Сборка клиновых и штифтовых соединений

Клиновое соединение является разновидностью шпоночного и состоит из стержня, втулки и клина (рис. 13.8). Соединяющей деталью является клин, который вставляют в сквозные прорези стержня и втулки.

Клиновое соединение

Рис. 13.8. Клиновое соединение

Клинья бывают одно-, двух- и бесскосные, называемые чеками. Сечение клина – прямоугольное или прямоугольное с закругленными узкими гранями. Толщина клина – 0,25–0,5 диаметра стержня, высота – 1,1–1,2 диаметра втулки. Уклон клина – от 1/20 до 1/100 – обеспечивает его самоторможение. При больших уклонах требуются устройства (винты, шплинты и т. п.), предохраняющие клин от самопроизвольного выдвижения.

В зависимости от назначения различают силовые и установочные клиновые соединения. Силовые клинья служат для прочного соединения деталей машин и механизмов. Установочные клинья предназначены для установки деталей в нужном положении и регулирования этого положения. В силовых соединениях клин устанавливают на место, забивая его молотком или затягивая с помощью винта.

В зависимости от способа сборки различают напряженные и ненапряженные клиновые соединения. Предварительный натяг в напряженных клиновых соединениях достигается за счет заплечников на стержне или посадкой хвостовика во втулке на конусе. Клин удерживается в основном за счет сил трения.

Штифтовое соединение является разновидностью клинового. Крепежной деталью в нем является штифт, представляющий собой цилиндрический или конический стержень (рис. 13.9). Штифты служат для обеспечения точного взаимного расположения соединяемых между собой деталей, а также для передачи небольших крутящих моментов. В соответствии с этим штифты делят на установочные и крепежные.

Штифты и штифтовые соединения

Рис. 13.9. Штифты и штифтовые соединения

По форме различают цилиндрические и конические штифты. Конические штифты имеют конусность 1: 50 и могут использоваться многократно.

Цилиндрические штифты удерживаются в отверстии за счет натяга, поэтому при многократном использовании нарушаются плотность их посадки и точность установки. Для повышения надежности соединения применяют разводные и резьбовые штифты.

По конструкции рабочей части штифты выполняют гладкими и насеченными. Насечки на штифту позволяют использовать отверстия, полученные сверлением, без последующего развертывания (как для гладких штифтов), а также допускают многократную постановку их в одно и то же отверстие.

Сборка штифтовых соединений. По имеющемуся отверстию в одной детали после фиксации положения соединяемых деталей засверливают отверстие в другой детали (для конического штифта диаметр сверла равен диаметру штифта). После этого для гладких штифтов оба отверстия совместно развертывают цилиндрической или конической разверткой. В полученное отверстие загоняют штифт.

Нормальный натяг в коническом штифтовом соединении может быть получен, если штифт, вставляемый в отверстие вручную без применения каких-либо инструментов, входит в него на 70–75 % длины. Устанавливают штифт с помощью молотка, используя оправку, или на прессе. Для того чтобы при разборке штифт можно было легко удалить, он должен на 1–2 мм выступать над поверхностью сопрягаемых деталей.

Контроль качества сборки соединений

Контроль резьбовых соединений. Детали резьбовых соединений должны отвечать таким требованиям, как: прямолинейность оси стержня болта, винта, шпильки; перпендикулярность опорных поверхностей гайки и головки болта к оси резьбы; наличие резьбы полного и неискаженного профиля; отсутствие сорванных витков, забоин, вмятин и трещин на резьбе; наличие фаски на концах резьбовых деталей; отсутствие смятия граней гаек и головок болтов и винтов, а также отверстий и шлицев для ключей и отверток; высота выступающего из гайки конца болта или шпильки, не превышающая трех витков; одинаковый размер под ключ всех гаек, болтов или винтов в групповом резьбовом соединении.

Прямолинейность осей и перпендикулярность поверхностей проверяется угольником.

В технических условиях на сборку ответственных резьбовых соединений указывают предельные значения усилия затяжки гаек и винтов, которые обычно устанавливают в зависимости от диаметра резьбы и материала деталей резьбового соединения.

Затяжку резьбового соединения можно проконтролировать измерением удлинения болта и шпильки индикатором или микрометром. Индикатором измеряют удлинение болта с помощью контрольного штифта, который устанавливают в специальном отверстии болта, а микрометром измеряют длину резьбовой детали до и после затяжки резьбового соединения.

Контроль шлицевых соединений. Шлицевые соединения контролируют комплексными измерительными приборами – калибр-пробками и калибр-кольцами. При контроле комплексными приборами изделие считают годным, если калибр-пробка проходит в отверстие, а диаметр и ширина паза не выходят за установленные пределы. Вал считают годным, если калибр-кольцо свободно проходит по нему, а диаметр и толщина зуба не выходят за установленное нижнее предельное отклонение.

Контроль положения шлицов и пазов относительно центрирующего диаметра определяют следующим образом (рис. 13.10, а). На призмах 2 устанавливают вал 1 с помощью индикатора, выставляя его по боковым поверхностям шлицов в нулевое положение. Затем вал поворачивают на 180° и устанавливают его так, чтобы показания индикатора при его перемещении по двум боковым поверхностям шлицов были одинаковы. Эти показания определяют отклонение положения шлицов относительно оси центрирующего диаметра, которое может быть измерено с помощью прибора 3 (рис. 13.10, б), установленного опорными поверхностями на боковые поверхности шлицов, а измерительным наконечником 4 – по центрирующему диаметру. В процессе измерения деталь поворачивают, по отклонению стрелки индикатора 5 определяют величину отклонения положения шлицов.

Приспособление для контроля положения шлицов

Рис. 13.10. Приспособление для контроля положения шлицов:

а – относительно центрирующего диаметра; б – относительно оси центрирующего диаметра; 1 – вал; 2 – призмы; 3 – измерительный прибор; 4 – измерительный наконечник; 5 – индикатор

Но наиболее точно отклонение определяют при установке проверяемого шлицевого вала в центрах делительной головки. Измерения производят по индикатору, предварительно настраиваемому по блоку концевых мер длины.

Сборка механизмов вращательного движения

Технология сборки валов и осей

Валы предназначены для передачи вращающего момента и, как правило, поддержания установленных на них деталей. Кроме вращающих моментов валы нагружены обычно поперечными силами и изгибающими моментами.

Оси обеспечивают вращательное движение закрепленных на них деталей, нагружены поперечными силами и изгибающими моментами, а вращающих моментов не передают. Оси бывают вращающимися и неподвижными.

Различают валы прямые и коленчатые, ступенчатые и гладкие, сплошные и пустотелые, цельные и составные, а также гибкие проволочные. Чаще всего валы выполняют ступенчатыми, состоящими из участков различных диаметров, называемых монтажными шейками и служащих для установки на них различных деталей. Крепление деталей на валах во избежание проворота осуществляется с помощью шпонок, шлицов, штифтов, клиньев и др., а для предотвращения осевого перемещения – втулками, запорными кольцами, винтами и др.

Опорные участки осей и валов называются цапфами. Цапфы могут быть цилиндрическими, коническими, шаровыми. Цапфа, расположенная на конце вала, называется шипом, промежуточные цапфы называются шейками. Цапфа, воспринимающая осевые усилия и расположенная перпендикулярно к оси вала, называется пятой. Пяты могут быть плоскими, кольцевыми и гребенчатыми.

Материал валов и осей должен иметь хорошую обрабатываемость, способность подвергаться термической обработке, высокую износостойкость. Этим требованиям отвечают стали 20, 30, 35, 40, 45 (применяются чаще других), Ст3, Ст4, Ст5, а также модифицированные чугуны. Тяжело нагруженные валы в целях обеспечения минимальных диаметров и повышения износостойкости цапф изготовляют из легированных сталей различных марок.

Технические требования к валам: отсутствие износа, забоин и задиров монтажных шеек; наличие заданных размеров и правильной геометрической формы монтажных шеек; перпендикулярность опорных уступов и буртиков оси вала; прямолинейность оси вала и отсутствие его скрученности; отсутствие трещин, изломов; отсутствие износа и смятия рабочих поверхностей шлицов, шпоночных пазов, резьбы.

Наиболее характерные соединения валов – жесткие и быстроразъемные.

Жесткое соединение валов собирают при помощи пресса и приспособления. При сборке охватывающие детали нагревают.

Рассмотрим порядок сборки жесткого соединения валов на примере сборки коленчатого вала пускового двигателя.

Сначала собирают полуоси со щеками на гидравлическом прессе с предварительным подогревом щек до 180 °C. Щеки, собранные с полуосями, нагревают до 180–200 °C. После нагрева переднюю щеку устанавливают на нижнюю плиту 2 (рис. 14.1) приспособления так, чтобы полуось вошла в калиброванное отверстие плиты, а в отверстие щеки под палец кривошипа вошел центр 3. На центр надевают палец кривошипа с роликами и шатуном, устанавливают вторую щеку, верхнюю плиту 1 приспособления и ограничительное кольцо 5 между щеками. При помощи пресса запрессовывают палец в щеки. Качество сборки контролируют в приспособлении. Биение мест посадки роликоподшипников на полуосях, а также торцов щек на крайних точках не должно превышать 0,20 мм.

Страницы: