Загальні відомості про складання спряжень.

Складання —це з’єднання деталей в пари, які створюють спряження. З останніх і кріпильних деталей (болти, шпильки, гвинти, гайки та Ін.) у певній технологічній по­слідовності складають вузли й агрегати.

Складання складальних одиниць починають із підскладання базової (корпусної) деталі. Складальні оди­ниці й окремі деталі прикріплюють на базову деталь (ра му, напівраму). У процесі складання проводять пе­ревірку, а при необхідно­сті— регулювання взаєм­ного розміщення скла­дальних одиниць між со­бою.

Точність складання (насамперед забезпечення потріб­них зазорів і натягів) досягається комплектуванням із взаємозамінністю і підгонкою спряжуваних деталей різ­ними слюсарно-механічними способами. Перед складанням необхідно уважно оглянути з'єд­нувальні деталі. При наявності корозії, забоїн, задирок їх слід зняти, гострі кромки притупити. Очищені поверх­ні змастити машинним (моторним) маслом.

Особливості складання типових спряжень.

Складан­ня різьбових з'єднань — це постановка болтів, шпильок, гвинтів, гайок.

Момент затяжки різьбового з'єднання

М_зат =0,1d³×Q_в

де d — діаметр різьби, мм;

Q_в —границя міцності матері­алу болта, гвинта, шпильки.

При складанні різьбових з'єднань повинна бути пра­вильно визначена послідовність затягування болтів. Щоб уникнути деформації деталей, затягуван­ня виконують у два-три прийоми.

При складанні різьбових з'єднань, коли гай­ка стопориться контргайкою, гайку затягують до відказу, потім послабляють її на 1/3 оберта і повторно затягу­ють до відказу. Потім, притримуючи гайку ключем, за­тягують контргайку до відказу.

При стопоренні гайки шплінтом її затягують до від­казу, вставляють в отвір (стержня) шплінт, кінці його розводять. Шплінт не повинен виступати над площиною коронної гайки.

Якщо група болтів стопориться проволокою, то болти затягують до відказу в два-три прийоми, шплінтувальну проволоку вводять в отвори головок болтів хрест-на­вхрест так, щоб після стягування кінців проволоки створювався момент, який діє у напрямку затягуван­ня болтів. Кінці проволоки після шплінтування туго скручують разом і відрізають на відстані 5...7 мм від скрутки.

Для забезпечення заданого моменту затяжки засто­совують динамометричні ключі.

. При складанні засто­совується механізований інструмент з електро- і пневмоприводом — гайко­верти (винто-, шурупо-верти). З метою підви­щення продуктивності праці застосовують бага­тошпиндельні електро-гайковерти

Конусне з'єднання: 1 - вал: 2 - деталь; 3 - шайба; 4 - гайка

Складання конусних з'єднань починають з підбору охоплюючої деталі по конусу вала, перевіряючи якість спряження «на фарбу». Конусні з'єднання складають так щоб між торцями охоплюючої і охоплюваної деталей за­лишився зазор S, необхідний для затягування з'єднання.

 

Картонні прокладки, призначені для ущільнення, перед установкою покривають клеєм «Герметик», якщо во­ни контактують з маслом, або покривають пастою УН-25, суриком чи білилом, коли контакт з водою. Коркові про­кладки перед встановленням витримують у зволоженій тканині 4...5 год.

 

 

Складання шпоноч­них з'єднань:

а — призматичною шпонкою; б — сегментною шпонкою; в — клино­вою шпонкою; 1 — зубчасте коле­со; 2 — шпонка; 3 — вал; 4 — розпірна втулка; 5 — установоч­ний гвинт; 6 — втулка; S — зазор

При складанні шпоночних з'єднань призматичні і сег­ментні шпонки встановлюють у паз вала з натягом по ширині (легкими ударами мідного молотка). Між тор­цем шпоночної канавки маточини (втулки) і верхньою площиною шпонки повинен бути зазор S, при­чому S= (0,1...0,2) h, де h — висота шпонки.

 

При складанні нерухомих шліцевих з'єднань (натяг 0,03...0,04 мм) охоплюючу деталь (наприклад, шестірню) нагрівають у маслі до температури 100...120 °С, а потім папресовують на вал до упору. В рухомих з'єднаннях шестірня повинна вільно пересуватися від зусилля руки по всій довжині шліців вала, попередньо змащених мо­торним маслом.

 

З'єднання з нерухомими посадками, наприклад під­шипники, напресовують на вал за допомогою преса або гвинтового пристрою, уникаючи ударів. Зусилля необхід­но прикладати рівномірно по всьому колу кільця. При за­пресовуванні підшипника в корпус з одночасним напресуванням його на шийку вала застосовують спеціальну оправку. Правильно встановлені підшипники повинні провертатись вільно, без заїдань. Нерознімні під­шипники ковзання (втулки) звичайно запресовують у гнізда, а потім розточують або розвертають під діаметр шийок спряженого вала. Втулки запресовують на гідрав­лічних або механічних пресах. Необхідно добиватися, щоб масляні канали у втулці і корпусі збігалися. При розточуванні втулок слід забезпечувати співвісність втул­ки і гнізда.

 

При складанні рознімних підшипників (вкладишів) добиваються рівномірного прилягання їх до поверхні гнізд корпуса і шийок вала. Іноді при складанні вузлів із товстостінними вкладишами виконують приганяльні роботи з паралельним контролем якості прилягання за «плямою дотику». Для тонкостінних вкладишів перевіря­ють геометричну форму і співвісність гнізд, а також па­ралельність площин розняття і наявність гарантованого зазора між шийками і вкладишами.

 

Шестірні напресовують на вали й осі пресом або за допомогою спеціальних пристосувань. Якість складання зубчастих передач оцінюють за боковим зазором і при­ляганням робочих поверхонь зубців.

Бокові зазори між зубцями вимірюють індикатором або щупом. При складанні зубчастих передач з великим модулем боковий зазор можна визначити за допомогою свинцевої пластини, прокотивши її між зубцями, а по­тім вимірявши товщину мікрометром.

 

При складанні ланцюгів і ремінних передач контролюють їхній натяг по стрілі провисання неробочої вітки, яка вимірюється лінійкою. Зірочки і шківи передач повинні перебувати в одній площині. Це контролюють при­кладанням до торців стальної лінійки або натягуванням струн.

 

Заклепочні з'єднання одержують у холодному і гаря­чому (900...950 °С) стані. Вільний кінець заклепок осад­жують оправками, гідравлічними або пневматичними пристроями. Не допускаєть­ся нещільне прилягання го­ловок до поверхні деталі.

 

Балансування деталей і вузлів.

Під час виконання складальних робіт необхідно ліквідувати незрівноваженість деталей і вузлів, які швидко обертаються, бо вона негативно впливає на роботу агрегатів і машини в ціло­му: збуджує підвищені вібрації, прискорює спрацюван­ня і руйнування деталей.

Неврівноваженість деталей і вузлів виникає внаслі­док неточності розмірів, нерівномірної густини матеріа­лу, несиметричного розміщення маси деталі відносно осі обертання, нерівномірних спрацювань, порушення співвісності деталей та ін. Існують статична і динамічна незрівноваженості.

Статична неврівноваженість виникає, коли центр ма­си деталі (вузла) не збігається а віссю обертання. На­приклад, якщо до ідеально (теоретично) зрівноваженого тіла на відстані R_н від центра обертання О при­кріпити тягарець m_н, то центр ваги тіла зміститься в бік тягарця. Виникає статична незрівноваженість, яка при обертанні тіла породжує дію відцентрової сили

Р_в = m_н× R_н×ω²

де ω — колова швидкість тіла.

Для зрівноваження застосовують статичне балансу­вання тіла (деталі). Деталь насаджують на гладеньку, точно оброблену і зрівноважену циліндричну оправку і поміщають на паралельні, горизонтальні опори з ма­лим опором обертанню (підшипники або призми). Під дією незрівноваженої маси m_н деталь самочинно прокру­титься І встановиться так, що ця маса знаходитиметься у крайньому нижньому положенні О". Для зрівноважен­ня необхідно в діаметрально протилежному місці (точ­ка О') на відстані R₃ закріпити тягарець m_з При цьому деталь знаходитиметься в рівновазі:

 

 

Із рівняння видно, що статична незрівноваже­ність не залежить від довжини, а тільки від діаметра. Тому статичне балансування виконують для деталей, які мають відносно великий діаметр і малу довжину (махо­вики, диски, шківи та ін.). При зрівноважуванні висверд­люють «зайву масу» або закріплюють додаткову масу (приварюють шайбу) з протилежного боку.

 

Динамічна незрівноваженість виникає у випадку, ко­ли вісь обертання деталі (вузла) не збігається з голов­ною віссю інерції. При обертанні вала незрівноважені (за довжиною) маси спричинюють дію пари сил Ql₁, яка намагається повернути вісь вала на деякий кут. Тобто вона зміщує головну вісь інерції відносно осі обер­тання. Зрівноважується момент цієї пари другою парою сил, які необхідно прикласти у тій же площині:

Ql₁ = Pl

де Р — зовнішня зрівноважувальна сила;

l - відстань (плече) зрівноважувальних сил.

Динамічне балансування виконується на спеціальних стендах (машинах). Динамічному балансуванню піддають деталі, які ма­ють велику довжину і незначний діаметр (колінчасті вали, карданні вали та ін.)

Обкатка і припрацювання

Обкатка агрегатів і машин — одна з заключних операцій технологічного процесу їхнього ремонту. У про­цесі обкатки припрацьовуються спряжені поверхні дета­лей, виявляються дефекти складання та інші відхилення від технічних умов.

Припрацювання деталей — це результат обкат­ки, який супроводжується формуванням оптимальної для експлуатації мікро- і макрогеометрїї спряжених повер­хонь, фізико-механічних та фізико-хімічних властивостей металу деталей. Припрацьована поверхня характеризує­ться рівномірною (гладенькою) мікрогеомстрією, бо гре­бінці (виступи) при терті деформуються, округлюються, спрацьовуються. Це приводить до зменшення тертя, більш рівномірного розподілення навантаження по спряжених поверхнях і, отже, до зменшення інтенсивності спра­цювання. Такі процеси створюють добрі умови для по­дальшої нормальної експлуатації агрегату.

При припрацюванні у поверхневих шарах металу про­ходять корисні і шкідливі процеси. З одного боку, метал ущільнюється, наклепується, підвищується його твердість на 10...15 %, з другого — внаслідок стомленості та інших факторів він стає напруженим, створюється густа сітка поверхневих мікротріщин. Таким чином, виникає задача керування цими процесами, пошуків шляхів поліпшення припрацюваиня і скорочення часу обкатки з 3...5 год (при звичайній обкатці) до 1,5...2 год (при прискореній об­катці).

Тривалість обкатки можна скоротити і при цьому під­вищити якість припрацювання такими способами:

1) якістю обробки деталей і точністю складання ме­ханізмів та агрегатіо. Прн складанні спряжень шорст­кість поверхонь деталей повинна бути близькою до тієї, яка виходить після припрацювання. Це забезпечує міні­ мальне спрацювання па початку обкатки і подальшу ста­лу роботу спряження. Макро- та мікровідхилення від
правильної геометричної форми і неточність складання призводять до нерівномірного розподілення на тертьових поверхнях зовнішніх сил, а в результаті — до пїдпшпеного спрацювання;

2) застосуванням оптимальних навантажупально -швидкісних режимів. Надмірні підвищення на початку
обкатки навантаження і швидкості призводять до інтенси­-
фікації процесу спрацювання. Тому навантаження і швидкість при обкатці необхідно збільшувати плавно. Для різних агрегатів є оптимальні режими обкатки, які наво­дяться у відповідній технічній літературі;

3) нанесенням на поверхні тертя перед складанням легкосцрацьовуваних покрить — лудження, фосфатуван­ня, міднення та ін. Ці покриття створюють оптимальні умови для тертя (запобігають схвачуванню, зменшують коефіцієнт тертя та ін.);

4) введенням при обкатці у картерне масло різних присадок: колоїдного графіту, дисульфіту молібдену, колоїдної сірки та ін. При цьому відбуваються складні хіміко-механічні процеси, які приводять до створення хімічних речовин, що розм'якшують поверхню гребінців металу, чим скорочують час формування оптимального мікрорельєфу. Присадки також запобігають охвачуванню і нагріванню поверхонь при терті, знижують коефіцієнт тертя тощо. Проте необхідно знати, що присадки дода­ють у масло в дуже обмеженій кількості (приблизно 1...5 г/л). Найбільшого ефекту досягають при додаван­ні до обкаточного масла багатокомпонентних присадок, комплексна дія яких приводить до значного скорочення часу обкатки і поліпшення припрацювання.