Тема: «сборка и испытание агрегатов. Виды соединений и технология их сборки 18 сборка и регулировка типичных сопряжений

Резьбовые соединения являются наиболее распространенным видом разъемного соединения. Трудоемкость сборки резьбовых соединений составляет 25-40% общей трудоемкости сборочных работ. Наиболее часто применяемые резьбовые соединения:

• винтовые;
• болтовые;
• шпилечные.

1. Сборка и разборка болтовых соединений

1.1. Подготовка к сборке

Сборку болтового соединения начинают с подготовки поверхностей, по которым соединяются детали. Для создания герметичности иногда плоскости пришабривают или притирают. Следует учесть, что герметичность стыка увеличивается в 2-2,5 раза при повторной сборке соединения. Величина зазора между плоскостями разъема должна быть указана в чертежах. Кованые или литые детали должны иметь обработанные поверхности под устанавливаемые крепежные детали.

1.2. Сборка болтовых соединений

Наиболее распространенный тип болтового соединения – соединение, собранное на болтах или винтах. При подготовке соединения к сборке необходимо проверить, что в собираемом соединении крепежных деталей с метрической резьбой (табл. 1) обеспечены запас резьбы, глубина сверления и выход конца винта из гайки с метрической резьбой в соответствии с табл. 1.

Таблица 1. Запас резьбы, глубины сверления и выход конца винта из гайки с метрической резьбой, мм, для крепежных деталей с метрической резьбой (значения эмпирические)

Резьба болта или винта должна быть чистой от грязи, без забоин и слегка смазанной. Болт обычно вставляют снизу, а затем навинчивают гайку. Гайки затягивают только тогда, когда поставлены все болты, шайбы и гайки.

Затягивают гайки или винты постепенно. На длинных крышках, например на крышках блоков двигателей внутреннего сгорания, на крышках больших редукторов, гайки или винты затягивают от середины к краям. Гайки или винты, расположенные по кругу, например на фланцах крышек цилиндров и т. д., затягивают крест-накрест. Сначала все гайки или винты завертывают до соприкосновения с шайбами или с поверхностью детали, затем слегка затягивают и только в третий раз затягивают окончательно.

Если гайки или винты затягивать последовательно, то затяжка может оказаться неравномерной и вызвать перегрузку отдельных гаек, смятие резьбы и даже обрыв болта. Затягивание гаек от краев к середине приводит к искривлению крышек.

Контроль усилия затяжки винтов и болтов осуществляют либо выбором соответствующей длины рукоятки ключа, либо применением предельных и динамометрических ключей.

Для затяжки крепежного резьбового соединения осевой силой F (рис. 1) необходимо создать момент завинчивания Мзав, равный сумме момента сил в резьбе d и момента сил трения на опорной поверхности гайки.

Рис. 1.

Длина стандартных ключей L ≈ 15d. Приложив к концу ключа силу Fp, можно определить отношение F/Fp, т. е. выигрыш в силе за счет резьбы. Так как Мзав=FpL, то 0,2Fd=15Fpd, откуда F/Fp ≈ 75.

Таблица 2. Допускаемая сила затяжки резьбового крепежного соединения

Расчет и практика эксплуатации резьбовых соединений показали, что болты с резьбой менее М10 при затяжке стандартными ключами (L ≈ 15d) могут быть разрушены. Например, болт с резьбой М6 из стали СтЗ разрушается при силе на ключе Fр ≈ 45H.

Поэтому в резьбовых соединениях для машин технологического назначения, как правило, не применяют болты с резьбой менее М8 (безопасная затяжка болтов малых диаметров осуществляется специальными ключами, ограничивающими размер силы Fр).

После сборки болтовое соединение должно быть застопорено от отвинчивания.

1.3. Стопорные устройства для резьбовых крепежных соединений

Резьбовые соединения в процессе работы не должны ослаблять соединение закрепленных деталей, т.е. они не должны самопроизвольно отвинчиваться под действием вибраций, возникающих при движении, толчках и ударах деталей машин во время работы. Поэтому ответственные резьбовые соединения после затяжки стопорят.

Стопорение ответственных резьбовых соединений производят разными способами. Их выбор зависит от доступа к местам крепления, от условий работы соединения, от конструкции соединения и др. Различают следующие способы предохранения резьбовых элементов от самоотвинчивания:

• контргайкой (рис. 2, а) , которая препятствует самоотвинчиванию силой трения в резьбе и на торцовых поверхностях двух гаек. Этот способ позволяет легко регулировать силу затяжки резьбового соединения, фиксируя положение нижней гайки путем поворота верхней гайки после касания на соответствующий угол затяжки;
• пружинными шайбами (рис. 2, б), которые обеспечивают напряженное состояние резьбового соединения. Пружинная шайба имеет высокую твердость, концы разреза разведены и заострены. Это позволяют произвести затяжку соединения и расплющить шайбу. При этом заостренные концы разреза пружинной шайбы прижаты к торцу гайки или головки болта и к поверхности закрепляемой детали (рис. 2, ж).

Шайбы специального назначения применяют как стопорные детали, предотвращающие самоотвинчивание гаек, болтов. Примеры таких шайб приведены на рис. 2, е.

Рис. 2.

При отвертывании под действием пружинных сил заостренные концы разреза пружинной шайбы внедряются в металл гайки или головки болта и в металл закрепляемой детали и тем самым удерживают болт или гайку от отвинчивания; разводными шплинтами (рис. 2, в) – один из распространенных и наиболее надежных способов. Разводные шплинты изготовляют с кольцевой головкой из стальной проволоки полукруглого сечения. Концы шплинта вставляют в отверстие, соединяющее болт с гайкой, и разводят; мягкой проволокой (рис. 2, г), которую применяют для нескольких и целых групп болтов. При этом головки болтов должны быть соединены проволокой так, чтобы ослабление затяжки одного из них вызывало натяжение проволоки и этим способствовало затяжке остальных; жестким соединением резьбовых деталей, которое осуществляют применением деформируемых стопорных шайб с носком (рис. 2, д) и с лапкой (рис. 2, е). Деформируемая шайба такой формы имеет выступы. Один из них, вставляется в отверстие детали или обжимается по краю детали, а другие отгибают и прижимают к грани завернутого болта или гайки, чем фиксируют их от отвинчивания; путем сварки головки винта, болта, гайки или шпильки (рис. 2, ж); посредством кернения резьбовых деталей с торца и бокового (рис. 2, з), расклепывания стержня резьбовой детали, закрашиванием лаком выхода резьбы из гайки и др.

Для стандартной крепежной резьбы угол подъема резьбы Ψ≤4°, а приведенный угол трения φ’ в зависимости от материала гайки и винта – φ’=6 ÷ 16°, следовательно, все крепежные резьбы – самотормозящие и при статической нагрузке не самоотвинчиваются.

Мелкие крепежные резьбы (по сравнению с крупными) имеют меньший угол подъема резьбы и поэтому они менее склонны к самоотвинчиванию при динамических нагрузках.

1.4. Разборка болтового соединения

Разборку болтового соединения начинают с освобождения гаек от стопорных устройств. После этого приступают к отвинчиванию гаек. Если гайка не отвинчивается, то не следует удлинять рукоятку ключа или прикладывать большие усилия, так как этим можно сорвать резьбу или скрутить болт. В этом случае смачивают резьбу керосином и через некоторое время (когда керосин проникнет в резьбу) вновь пытаются отвинчивать гайку. Если гайка после этого тоже не отвинчивается, то пробуют завинтить ее дальше и когда она сдвинется с места, вновь начинают отвинчивать.

Когда все гайки отвинчены, удаляют болты.

Затем начинают последовательно завинчивать отжимные болты до тех пор, пока зазор между деталями не будет достаточным для того, чтобы снять деталь или сборочную единицу.

1.5. Подготовка к сборке других резьбовых соединений

Подготовка к сборке других резьбовых соединений заключается в проверке соответствия размеров сбегов, недорезов, проточек и фасок на соединяемых резьбовых деталях по нормам, приведенным в табл. 3, 4, 5.

Таблица 3. Сбеги, недорезы, проточки и фаски для трубной цилиндрической резьбы (по ГОСТ 10549-80)

Размеры	Число	Наружная резьба							Внутренняя резьба
		сбег х	недорез,	проточка				фаска	сбег	недорез,	проточка				фаска
				f	R	R 1	d f				f	R	R 1	d f
1/8	28	1,6	2,5	2,5	1,0	0,5	8	1,0	2,2	4	4	1,0	0,5	10,0	1,0
1/4	18	2,4	4,0	4	1,0	0,5	11	1,6	3,3	5	5	1,6		13,5
1/2	14	4,5	5,0	5	1,6		18	2,0	4,8	8	8	2,0	1,0	21,5	1,6
1	11	4,1	6,0	6		1,0	29,5	2,5	6,0	10,0	10	3,0		34,0
2 1 / 2							71,5							76
3							84							89
4							109							114
5							134,5							139
6							160							165

Таблица 4. для конической дюймовой резьбы с углом профиля 60° по ГОСТ 6111-52

Размеры	Число витков на 1”	Наружная резьба						Внутренняя резьба
		сбег	недорез	проточка				сбег	недорез	проточка				фаска с=с 1
				b	r	r 1	d 4			b	r	r 1	d 4
1/16	27	2,5	3,5	2	0,5	0,3	6	3,0	6	3	1,0	0,5	8,5	1,0
1/4	18	3,5	5,5	3	1,0	0,5	11	4,0	9	4			14,0	1,6
1/2	14	4,5	6,0	4			18	5,5	11	6	1,6	1,0	22,0
1	–	5,5	7,0	5	1,6		29	6,5	14	7			34,0	2,0

Таблица 5. Сбеги, проточки и фаски для трапецеидальной однозаходной резьбы по ГОСТ 10549-80

Шаг резьбы	Проточка					Фаска
	f	R	R 1	наружная резьба d f	внутренняя резьба d f
2	3	1,0	0,5	d-3,0	d+1,0	1,6
3	5	1,6		d-4,2		2,0
4	6		1,0	d-5,2	d+1,1	2,5
5	8	2,0		d-7,0	d+1,6	3,0
6	10	3,0		d-8,0		3,5
8	12			d-10,2	d+1,8	4,5
10	16			d-12,5		5,5
12	18			d-14,5	d+2,1	6,5
16	25	5,0	2,0	d-19,5	d+2,8	9,0
20				d-24,0	d+3,0	11,0
24	30			d-28,0	d+3,5	13,0

1.6. Постановка контрольных штифтов

Для возможности установки на прежнее место снятую тщательно выверенную и приработанную деталь или сборочную единицу применяют конические или цилиндрические штифты.

Штифтовые соединения применяют для фиксации взаимного положения деталей (рис. 3). В качестве распространенного примера можно привести фиксацию двумя коническими штифтами взаимного положения корпуса и крышки редуктора (рис. 3, б), чем обеспечивается сохранение их взаимного положения при совместной механической обработке, сборке и разборке редуктора.

Рис. 3. а – с цилиндрическим штифтом; б, в, – с коническим штифтом

Диаметр штифта должен быть на 20 ÷ 30% меньше диаметра болта или винта, которым крепится деталь или сборочная единица.

Отверстия под контрольные штифты сверлят после того, как соединяемые детали выверены относительно друг друга и закреплены окончательно.

Штифтов в соединении должно быть не менее двух, и они должны быть расположены друг от друга на максимально возможном расстоянии. Например, при соединении деталей прямоугольной формы контрольные штифты ставят по диагонали между крепежными деталями. При сверлении отверстий под штифты оставляют припуск на развертывание посадочного отверстия под устанавливаемый штифт.

Цилиндрические штифты обычно ставят на рабочее место с гарантированным натягом K7/m6 или по переходной посадке Н7/m6, а в движущихся соединениях – с расклепыванием концов.

Окончательно забитый штифт должен выступать над поверхностью на размер не менее двух фасок. Если нет возможности выбить штифт или отверстие несквозное, то применяют вытяжные штифты (рис. 3, в).

2. Сборка и разборка соединений на шпильках

Соединения на шпильках осуществляют неподвижной посадкой шпилек в тело детали одним из четырех способов:

• по сбегу резьбы;
• с помощью плотной резьбы;
• с помощью бурта и с упором в дно отверстия.

Правильно завернутая шпилька в отверстие должна сидеть плотно и при отвинчивании гайки даже с тугой резьбой не должна вывинчиваться из детали. Шпилька должна быть строго перпендикулярна той плоскости, в которую она ввернута. Глубину отверстия делают больше длины резьбовой части шпильки. В глухих отверстиях резьбу нарезают с большой осторожностью.

Шпильки завертывают и вывертывают разными способами.

Первый способ. На свободный резьбовой конец шпильки навинчивают две гайки и верхней гайкой контрят нижнюю. Вращая ключом за верхнюю гайку, ввертывают шпильку в резьбовое отверстие плотно на сбег резьбы.

Второй способ. На конец шпильки свободно навинчивают специальное приспособление (рис. 4, а), представляющее собой высокую шестигранную гайку с внутренней резьбой для шпильки. Гайка стопорится на конце шпильки винтом, который упирается в торец шпильки. Затем обычным гаечным ключом вращают гайку за наружный шестигранник и завинчивают шпильку в деталь. Когда шпилька завинчена, стопорный винт ослабляют, придерживая гайку ключом; после этого гайка легко свинчивается со шпильки.

Для повышения производительности используют электро- и пневмоинструмент с применением специальной головки для шпильковерта (рис. 4, б). Сменную гайку 1 навинчивают на шпильку до упора-шарика 2, перемещение которого ограничивается пятой 3. При завертывании шпильковертом шпильки до конца в резьбовое отверстие в головке шарик 2 будет проскальзывать по пяте 3. После этого шпильковерт переключают на обратный ход, и головка свинчивается со шпильки.

Рис. 4.

Используя сменные гайки 1 можно завинчивать шпильки различного диаметра. Наличие на хвостовике шести граней 4 под ключ позволяет использовать головку при завинчивании гаек вручную.

При установке шпилек необходимо выполнять следующие основные правила:

1. шпилька должна иметь плотную посадку в корпусе;
2. ось шпильки должна быть перпендикулярна к поверхности детали.

Контроль установки резьбовых шпилек осуществляется одним из двух способов:

• по шаблону для нескольких шпилек (рис. 5, а);
• по угольнику или шаблону на каждую шпильку (рис. 5, б).

Рис. 5.

Категорически запрещается подгибать шпильки, если они не попадают в отверстия детали, так как они при этом деформируются у корня (по резьбе) и могут лопнуть во время работы. Перекос шпилек можно исправлять только нарезанием новой резьбы в отверстии.

Важным условием нормальной работы резьбового соединения являются отсутствие изгибающих напряжений в стержне болта или шпильки. В связи с этим неплотное прилегание гайки к торцу детали недопустимо. Гайки должны навертываться на шпильки от руки до соприкосновения с деталью. При большом числе гаек рекомендуется завертывать их в определенном порядке Общий принцип затяжки – сначала затягивают гайки, находящиеся в середине детали, затем попеременно по паре с каждой стороны. Гайки целесообразно затягивать постепенно, т. е. сначала затянуть все гайки на одну треть затяжки, затем на две трети и, наконец, на полную затяжку. Гайки, расположенные по кругу, следует затягивать крест-накрест и также постепенно.

Следует особо тщательно выбирать крепежные детали для крепления фланцев и крышек, прижимающих прецизионные подшипники шпиндельных узлов. Перекосы резьбы или торцов винтов и зенковок под головки винтов приводят к деформации фланцев и крышек и, как следствие, к перекосу самого подшипника. Большое значение в этих случаях приобретает также равномерность затяжки.

К резьбовым соединениям предъявляют следующие требования:

• все гайки, входящие в резьбовые соединения, должны быть до отказа и равномерно затянуты;
• в резьбовых соединениях, работающих при толчках, ударах, вибрации, гайки должны быть застопорены (затянуты контргайкой), а у подкладных шайб – отогнуты выступы, вставлены штифты и т. д.;
• болт или шпилька должны выступать над гайкой не менее чем на два витка резьбы;
• на выступающих концах болтов и шпилек резьба должна быть чистой и полной;
• под гайками и головками болтов не должно быть зазоров, и они должны плотно соприкасаться с соединяемыми деталями;
• при сборке болтовых соединений не допускается наращивание рукояток ключей. Применять можно ключи только с рукоятками стандартной длины.

Лекция № 7 Сборка типовых соединений, узлов, автомобиля

МЕТОДЫ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ сборки

В машиностроительной промышленности сборку производят методами полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, пригонки и регулирования.

При полной взаимозаменяемости точность сборки достигается без подбора или пригонки любых взятых из партии сопряженных деталей. Для ее осуществления необходима обработка деталей с высокой точностью, т.к. точность сборки изделия при этом методе зависит только от точности собираемых деталей.

Например, точность сборки коренных и шатунных подшипников коленчатого вала двигателя определяется величинами допусков размеров на диаметр гнезда под вкладыши, на толщину вкладышей и диаметр шейки вала. Для двигателей ЗМЗ, УАЗ зазор в коренных подшипниках должен быть в пределах 0,036…0,079 мм, допуск зазора 0,043 мм, размер гнезд в блоке цилиндров под вкладыши 68,500…68,518 мм, допуск 0,018 мм; толщина вкладышей 2,232…2,226 мм, допуск 0,006 мм; диаметр коренных шеек коленчатого вала 64,00…63,987 мм, допуск 0,013 мм.

Сборка данного соединения методом полной взаимозаменяемости без подбора, выбора и подгонки деталей обеспечивает требуемую точность сборки подшипников двигателя, так как допуск 0,018+2*0,006+0,013=0,043 мм.

Метод наиболее целесообразно применять в крупносерийном и массовом производствах для двухзвенных размерных цепей (например, в сопряжениях вал - втулка, вал - подшипник). Для многозвенных цепей этот метод трудоемок и экономически нецелесообразен.

Метод неполной взаимозаменяемости состоит в том, что требуемая точность сборки достигается не у всех объектов. Т.е. в отличие от полной взаимозаменяемости устанавливаются более широкие допуски (дешевле) на все детали сборочной размерной цепи. При этом методе сборки часть узлов не будет удовлетворять установленной точности и их придется разбирать и собирать повторно.

В этом случае дополнительные затраты на выполнение разборочно-сборочных работ значительно меньше затрат на изготовление сопрягаемых деталей с более узкими допусками, обеспечивающими получение требуемой точности сборки у всех соединений.

Сборка по этому методу целесообразна в серийном и массовом производствах для многозвенных размерных цепей.

Метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки ) заключается в том, что детали изготавливают с увеличенными полями допусков. Перед сборкой сопрягаемые детали сортируют на размерные группы с одинаковыми допусками. В пределах каждой размерной группы требуемая точность сборки достигается методом полной взаимозаменяемости.

Метод обеспечивает достижение наиболее высокой точности при низких затратах, он применяется при сборке точных (прецизионных) сопряжений: (плунжерные пары, шатунно-поршневые группы и т.п.)

Например, для двигателей необходим допуск посадки поршневого пальца (допуск наружного диаметра 0,010 мм) в бобышках поршня и во втулке верхней головки шатуна (допуск отверстий 0,010 мм), равный 0,005 мм. Сборка указанных соединений методом полной взаимозаменяемости обеспечит допуск 0,010+0,010=0,020 мм, что недопустимо. В этом случае допуск посадки будет в 4 раза шире необходимого. Поэтому для достижения требуемого допуска посадки 0,005 мм сопрягаемые детали сортируют на четыре размерные группы с допуском 0,0025 мм в каждой (табл.).

Сущность метода регулирования заключается в том, что требуемая точность сборки достигается изменением компенсирующего звена (на рис. - К) без снятия слоя металла.

Например, требуемая точность осевого зазора (натяга) в соединении с коническими подшипниками качения (дифференциал, главная передача, механизм рулевого управления и др.) обеспечивается изменением толщины неподвижного компенсатора (группа колец, прокладок, регулировочных шайб и т.п.), а точность зазора между торцом клапана и болтом толкателя достигается путем изменения положения подвижного компенсатора - регулировочного болта в осевом направлении.

Метод пригонки состоит в том, что требуемая точность сборки достигается изменением компенсирующего звена путем снятия слоя металла.

Основными слесарно-пригоночными работами являются опиливание, обработка отверстий по месту, полирование, притирка и др. Пригонка (притирка клапана к седлу, плунжерной пары топливной аппаратуры, приработка ведущей и ведомой шестерен главной передачи) производится в процессе обработки резанием, и детали поступают на сборку спаренными.

Метод применяется в единичном и мелкосерийном производствах.

ВИДЫ СБОРОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Соединения деталей в зависимости от характера разделяются на подвижные и неподвижные, а в зависимости от возможности разборки - на разъемные и неразъемные.

Подвижные разъемные: поршень - цилиндр, зубчатые и некоторые шлицевые соединения. Подвижные неразъемные: радиальные шариковые подшипники. Неподвижные разъемные: резьбовые, шпоночные, конусные и др. Неподвижные неразъемные: заклепочные, соединения сваркой, запрессовкой, пайкой, склейкой и т.п.

Разъемные соединения разбираются без повреждений деталей.

Неразъемные соединения не могут быть разобраны без повреждений деталей.

К неподвижным разъемным соединениям относятся резьбовые, шпоночные и шлицевые, выполненные с переходными посадками и посадками на конус, а также штифтовые соединения.

Детали подвижных соединений при работе могут перемещаться друг относительно друга.

В резьбовых соединениях обычно используются шпильки, болты и винты и гайки.

Шпильки применяют при непосредственном соединении плоских поверхностей или при соединении поверхностей с помощью прокладок, причем этому предшествует ввертывание шпилек в базовую деталь.

Болты применяют, когда отверстия в сопрягаемых деталях сквозные.

Винты необходимы тогда, когда резьбовое соединение в процессе эксплуатации часто разбирается. Поэтому резьба для винтовых соединений выполняется менее плотной, чем в резьбовых соединениях шпильками.

Самоформирующие винты (исключающие применение гаек) предназначены для крепления деталей без предварительного сверления.

Самоформирующие винты делятся на самонарезающие (образуют резьбу нарезанием с удалением материала) и самовыдавливающие (образуют резьбу в отверстии накатыванием без удаления стружки). Если винт завинчивают в латунь, алюминий, пластмассы, то смазки не требуется, в сталь - необходима смачка минеральным маслом, в чугун - керосином.

При выполнении резьбовых соединений широко используются гайковерты, которые бывают одно- и многошпиндельными (до 20). Многошпиндельные гайковерты позволяют завертывать одновременно несколько гаек (при установке колес). При затягивании резьбовых соединений для обеспечения заданного крутящего момента применяют различные тарированные ключи, рассчитанные на автоматическое выключение при достижении заданной силы затяжки, а также динамометрические ключи, контролирующие силу затяжки с помощью специальных указателей. Наиболее точно затяжку резьбовых соединений можно контролировать по изменению удлинения болта или шпильки под действием затяжки. Удлинение измеряется микрометром или индикатором.

В шпоночных соединениях используются клиновые, призматические и сегментные шпонки.

При сборке с помощью клиновой шпонки ось охватывающей детали смещена относительно оси вала. Это смещение является причиной радиального биения охватывающей детали.

В соединениях с призматическими или сегментными шпонками сборка шпонки с валом производится с натягом, шпонка запрессовывается в паз вала при помощи пресса или винтовыми струбцинами.

При сборке шпоночных соединений особое внимание необходимо обратить на точность подгонки шпонок по боковым поверхностям и зазору по наружной поверхности. Так как через торцы шпонок передаются крутящие моменты от одной детали к другой, они должны быть очень точно пригнаны по шпоночному пазу сопряженной детали. При неточной пригонке резко возрастает давление в шпоночном соединении и торцы шпонки и шпоночные пазы сминаются. В шпоночном соединении образуется постепенно увеличивающийся зазор, и это разбивает соединение.

Шлицевые неподвижные соединения выполняют с различными посадками центрирующих элементов и бывают туго- и легкоразъемными. Тугоразъемное шлицевое соединение выполняют с нагревом охватывающей детали до 80-120°С. Нагрев уменьшает усилие напрессовки и, следовательно, обеспечивает более правильную посадку. При сборке легкоразъемных шлицевых соединений больших усилий напрессовки не требуется.

Шлицевые подвижные соединения в автомобилях могут быть прямобочными, эвольвентными и треугольными. Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения, при сборке которых центрирование охватывающей детали может быть выполнено по наружному диаметру выступов охватываемой детали (вала), по внутреннему диаметру впадин вала и по боковым сторонам шлиц.

При центрировании по наружному диаметру выступов вала его шлифуют по наружному диаметру шлицев. При центрировании по внутреннему диаметру впадин вала шлифуют отверстие детали (наиболее дорогое). Центрирование по боковым сторонам применяется в том случае, если на валу более 10 шлицев. На автомобилях чаще всего применяется первый тип шлицевого соединения.

Штифтовые соединения выполняются при помощи конических и цилиндрических штифтов. Кроме соединения, штифты используются также для обеспечения необходимого взаимного положения собираемых деталей.

Зубчатые колеса насаживают на посадочные шейки валов с небольшим зазором или натягом вручную или при помощи специальных приспособлений.

Зубчатые передачи с цилиндрической зубчатой парой после установки колес на валы проверяют по боковому зазору и пятну контакта.

Расположение пятна контакта проверяют по отпечатку краски.

Боковой зазор измеряют щупом или при помощи индикаторного приспособления (рис.) путем поворота на некоторый угол одного зубчатого колеса при неподвижном другом. При сборке зубчатых зацеплений с большим модулем боковой зазор можно определять с помощью свинцовой пластины, прокатив ее между зубьями, а затем измерив микрометром ее толщину.

Верхнюю шестерню 2 стопорят, ножку индикатора 4 устанавливают перпендикулярно хомутику 3 и проворачивая зубчатое колесо 1, фиксируют отклонение индикатора.

Боковой зазор определяют по формуле

где - диаметр начальной окружности зубчатого колеса, мм;

Длина плеча, мм;

Показания индикатора, мм.

Зубчатые передачи с конической или гипоидной зубчатой парой оценивают по пятну контакта зубьев, боковому зазору и уровню шума.

Правильность расположения пятна контакта достигается путем взаимного перемещения зубчатых колес вдоль оси вращения.

Боковой зазор измеряют с помощью индикаторного приспособления, которое закрепляют на картере. Регулируют зазор перемещением зубчатых колес и установкой прокладок.

Уровень шума проверяют на стенде, он не должен превышать 50...70 дБ.

При проверке пятна контакта зубьев «на краску» рабочие поверхности шестерни покрывают краской и несколько раз проворачивают зубчатые колеса в разные стороны. О контакте рабочих поверхностей зубьев судят по форме и расположению отпечатка (рис.).

Подшипники качения напрессовывают на вал или запрессовывают в корпус с помощью пресса или винтовых приспособлений, избегая ударов.

Для этого используют подкладные кольца (рис. а) и монтажные трубы (рис. б). При запрессовке подшипника в корпус с одновременной напрессовкой его на шейку вала применяют специальную оправку (рис. в).

В сборочном узле с вращающимся валом и неподвижным корпусом внутреннее кольцо подшипника должно иметь посадку с натягом, а наружное - с зазором.

При неподвижном вале и вращающемся корпусе внутреннее кольцо устанавливают с зазором, а наружное - с натягом

Зазор необходим для удобства демонтажа подшипника и возможности провертывания кольца, что обеспечивает более ровный износ кольца и посадочной поверхности детали.

При запрессовке подшипника качения размер его колец изменяется: диаметр внутреннего кольца увеличивается, а наружного уменьшается. При запрессовке подшипников необходимо пользоваться оправками и следить, чтобы усилие запрессовки передавалось на запрессовываемое кольцо.

Регулировку радиального зазора в коническом роликовом подшипнике осуществляют смещением наружного или внутреннего кольца в осевом направлении регулировочным винтом или гайкой или подбором соответствующего комплекта прокладок.

Неразъемные подшипники скольжения (втулки) запрессовывают в гнезда, а затем растачивают или развертывают под диаметр шеек сопряженных валов. Втулки запрессовывают на гидравлических и механических прессах.

При сборке цепных и ременных передач линейкой контролируют их натяжение по величине стрелы провисания нерабочей ветви. Звездочки и шкивы передач должны находиться в одной плоскости, что проверяют, прикладывая к торцам стальную линейку или натягивая струну (леску).

Конусные соединения собирают таким образом, чтобы обеспечивалось плотное прилегание конусных поверхностей. Это достигается развертыванием отверстия конусной разверткой или притиркой поверхностей пастой. Проверку притирки производят по цвету притираемых поверхностей (поверхность должна быть ровной и матовой). Чтобы конусное соединение работало надежно, оно должно собираться с натягом. Без натяга конусное соединение быстро разрабатывается.

Соединения с гарантированным натягом выполняют с применением прессовых посадок или теплового воздействия на собираемые детали.

При запрессовке используются гидравлические прессы, домкраты, струбцины.

Если условия работы сопрягаемых деталей тяжелые, то сборку осуществляют путем теплового воздействия на них. Нагрев деталей осуществляют в кипящей воде, в горячем масле, газовыми горелками, в печах и т.д. Прочность посадки при этом в 2…3 раза превышает прочность обычных прессовых посадок. При осуществлении посадки тепловым воздействием на сопрягаемые детали микронеровности сцепляются (происходит затекание металла одной из деталей в углубления другой), а не сглаживаются, как это имеет место, при обычных соединениях. Примером посадок является соединение заготовок зубчатого венца с маховиком двигателя, подшипника качения с валом и др. Прессовое оборудование выбирают по расчетной силе запрессовки с коэффициентом запаса 1,5...2. Рекомендуется при запрессовке смазывать поверхности машинным маслом для предотвращения задиров, при этом смазка не должна способствовать взаимному перемещению деталей при работе соединений.

При соединении деталей методом охлаждения охватываемую деталь охлаждают до температуры 200  К в сухом льду (твердая углекислота) или до температуры 83...77  К в жидком азоте. Использование для этих целей жидкого кислорода или воздуха не рекомендуется из-за их взрывоопасности. Охлаждение успешно применяют при посадке штифтов, осей и длинномерных втулок с тонкими стенками. Запрессовка таких деталей прессом невозможна вследствие их деформации.

При посадке деталей со значительными натягами производят одновременный нагрев охватывающей детали и охлаждение охватываемой .

В некоторых случаях для соединения стального вала с деталями типа кулачков, эксцентриков, зубчатых колес и т.п. посадочные поверхности сопрягаемых деталей покрывают тонким слоем металлического припоя, заполненного твердыми частицами, например, корунда с последующей посадкой детали при помощи разогрева или охлаждения . При этом достигается высокая прочность неразборного соединения. Таким образом можно соединить вал с шестерней. При этом шестерню нагревают до 473...523  К и осуществляют посадку на вал с последующим охлаждением.

Развальцовывание применяется в том случае, когда требуется обеспечить плотное и герметичное соединение деталей. Оно выполняется специальным инструментом - развальцовкой путем пластического деформирования одной из сопрягаемых деталей. Развальцовывание осуществляется на сверлильных станках и специальных установках. Этот вид соединения применяется в трубопроводах тормозной системы и смазки двигателя.

Клепаные (на заклепках) соединения используются в конструкциях, которые подвергаются воздействию высоких температур и коррозии, испытывающих ударные и вибрационные нагрузки. Для клепки применяются пневмо- и электроклепальные молотки.

Материалом для заклепок чаще всего служит проволока из стали 10 и из алюминиевых сплавов Д18 и В65. Прочность клепаного соединения зависит от материала заклепок, их термической обработки и диаметра отверстия под заклепку.

Клепальные работы производятся при сборке или ремонте рам автомобилей, кожухов полуосей задних мостов, дифференциалов, дисков сцеплений и т.д.

Сварные соединения применяется для уменьшения числа заклепочных соединений (экономит материал и снижает трудоемкость). Точечную электросварку (рис.) применяют при изготовлении и ремонте кузовов и кабин.

При сварке плавлением металл в зоне сварки расплавляется и переходит в жидкое состояние, соединение возникает за счет самопроизвольного слияния и взаиморастворения металла соединяемых частей.

При сварке давлением металлы совместно сжимаются и деформируются. Приложенное усилие (ковка, давление, удар) вызывает течение металла вдоль поверхности раздела и его перемешивание, разрушает поверхностные слои металла, выводит на поверхность свежие (не бывшие в соприкосновении с атмосферой) слои металла, сближает соединяемые поверхности и способствует соприкосновению их атомов. Сопутствующий нагрев ослабляет связи между атомами, делает их более подвижными, снижает твердость металла и повышает его пластичность.

Пайка в автомобилестроении используется для устранения обнаруженных дефектов (например, течи в трубках радиатора).

Между соединяемыми частями изделия вводится расплавляемый металл-припой, который плавится при более низкой температуре, чем соединяемые металлы. Припой в жидком виде заполняет зазор между поверхностями соединяемых деталей под действием капиллярных сил, а застывая, кристаллизуется, образуя прочные связи.

Метод склеивания сопрягаемых поверхностей. Его эффективность часто выше свинчивания, клепки, сварки. Клеевые соединения обеспечивают высокую прочность, снижают массу, позволяют получить гладкую поверхность изделий и в ряде случаев дают возможность сочетать крепление с герметизацией. Возможно сочетание склеивания с контактной сваркой. Клеевые соединения вал-втулка работоспособны в большинстве узлов машин, где применяют посадку зубчатых колес или шкивов на вал.

В массовом машиностроительном производстве применяют клеи на основе эпоксидных, силиконовых, полиуретановых смол и др.

Склеиванию присущи и определенные недостатки: небольшая прочность при отрыве, склонность к старению, необходимость применения сложного, оборудования и комплекса дорогостоящей высокоточной оснастки.

Последовательность СБОРКи Грузового АВТОМОБИЛя

На первом посту сборочного конвейера на раму в перевернутом положении устанавливают передний и задний мосты в сборе с рессорами, а также амортизаторы передней подвески и тормозную систему. Монтируют карданную передачу и закрепляют на раме глушитель.

После установки на переднюю и заднюю части рамы кантователя подсобранное шасси поднимают, переворачивают и опускают на конвейер.

Сборку продолжают креплением к раме буксирного приспособления. Заполнив тормозную систему сжатым воздухом от заводской сети, проверяют герметичность соединений.

Устанавливают на раме двигатель в сборе с коробкой передач, радиатор. В картер заднего моста и коробки передач заливают трансмиссионное масло и через пресс-масленки заполняют маслом все подвижные сопряжения шасси автомобиля.

Завершающей операцией сборки автомобиля является установка колес и кабины в сборе с арматурой, электрооборудованием, отопителем, облицовкой радиатора, крыльями, подножками и колонкой рулевого механизма.

Средства механизации сборочных работ

При сборке для облегчения труда и повышения производительности применяют различные средства механизации сборочных работ.

По типу привода инструмент делится на пневматический, гидравлический и электрический.

По принципу действия механизированный инструмент делится на следующие группы:

Ударного действия - клепальные молотки, кернеры;

Вращательного действия - дрели, шлифовальные машины, гайковерты, отвертки.

Приспособления, применяемые при сборке, подразделяются на следующие виды:

Для установки и соединения деталей - подставки с призмами для сборки деталей на валу, поворотные столы для монтажа деталей и др.;

Для напрессовки зубчатых колес, шкивов, подшипников и т.д.;

Контрольные приспособления и стенды для проверки качества сборки и определения действительных эксплуатационных характеристик сборочного узла или автомобиля.

В качестве подъемно-транспортных средств используются мостовые краны, электрические и гидравлические подъемники.

Подъемники устанавливают на кран-балках, поворотных и передвижных консольных кранах.

Транспортировка деталей и узлов осуществляется с помощью электрокар и рольгангов.

Для общей сборки автомобилей используются конвейеры.

План:

Введение

2 Сборка агрегатов

Заключение

Введение

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.

Типовыми соединениями деталей называют резьбовые, шпоночные, конусные, шлицевые, фланцевые и др. Ремонт деталей выполняют по технологии, разработанной с учетом требований чертежно-технической документации на ремонтируемую сборочную единицу или деталь с учетом инструкций и правил МПС на ремонт подвижного состава. Все детали и сборочные единицы поступают на ремонт после очистки от грязи, мойки, обезжиривания, дефек-тации, микрометража и приемки с оценкой - пригодности для ремонта в условиях депо.

Изношенные сопрягаемые поверхности типовых соединений исправляют наплавкой, сваркой, гальваническим покрытием или термообработкой.

Резьбовые соединения. При креплении деталей тепловоза запрещается оставлять без ремонта или устанавливать вновь болты и гайки, имеющие разработанную или поврежденную резьбу или забоины по граням головки, а также ставить болты, не соответствующие размерам отверстий в соединяемых деталях. Отверстия под болты при относи? тельном смещении их в соединяемых деталях, не допускающем прохождения болтов соответствующих размеров, исправляют рассверловкой, развертыванием или наплавкой (отверстия после наплавки обрабатывают под чертежный размер). Раздача отверстий оправкой не допускается. Запрещается применять шпильки и болты, имеющие разработанную, сорванную или забитую резьбу, забитые грани головок болтов. Резьбу

болтов и гаек ответственных соединений проверяют резьбовыми калибрами.

Резьбовые отверстия рекомендуется восстанавливать проточкой, расточкой и нарезанием резьбы под ближайший стандартный размер (под меньший размер - у болтов, шпилек, концов валов, под больший размер - у резьбовых отверстий) . Проточка болтов, шпилек и др. должна согласовываться с допустимым понижением прочности.

Можно также восстанавливать резьбовые отверстия наплавкой с последующей нарезкой под чертежный размер (кроме случаев, оговоренных Правилами технического обслуживания и ремонта); постановкой ввертыша в резьбовое отверстие с учетом обеспечения необходимой прочности; нарезкой новых резьбовых отверстий (рядом со старыми) и заделкой старых отверстий резьбовыми пробками или заваркой с последующей зачисткой.

При сборке резьбовых соединений необходимо соблюдать целый ряд условий. Прежде всего, не следует ввертывать болты увеличенной длины и ввертывать болты нормальной длины в резьбовые отверстия уменьшенной глубины. Шпильки или ввертыши плотной посадки можно ставить на цинковых белилах или густотертом сурике. Ось резьбовых отверстий должна быть перпендикулярна опорной поверхности, а торец гайки перпендикулярен оси резьбы. Допускается неперпендикулярность не более 0,2 мм.

Гайки и болты затягивают в последовательности с усилием, установленным чертежом, инструкцией или другим документом; болты или шпильки должны выступать над гайкой не менее одной нитки и не более указанной в чертеже; шурупы, крепящие деревянные детали, ввертывают до отказа; забивать шурупы запрещается. Каждое резьбовое отверстие должно иметь чистую зенковку под углом 120° наружного диаметра резьбы.

При установке ступенчатой шпильки утолщенная часть ее должна утопать относительно поверхности детали не менее 1,0 мм; отверстия под шплинт у шпильки или болта устанавливать, располагая его в удобном для постановки шплинта положении; негодные

шплинты, фасонные и пластинчатые шайбы, пружины и другие стопорящие элементы заменяют новыми.

Механическую обработку деталей, исправленных за-чаркой, производить с соблюдением требований чертежей.

Шпоночные соединения. Детали, имеющие износ и смятие шпоночных пазов, ослабление посадки шпонки или деформацию шпонки, минимальные перемещения или сдвиги сочленяемых деталей, необходимо восстановить.

Пазы спариваемых деталей восстанавливают механической обработкой до ближайшего ремонтного размера. После обработки паза на одной детали до ремонтного размера поставить ступенчатую шпоику. При этом допускается увеличить пазы по ширине против чертежного размера: при ширине паза до 10 мм-на 0,5 мм; более 10 мм-на 1,0 мм.

Электродуговой наплавкой пазов с последующей механической обработкой и постановкой шпонки по чертежу можно ремонтировать все соединения, кроме случаев, особо оговоренных. Если размер паза нельзя восстановить, прорезают новый паз у охватывающей детали, ставят ступенчатую шпонку или шпонку чертежного размера. Наконец, можно заменить часть деталей или шпоночную часть конца вала. Материал новых деталей должен быть той же марки, что и у ремонтируемой детали.

Шлицевые соединения. Перед разборкой шлицевого соединения, чтобы сохранить взаимную ориентировку шлицев в рабочем положении, необходимо при разборке наносить метку на шлицы. В зависимости от прочности отдельные части допускается восстанавливать заменой частей соединения-шлицевого конца вали новым, постановкой ремонтной внутрь охватывающей детали (шли-цевой муфты), наращиванием изношенной поверхности шлицев электроискровым способом или хромированием. Мелкие забоины на шлицах должны быть зачищены. Новые детали изготовляют из металла той же марки, что и ремонтируемые.

Шлицевые соединения должны собираться при соблюдении следующих требований: допуски на посадку сопрягаемых деталей в пределах установленных

норм, распаровка годных деталей шли-цевой пары не допускается. Детали пары, ранее работавшие вместе, спаривать по меткам, сделанным (нанесенным) перед их разборкой. В случае сборки соединений из годных раскомплектованных деталей, бывших в эксплуатации, боковой зазор между шлицами не должен превышать максимально допустимого зазора для соединения из новых деталей более чем на 30% (зазоры контролировать индикатором).

Радиальное биение или биение торцовой поверхности фланца охватывающей детали (вилка кардана, муфты и т. п.) после ее установки на конце вала допускается при диаметре окружности фланца до 200 мм - 0,05 мм; от 200 до 300 мм-0,10 мм; от 300 до 500 мм - 0,15 мм. Перед соединением деталей их шлицы следует смазать.

Неподвижное конусное соединение. Детали таких соединений при выходе их строя имеют смятия, наклепы и зазоры по коническим поверхностям. В зависимости от их конструкции и прочности они подлежат восстановлению разверткой, шлифовкой или проточкой конусных поверхностей, наплавкой с последующей механической обработкой конусных поверхностей до чертежного размера, заменой части деталей - постановкой втулки в отверстие охватывающей детали или заменой конусной части вала, осталиванием поврежденных поверхностей.

Наплавку конусных поверхностей деталей, работающих со знакопеременной нагрузкой, допускается производить только автоматической сваркой под флюсом. При любых способах обработки конусных поверхностей деталей должно быть обеспечено минимальное радиальное биение поверхности рабочей части конуса относительно направляющей поверхности вала или отверстия охватывающей детали, совпадение вершины рабочей части конуса с осью вала или отверстия охватывающей детали.

При сборке конусных соединений необходимо следить, чтобы сопрягающие поверхности были притерты между собой. Притирку деталей производить при вертикальном положении вала (охватываемой детали). Прилегание притертых

поверхностей деталей контролируют по краске. Отпечаток краски должен быть равномерным и составлять не менее 60% площади. Ступень более 0,02 мм, образующаяся в основаниях конусных поверхностей от повторных притирок деталей, удаляют шлифованием; осевой натяг в соединениях устанавливают в пределах, указанных на чертеже. При сборке соединения допускается предварительный нагрев охватывающей детали, охлаждение вала или напрессовка прессом.

Подвижное конусное соединение.

Примером подвижного конусного соединения могут служить различного рода клапаны с притертостью пояска 0,5 мм и более (нагнетательные клапаны топливных насосов, пробковые краны и др.). Такие клапаны могут иметь раковины, износ, наклеп и другие повреждения уплотняющего конуса. При небольших повреждениях запорной части конуса и других поверхностей дефект устраняют взаимной притиркой клапана и гнезда посадки; при значительных повреждениях - зенковкой вручную или станочной обработкой (шлифование, проточка) рабочих частей конусов с применением притирочных паст или шлиф-порошков, смешанных с маслом. Повреждения и износ деталей пробковых конусных кранов исправляют наплавкой рабочей части поверхности конуса одной детали, станочной обработкой и последующей взаимной притиркой деталей. Притирочный поясок (контактная ленточка) на рабочей части конуса каждой детали должен быть непрерывным по окружности, шириной не менее 1 мм. Допускается оставлять на конусной поверхности части деталей круговые риски и поперечные неглубокие раковины, расположенные вне притирочного пояска.

Детали подвижных конусов соединения с шириной притирочного пояска запорного конуса менее 0,5 мм (типа запорного конуса распылителя форсунки дизеля) со значительным наклепом или износом конусной поверхности восстанавливают обработкой конусных поверхностей деталей на прецизионных станках с обязательным доведением углов запорных конусов до чертежных

размеров с последующей притиркой. Качество притирки запорных конусов предварительно может быть проверено по карандашным рискам, а окончательно-наливом керосина, опрессовкой жидкостью или воздухом. При проверке или опрессовке не допускается течь или «потение», а при проверке воздухом - шипение или образование пузырьков.

Неподвижные соединения. Ослабшую неподвижную посадку детали восстанавливают приданием посадочной поверхности одной из деталей цилиндрической формы (если это необходимо) наращиванием посадочной поверхности другой детали, наращиванием посадочных поверхностей обеих деталей и доведением их размеров до чертежных.

Наращивание посадочных поверхностей рекомедуется производить одним из следующих способов:

при толщине наращиваемого слоя до 0,2 мм: плазменным напылением, хромированием, осталиванием, меднением, электроискровым способом и нанесением клеевых композиций (составов) при толщине не более 0,15 мм;

при толщине наращиваемого слоя до 0,3 мм: цинкованием, плазменным напылением (металлизацией), осталиванием, раздачей, осадкой, обжатием, наплавкой;

при толщине наращиваемого слоя более 0,3 мм: осталиванием, электродуговой наплавкой, газовой или плазменной наплавкой и постановкой ремонтной втулки (на вал или в отверстие) со стенками толщиной не менее 2 мм.

Наплавка валов, шатунов и других деталей, работающих со знакопеременной нагрузкой, запрещается, кроме случаев, оговоренных особо. При выборе способа ремонта должны учитываться особенности конструкции, прочность деталей и степень ослабления посадки.

Способы восстановления деталей. Сварка (наплавка), пайка. Подготовку к сварочно-наплавочным работам, пайку и приемку деталей после наплавки, сварки и пайки выполняют в соответствии с Правилами деповского ремонта и Инструкцией МПС по сварочно-наплавочным работам при ремонте тягового подвижного состава. В депо раз-

рабатывают конкретные технологические процессы на выполнение сварочных работ. Сварочные и наплавочные работы выполняют сварщики, выдержавшие испытания (см. Правила по аттестации сварщиков) и имеющие тарифный разряд, соответствующий выполняемой работе. Контроль за качеством сварочных работ осуществляет мастер ремонтной бригады.

В местах, имеющих неогнестойкую термо- и электроизоляцию или деревянные части, при сварочных работах их необходимо разобрать и удалить из мест соприкосновения с нагреваемым металлом. Чисто обработанные поверхности деталей, электрические и неогнестойкие части тепловоза, расположенные вблизи мест сварки (при ее выполнении), закрывают асбестовым листом или другим огнестойким материалом во избежание попадания на них брызг расплавленного металла или касания электродом. При электродуговой сварке обратный провод присоединяют по возможности ближе к месту сварки. Не допускается воздействие сварочного тока на дизельные, буксовые, якорные и другие подшипники качения.

При сварочных работах по заварке трещин, вварке вставок и приварке накладок на рамах тележек, раме кузова, центрах колесных пар, блоков дизеля, остовах электрических машин, воздушных резервуарах детали после подготовки к сварке осматривает мастер и после сварки в законченном виде принимает приемщик локомотивов. Выполнение этих работ регистрируют в техническом паспорте тепловоза.

Восстановление деталей. В депо, имеющих соответствующее оборудование и оснастку, детали восстанавливают путем хромирования, кадмирования, лужения, осталивания, меднения, цинкования, оксидирования, никелирования, цементации деталей тепловозов с соблюдением технических требований действующих инструкций, утвержденных МПС, а при необходимости восстановления физико-механических свойств металла по упругости, твердости, структуре и для снятия напряжений применяют термообработку.

Термическая обработка производится при изготовлении новых и ремонте

бывших в употреблении деталей (если это предусмотрено чертежом). Режимы термической обработки устанавливают в зависимости от материала детали и требований чертежа по его структуре, твердости, упругости и прочности. Правильное применение термообработки позволяет существенно повысить надежность, износостойкость и ресурс деталей.

Перед сборкой неподвижных соединений сопрягаемые поверхности деталей осматривают и измеряют. Заусенцы на сопрягаемых поверхностях не допускаются. Натяг в соединениях должен быть в допустимых пределах. Для увеличения надежности соединения рекомендуется на одну из сопрягаемых поверхностей нанести слой клея (эластомера) ГЭН-150В толщиной 0,001 - 0,004 мм с последующей термообработкой клея. Для уменьшения трения при напрессовке поверхности деталей следует смазать тонким слоем масла, обеспечив плавный заход (фаску). Сборку соединения выполняют с предварительным нагревом охватывающей детали, охлаждением охватываемой детали или при помощи пресса. В последнем случае применять приспособления, обеспечивающие действие усилия запрессовки, строго по оси запрессовываемой детали. Вести сборку соединения ударами непосредственно по детали без применения оправок запрещается. Деталь запрессовывают до положения, указанного на чертеже.

При сборке выделяют следующие группы и виды соединений: по сохранению целостности при разборке - разъемные и неразъемные; по возможности относительного перемещения составных частей - подвижные и неподвижные; по методу образования - резьбовые, прессовые, шлицевые, шпоночные, сварные, клепаные, комбинированные и др.; по форме сопрягаемых поверхностей - цилиндрические, плоские, конические, винтовые, профильные и др. Соединения, содержащие в себе несколько признаков, обозначаются соответствующим сочетанием терминов, например неподвижные разъемные резьбовые соединения, подвижные неразъемные профильные соединения.

Наиболее распространенными соединениями в конструкции автомобилей являются: разъемные подвижные (поршень - цилиндр, вал - подшипник скольжения, плунжер - гильза); зубчатые и шлицевые; разъемные неподвижные (резьбовые, прессовые и шпоночные); неразъемные неподвижные (сварные, паяные, клепаные, клееные); неразъемные подвижные - радиальные шариковые подшипники качения.

Сборка резьбовых соединений. При сборке резьбовых соединений должны быть обеспечены:

соосность осей болтов, шпилек, винтов с резьбовыми отверстиями 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 крепежных деталей в групповых резьбовых соединениях.

Последнее означает, чта затяжка гаек (болтов) производится в определенной последовательности (рис. 7.1). Их затягивают крест-накрест в несколько приемов - сначала неполным моментом, а затем окончательным, указанным в нормативно-технической документации. Контроль момента затяжки резьбовых соединений осуществляют динамометрическими ключами по степени изгиба (рис. 7.2) или кручения стержня ключа либо с помощью предельных муфт, встраиваемых в резьбозавертывающие машины (установки).

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

Применение смазочного материала уменьшает требуемое усилие запрессовки и предохраняет сопрягаемые поверхности от задиров. Качество сборки прессовых соединений определяется также точностью центрирования сопрягаемых деталей (с помощью приспособлений и оправок).

Повышение прочности неподвижных соединений с натягом в 1,5...2,5 раза обеспечивается применением сборки с термовоздействием - нагревом охватывающей и (или) охлаждением охватываемой детали. При этом образуется необходимый сборочный зазор и не требуется приложение осевой силы. Нагрев деталей осуществляется в масляных ваннах, электропечах, индукционных установках и др. Для охлаждения деталей применяют жидкий азот, сухой лед (твердую углекислоту) в смеси с ацетоном, бензином или спиртом.

Сборка соединений 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 сборочной единице двух или нескольких подшипников необходимо уделять внимание соосности посадочных поверхностей в корпусных деталях. То же касается и шеек валов. Несоблюдение этого условия 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 напрес-совке на вал, наружного - при запрессовке в корпус и на оба торца колец, если подшипники одновременно напрессовываются на вал и входят в корпус. Нагрев подшипников в масляной ванне до 100 °С при установке на вал заметно уменьшает осевое усилие для запрессовки. Целесообразен также нагрев корпусной детали.

Сплошной стрелкой показано направление смещения шестерен для исправления контакта. Если при этом боковой зазор получается чрезмерно большим или Малым, то необходимо сместить другую шестерню, как показано прерывистой стрелкой.

Регулировка радиального зазора в коническом роликовом подшипнике производится смещением наружного или внутреннего кольца в осевом направлении регулировочным винтом или гайкой либо путем подбора соответствующего комплекса прокладок. Контроль заданного предварительного натяга после сборки узда осуществляют по моменту, необходимому для прокручивания одной из сопряженных деталей относительно неподвижной детали при отсутствии осевого люфта в подшипниковых соединениях.

Срок службы подшипников качения зависит в значительной мере от степени предохранения их от грязи и пыли. Поэтому после сборки устанавливают прокладки, задерживающие смазку и предохраняющие подшипник от попадания в рабочую зону пыли и влаги.

Сборка зубчатых передач. Сборка цилиндрических зубчатых передач осуществляется методами полной или неполной взаимозаменяемости. Перед сборкой зубчатой пары на специальном приспособлении определяют боковой зазор между зубьями для обеспечения плавности работы пары, а при необходимости подбирают пару.

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.

При сборке конической пары редуктора заключительной операцией является регулировка зацепления путем осевого перемещения ведущей шестерни (вперед-назад) и (или) ведомого колеса (вправо-влево). Это достигается перемещением части регулировочных прокладок с одной стороны на другую. Качество зацепления оценивается размерами, формой и положением пятна контакта на зубьях (рис. 7.3), значением бокового зазора между зубьями и уровнем шума на специальных стендах, оборудованных шумоизмерительной аппаратурой.

Контроль качества сборки

В процессе узловой и общей сборки выполняют комплекс контрольных операций - проверок:

комплектности деталей и сборочных единиц;

точности посадок и взаимного расположения сопряженных деталей и сборочных единиц;

использования одноименных размерных групп сопряженных деталей при сборке методом групповой взаимозаменяемости;

выполнения технологических требований по сборке, регулировке, приработке и испытанию изделий;

герметичности соединений, в том числе качества притирки клапанов;

отсутствия прокладок и сальников, бывших в эксплуатации;

смазки деталей сборочных единиц.

Производится проверка технологических параметров и определение функциональных показателей собранных изделий (развиваемая мощность и удельный расход топлива, напор и подача масляного насоса, электрические параметры генератора и др.).

Контроль сборки осуществляется с применением соответствующих средств измерений, которые выбирают с учетом конструктивных особенностей изделия, метрологических характеристик, а также себестоимости выполнения контрольной операции. В качестве средств измерения используют универсальные штангенинст-рументы, микрометрические и индикаторные инструменты, электрические и пневматические приборы и различные специальные контрольные приборы, приспособления, стенды и установки. Обеспечение требуемого уровня качества отремонтированных изделий невозможно без эффективного функционирования службы технического контроля как неотъемлемой составной части технологических процессов.

В зависимости от стабильности соблюдения качества собранных изделий применяется выборочный или сплошной контроль. Операции технического контроля разрабатываются совместно с операциями технологического процесса сборки изделий, которые формируют и определяют заданное качество, а также обеспечивают получение информации для регулирования технологического процесса и предупреждения брака.

Погрешности сборки по характеру и проявлению могут быть случайными и периодическими. Основные из них - это некачественные посадки, вызывающие появление других неисправностей. Распространенными дефектами являются отклонения от точности взаимного расположения деталей и узлов, неравномерная и беспорядочная затяжка групп резьбовых соединений, неплотность прилегания сопрягаемых поверхностей и др.

Большинство погрешностей сборки возникает из-за низкого качества деталей и узлов, поступающих на сборку, и нарушения технологической дисциплины.