Расчет сборочной размерной цепи.

Для достижения точности узла при сборке рассчитаем размерные цепи для цилиндрической зубчатой передачи в сборе.

Исходными данными являются: сборочный чертеж узла, технические условия и нормы точности, являющиеся допусками исходных звеньев соответствующей размерной цепи, а так же годовая программа.

Размерный анализ сборочной единицы будем производить методом регулировки. Под этим методом понимают расчет размерных цепей, при котором требуемая точность исходного звена достигается изменением одного из звеньев, которое называется компенсационным. Роль компенсатора обычно выполняют специальные звенья в виде прокладок, упоров, клиньев, и т.д. В данном случае компенсатором будет втулка. При этом остальные звенья размерной цепи обрабатываются со сравнительно большим допуском.

Проведем расчет размерной цепи промежуточной ступени (рисунок 4).

Рис.4 – Размерная цепь промежуточного вала.

Проверим правильность простановки размеров:

.

Определим среднее количество единиц допуска (коэффициент степени точности):

.

Значение k _ср соответствует точности обработки 10-го квалитета.

Размер А₄ и А₈ является шириной кольца подшипника и допускаемы отклонения его по ДСТУ ГОСТ 520:2003 равны Es =+185, Ei =-866. Решение сведем в таблицу 1. Из таблицы 1 видно, что сумма допусков больше допуска замыкающего звена на 51 мкм.

Назначим отклонения всех составляющих звеньев, кроме размеров А₁, в «минус», так как они являются уменьшающими, размеры А₁ в «плюс» (увеличивающие размеры), а размер А₃ может иметь отклонения любого знака.

Таблица 2 – Метод полной взаимозаменяемости.

№	Ai	тип	ij	TAj
1	230	Ув.	2,89	185
2	4	Ум.	0,73	48
3	21	Ум.	1,31	84
4	19	Ум.	-	150
5	86	Ум.	2,17	140
6	44	Ум.	1,56	100
7	12	Ум.	1,08	70
8	17	Ум.	-	150
9	24	Ум.	1,31	74
10	2	Ум.	0,55	40
Сумма			11,6	1051

В качестве компенсатора здесь выберем левую прокладку – звено А₉. В данной цепи А₉ (К) уменьшающее звено.

Определим номинальную величину К по формуле:

1=230– (6+14+23+17+35+63+23+6) – К

К=201–1 – 187=13.

Детали входящие в данный редуктор, имеют допуски на размеры 10-го квалитета. Определив величины допусков по ДСТУ 2500-94, поставим предельные отклонения увеличивающих звеньев в «плюс», а уменьшающих – в «минус».

Допускаемые отклонения размеров стандартных звеньев А₄ и А₈ назначим по ГОСТ 520:2003. Данные для расчета берем из таблицы 1.

Посчитаем величины, необходимые для расчета:

Определяем предельные отклонения E_i (K) и E_s (K) компенсатора. Так как К – увеличивающее звено, то получаем:

+500=185-(-866)+ E_i (K), отсюда E_i (K) = -551 мкм;

- 500=0-0+ E_s (K), отсюда E_s (K)=-500 мкм.

Проверяем возможное наибольшее расчетное отклонение, выходящее за пределы поля допуска исходного звена, подлежащее компенсации:

Vk = -500-(-551) = 51,

51=1051-1000.

Следовательно, K_max = 20,5 мм; K_min = 20,449 мм.

Будем считать, что набор состоит из одной постоянной прокладки с толщиной s _пост =20 мм и нескольких сменных, количество n  которых зависит от действительных размеров деталей собираемого экземпляра изделий.

Число сменных прокладок считаем по формуле:

Округляем n целого числа, получаем n =1.

Посчитаем толщину сменных прокладок:

Проверяем расчет компенсатора по неравенству:

s _пост + n * s =20+1*0,051=20,051< K_max.

Величину, равную K_max -(s _пост + n * s)= 20,5 - 20,051 = 0,449 мм, можно принять в качестве допуска на изготовление набора прокладок.

 2.5. Технологическая схема сборки изделия.

Конструкция механизма имеет несколько сборочных узлов, которые возможно собирать независимо друг от друга, поэтому возможна узловая сборка изделия. Но невозможно одновременное присоединение нескольких узлов к базовому элементу из-за его конструкции.

При последовательном соединении не возможна механизация процесса сборки из-за требований высокой точности сборки, как следствие измерений размеров после каждой операции сборки.

При сборке редуктора доступ инструментов к деталям свободный. Большинство крепежных изделий - стандартные, что позволяет применять простой инструмент.

В данном изделии основным базовым элементом является корпус, к которому присоединятся все детали и узлы.

Технологическая схема сборки показывает, в какой последовательности необходимо присоединять и закреплять друг к другу элементы, из которых собирается изделие. Такими элементами являются детали, комплекты, узлы, подузлы и сборочные единицы.

Под деталью при составлении сборки понимают первичный элемент изделия (базовая деталь), характерным признаком которого является отсутствие в нем разъемных и неразъемных соединений. Сборочная же единица представляет собой элемент изделия, состоящий из двух или более деталей, соединенных в одно целое, не распадающееся при перемене положения в узле или подузле. Характерным отличительным признаком сборочной единицы является - возможность ее сборки независимо от других элементов изделия.

Для составления технологической схемы сборки все сборочные единицы, входящие в изделие условно разделим на группы и подгруппы. Группой будем считать сборочную единицу, входящую в изделие.

Технологическую схему сборки составляем на основе сборочного чертежа изделия, которая показывает, в какой последовательности необходимо присоединять друг к другу элементы, из которых состоит изделие.

Каждый элемент изделия будем изображать в виде прямоугольника разделенного на три части. В его верхней части дается наименование изделия, в левой нижней части указываем числовой индекс, соответствующий номеру данного элемента на сборочном чертеже и согласно принятой спецификации, в правой нижней части количество присоединяемых элементов.

Порядок составления технологической схемы сборки начинаем с назначения базового элемента. Базовым элементом назовем деталь, с которой начинаем сборку изделия.

При определении последовательности сборки заранее анализируем сборочные размерные цепи. Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку следует начинать с наиболее сложной и ответственной размерной цепи.

Для более ясного представления о порядке составления технологической схемы сборки указываем необходимые технические требования на сборку. Под техническими требованиями понимаем разные надписи - сноски, поясняющие характер выполнения сборочных работ, когда они не ясны из схемы.

Такой алгоритм составления технологической схемы сборки облегчает последующее проектирование технологического процесса сборки, позволяет оценить технологичность конструкции изделия с точки зрения возможности расчленения сборки на общую и узловую и гарантирует от пропуска деталей, входящих в изделие.

Разработанная технологическая схема сборки цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора представлена на листе формата А2 графической части курсового проекта.

Все валы редуктора собираются отдельно, а затем устанавливаются в корпус. После сборки редуктор подвергают механическим испытаниям.

Технологические требования:

- Перед началом сборочных работ необходимо проверить состояния приспособлений. Приспособления должны быть чистыми.

- Перед монтажом манжет и подшипников их уплотнительные и посадочные поверхности смазать маслом МК-8 ГОСТ 6457-66 и проверить отсутствие острых кромок на заходных фасках.

- Расконсервацию подшипников проводить в горячем масле при t=80…90 ⁰С с последующей промывкой в чистом нефрасе (нефтяной раствор). Перед окончательным монтажом поверхности их тел вращения смазать их  смазкой ЦИАТИМ – 210 ГОСТ 6267-74.

- При сборке редуктора разрешается использование нормального инструмента без шифра, если они удовлетворяют техники безопасности и обеспечивают качественную сборку.

Для данного редуктора предлагается следующая схема сборки.

1) Корпус редуктора поз.4 установить на верстак.

2) Установить уголок поз. 37

3) Закрутить 2 комплекта Шайба 10 Л ГОСТ 6402-70 поз. 31, Болт М6-8g x 25 ГОСТ 15589-70 поз. 23.

4) Закрутить 2 комплекта Шайба 10 Л ГОСТ 6402-70 поз. 31, Болт М10-8g x 105 (S16) ГОСТ 15589-70 поз. 24

5)Установить валы в сборе.

6)Сборка вала:

- На вал поз.1 запрессовать шпонку 8х7х28 ГОСТ 23360-78 поз.33 с помощью пресса.

- Колесо зубчатое поз.10 напрессовывается на вал с помощью оправки. Оборудование - пресс реечный.

- На вал поз.1 напрессовать 2 подшипника 210 ГОСТ 8338-75 поз.30 по посадке L0/k6 с помощью двух оправок. Оборудование - пресс реечный.

7) Сборка вала:

- На вал поз.2 запрессовать шпонку 4х5х40 ГОСТ 23360-78 поз.32 с помощью пресса.

- Колесо зубчатое поз.3 напрессовывается на вал с помощью оправки. Оборудование - пресс реечный.

-Установить кольцо поз.13.

- 2 подшипника 210 ГОСТ 8338-75 поз.30 напрессовать на вал по посадке L0/k6 с помощью двух оправок. Оборудование - пресс реечный.

8) Сборка вала:

- На вал поз.3 запрессовать 2 подшипника 205 ГОСТ 8338-75 поз.29 напрессовать на вал по посадке L0/k6 с помощью двух оправок. Оборудование - пресс реечный.

9) Герметизировать плоскость разъема герметиком УТ – 34 ГОСТ 24285 – 80.

10) Установить крышку поз.5.

11) Закрутить 8 комплектов – Болт М6-8g x 25 ГОСТ 15589-70 поз.23, Гайка 2М8x1-6H ГОСТ 15522-7 поз.26, Шайба 10 Л ГОСТ 6402-70 поз.31.

12) Закрутить 6 комплектов  – Болт М10-8g x 105 (S16) ГОСТ 15589-70 поз.24, Гайка 2М8x1-6H ГОСТ 15522-7 поз.26, Шайба 10 Л ГОСТ 6402-70 поз.31.

13) Закрутить 2 рым-болта М8-6g ГОСТ 4751-73 поз 36.

14) Установить пробку поз.20.

15) Установить маслоуказатель поз.19.

16) Установить 4 кольца поз. 11, 12, 14, 16.

17) Установить манжеты поз 27, 28 в крышки поз.6, 8 соответственно.

18) Установить 4 крышки поз.6, 7, 8.

19) Закрутить 26 комплектов Шайба 10 Л ГОСТ 6402-70 поз.31, Болт М6-8gx20 ГОСТ 15589-70 поз. 22.

20) Залить масло ИТП 300 примерно 1.6л.

21) Установить Крышку люка поз. 18.

22) Закрутить 4 комплекта -  Шайба 10 Л ГОСТ 6402-70поз. 31, Болт М8-8g x 16 ГОСТ 15589-70 поз. 25.

23) Установить отдушину поз. 17.