — контролируемый подшипниковый узел, 7 — нагружатель с плавающим центром, 8 — сектор контроля момента трения на торсионных дисках с помощью световых импульсов, 9 — плавающий центр, 10 — компенсаторное кольцо, 11 — распорная дистанционная втулка, 12 — ведущая шестерня редуктора, 13 — фотодатчик световых импульсов, 14 — частотометр хронометр — счётчик импульсов)

После измерения толщины компенсатора на технологической установке (рисунок 6) требуемое по толщине кольцо 10 выбирается из набора

регулировочных колец, включающего 8 или 16 типо-размеров с шагом 0,05 мм.

Выбранное компенсаторное кольцо 10 устанавливается в подшипниковый узел 6, который позиционируется на специальный стенд (рисунок 7). На этом стенде на подшипниковый узел 6 прикладывается осевая нагрузка, имитирующая силу затяжки гайки, корпусу придается вращение 20—30 мин -1 , через торсионный привод 3 и 4. После поворота корпуса на 5—7 оборотов выполняется контроль момента трения с помощью сектора контроля 8, в котором иметься круговой паз на ведущем диске и отверстия на ведомом. При прохождении этого сектора через фотодатчик световых импульсов 13 выполняется контроль количества сигналов частотометром — хронометром 14. Полученное значение должно совпадать с величиной момента трения зафиксированного при измерении характеристики с помощью технологической оснастки на рисунке 4 и на рисунке 6 при измерении требуемой толщины компенсаторного кольца 10. Если момент трения не совпадает со значениями, полученными на предыдущих операциях, то данный подшипниковый узел для дальнейшей сборки не допускается и отправляется на разборку и повторную сборку.

Таким образом предлагаемая технология регулировки и сборки подшипниковых узлов редукторов ведущих мостов предусматривает 100 % контроль момента трения при регулировке преднатяга на всех стадиях сборки и тем самым исключает повторную разборку и сборку всего редуктора в целом. Данная технология позволяет существенно повысить точность регулирования главного параметра преднатяга — силы осевого сжатия, которая и влияет непосредственно на долговечность и эксплуатационную надёжность редукторов ведущий мостов автомобилей в целом.

1.Булавин И.А., Груздев А.Ю. Взаимосвязь параметров преднатяга конических роликоподшипников. Автомобильная промышленность. — 2001 г. — № 6, — с. 22—24.

Ссылка на основную публикацию