Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1-3 по дисциплине «Проектирование технологических процессов сборки». Сай В.А., Кириллов О.Н

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Кафедра технологии машиностроения

356 - 2014

Методические указания

к выполнению лабораторных работ № 1-3

по дисциплине «Проектирование технологических

процессов сборки» для студентов направления подготовки магистров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»(программа магистерской подготовки «Технология машиностроения»)

всех форм обучения

Воронеж 2014

Составители: канд. техн. наук В.А. Сай,

д-р техн. наук О.Н. Кириллов,

канд. техн. наук В.В. Долгушин

УДК 621.757 (083)

Методические указания к выполнению лабораторных работ №1-3 по дисциплине «Проектирование технологических процессов сборки» для студентов направления подготовки магистров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»(программа магистерской подготовки «Технология машиностроения») всех форм обучения/ ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. В.А. Сай, О.Н. Кириллов, В.В. Долгушин. Воронеж, 2014. 40 с.

В методических указаниях изложены требования и методика проведения лабораторных работ, приводятся расчеты технологических параметров различных видов сборки разъемных и неразъемных неподвижных соединений; дан перечень необходимой технической литературы и вопросы для самоконтроля.

Методические указания могут быть использованы студентами при выполнении выпускной квалификационной работы.

Издание подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD XP и содержится в файле «Л.р. СБ № 1-3.doc.».

Табл. 2. Ил. 17. Библиогр.: 4 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.В. Перова

Ответственный за выпуск зав. кафедрой доцент

И.Т. Коптев.

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2014

ВВЕДЕНИЕ

Развитие всех отраслей народного хозяйства существенно зависит от совершенствования и оснащения современными технологическими средствами всех предприятий машиностроения. Требования к качеству и разнообразию продукции машиностроения, интенсивное развитие технических средств и оборудования вызывают необходимость создания, совершенствования и внедрения различных методов и расчетов сборочных процессов. Проектирование и умение осуществлять необходимые расчеты технологических процессов сборки изделий является важнейшей задачей подготовки инженеров - технологов.

Основной целью методического руководства является закрепление и расширение знаний , полученных студентами при теоретическом изучении курса «Проектирование технологических процессов сборки».

Данное учебное руководства содержит сведения о структуре сборочного техпроцесса, понятие о технологическом процессе сборки и этапы проектирования технологического процесса сборки. В работе рассматривается сборка подвижных и неподвижных разъемных соединений и сборка неподвижных неразъемных соединений., а также методы и средства измерения параметров расхода жидкости, числа оборотов и др. В методических указаниях даны описания видов и методов пневматических и гидравлических испытаний сборочных изделий на герметичность.

Лабораторная работа № 1

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СБОРОЧНЫХ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель работы: ознакомление с технологией сборочных соединений и привитие навыков к самостоятельной работе.

Общие сведения

Соединения деталей подразделяются на подвижные и неподвижные.

Неподвижные соединения деталей применяются в тех случаях, когда необходимо, чтобы во время эксплуатации сборочной единицы взаимное положение деталей оставалось неизменным. Конструктивно неподвижные соединения могут быть выполнены разъемными и неразъемными.

К неподвижным разъемным соединениям деталей и сборочных единиц относятся такие соединения, которые разбираются без повреждения основных деталей. Такими соединениями являются резьбовые, шлицевые, шпоночные и конические соединения.

Резьбовые соединения

Резьбовые соединения в конструкциях двигателей составляют более 25 % от общего числа соединений. Эти соединения просты в сборке и надежны в работе, они позволяют производить многократную переборку соединяемых деталей без их повреждения, а тапке замену отдельных деталей во время эксплуатации. Широко применяются резьбовые соединения для обеспечения и герметичности, правильности установки сопрягаемых деталей, регулирования взаимного положения деталей и др./1, 2/

Сборка болтовых соединений

Операции сборки этих соединений, состоящих из скрепляющих деталей 2 и 3( рис. 1.1), болта 1, шайбы 4 и гайки 5, включает следующие переходы: предварительные соединения скрепляемых деталей 2 я 3, установку болта 1 и 2, установку

шайбы 4, завинчивание гайки 5. Рис. 1.1

Завинчивание гайки складывается из ее наживления на болт, свободного навинчивания на длину выступающей резьбы болта и, наконец, завинчивания с заданным усилием.

Для обеспечения усилия завинчивания гайки применяется предельный ключ.

Сборка многоболтового соединения

Эти соединения характерны тем, что скрепляемые детали стягиваются несколькими болтами. При сборке многоболтовых соединений необходимо обеспечить не только заданное усилие завинчивания каждой отдельной гайки, но и равномерность затяжки всех гаек. При большом числе гаек завинчивание и целесообразно в определенной последовательности во избежание перекосов и коробления фланцев детали. Если недозатянутьодну из гаек, то это вызовет перегрузку соседних о ней болтов и шпилек, что может привести к отказу резьбового соединения во время работы двигателя.

Последовательность завинчивания гаек определяется конструкцией фланцев собираемых деталей. Так, при круглой форме фланцев (рис. 1.2,а) гайки завинчиваются крест на крест. Последовательность завинчивания гаек, расположенных на прямоугольных фланцах ( рис. 1.2,б)такова: сначала завинчиваются средние гайки, затем пара соседних справа и пара соседних слева, после чего снова пара соседних справа и т.д. Завинчивание гаек в обратной последовательности от краев к середине часто вызывает искривление или коробление длинных фланцев.

Рис. 1.2

В обоих рассмотренных случаях гайки завинчиваются в три этапа. Сначала все гайки завинчиваются до соприкосновения с поверхностью собираемых деталей или с приложением одной трети допускаемого усилия затяжки, затем с приложением двух третьих усилия и,

наконец, с полным усилием затяжки. Последовательность завинчивания гаек на всех трех этапах остается одинаковой.

Сборка соединений на шпильках

Особенностью оборки соединений на шпильках является установ­ка шпилек. Шпилька ввертывается на резьбе в одну из собираемых деталей, чем обеспечивается неподвижность детали. Правильно по ставленная шпилька не должна вывертываться при отвинчивании гаек. Шпилька должна быть ввернута строго перпендикулярно и выступать на заданную высоту. Для обеспечения заданной точности сборки при­меняются различные приемы и приспособления. На рис. 1.3 показана система контроля правильности завинчивания шпиль. Мерные коль­ца 4 используются для автоматического обеспечения заданной высо­ты Н выступания шпильки над деталью

На рис. 3.1 показана схема контроля перпендикулярности и высоты выступания шпильки с исполь­зованием угольника 2 и специального шаблона 3.

Сборка шлицевых и шпоночных соединений

Шлицевые соединения предназначаются для передачи крутящего момента от одной детали к другой, для точного центрирования сопря­гаемых деталей. В процессе сборки шлицевых соединений не допуска­ется механическая обработка шлицев, так как это приводит к изме­нению их геометрии. При сборке соединений полная взаимозаменяе­мость, как правило, не применяется, а основным методом обеспече­ния точности является метод подбора деталей по размерам сопрягаемых деталей.

Перед сопряжением детали тщательно осматривают для обнаруже­ния забоин, задиров, заусенцев и других дефектов на поверхнос­тях шлицев. При первой сборке на сопрягаемые детали наносятся метки их взаимного расположения, которые необходимо совмещать при переборках.

При посадке сопрягаемых деталей онатягом применяются специ­альные приспособления для центрирования. Если допускается, что можно нагреть охватывающую деталь (ступицу) до температуры 353 - 393 К, после чего надеть ее на вал до упора. Проверять ка­чество сборки в этом случае следует после охлаждения деталей соединения. Применять молоток для удара не рекомендуется, так как не­равномерные удары вызывают повреждение сопрягаемых деталей.

При посадке сопрягаемых деталей с зазором охватывающая де­таль устанавливается на место под действием небольшого усилия. Плотность прилегания по сопрягаемым поверхностям (при необходи­мости) проверять по краске.

После установки на вал охватывающая деталь закрепляется. За­тем проверяется радиальное и торцевое биения этой детали 1(рио.1.4 ) относительно заданных поверхностей 2. Кроме этого, эта деталь 1 проверяется на качку (рис. 1.5 ).

Рис. 1.4 Рис. 1.5

. Шпоночные соединения

Шпоночные соединения, то есть соединения со шпонками, применяются (реже шлицевых соединений ) для передачи крутящего момента от вала детали со втулкой и наоборот. В отличие от шлицевых соедине­ний, шпоночные соединения состоят из гладкого цилиндрического ва­ла 3 (рис. 1.6) со шпоночной канавкой, детали 1 со втулкой, внутри которой также имеется паз, и шпонкой 2, которая может быть призматической, сегментной, клиновой или другой формы. Соединение может иметь несколько шпонок. При неподвижном соединении шпонка устанавливается в

паз вала плотно или с натягом, а в пазу втулки шпонка устанавливается но посадке с зазором.

Рис. 1.6

Точность сборки соединения со шпонками обеспечивается в ос­новном при изготовлении отдельных деталей соединения. Точность раз­меров шпонок, шпоночных пазов и точность сборки регламентирует­ся стандартом.

Последовательность сборки шпоночных соединений определяет­ся конструкцией сборочной единицы. Например, шпоночное соедине­ние, изображенное на рис.1.6, собирается в следующей последователь­ности : вал 3 устанавливается в приспособление и шпонка 2 запрес­совывается в его паз. Проверяется положение шпонки 2 в пазу ва­ла 3. Затем на вал со шпонкой надевается деталь 1 и проверяется ее положение.

Задание

1. Ознакомиться с технологией сборки разъемных соеди-

нений.

2. Разработать технологическую схему и технологический

про­цесс сборки конкретной сборочной единицы (узла), выдаваемую пре­подавателем.

3. Оформить отчет о проделанной работе в виде таблицы.

Порядок выполнения работы

1. Сборка разъемных соединений.

2. Вычертить эскиз многоболтового соединения.

3. Собрать многоболтовое соединение, соблюдая момент затяж­ки каждой отдельной гайки и равномерность затяжки всех гаек (мо­мент затяжки указан в индивидуальном технологическом процессе).

4. Вычертить соединение на шпильках.

5. Собрать соединение на шпильках и выполнить контроль пра­вильности установки шпилек (сборка и контроль шпилек выполняется согласно индивидуальному технологическому процессу).

6. Вычертить эскиз шлицевых и шпоночных соединений.

7. Сборку и контроль шлицевых и шпоночных соединений выпол­нять, руководствуясь индивидуальным технологическим процессом.

8. Разобрать сборочную единицу (узел) на составные детали, вычертить эскиз общего вида сборочной единицы и составить на нее спецификацию входящих деталей, разработать технологическую схему и технологический процесс сборки узла.

9. Сделать выводы о годности собранных соединений и оформить отчет о проделанной работе.

Отчет

по лабораторной работе № 1 "Технология выполнения сборочных разъемных соединений"

Работу выполнил

Работу принял

Вопросы для самоконтроля

1. Какие требования предъявляются к оборке резьбовых соеди­нений к соединений на шпильках?

2. Какие существуют метода контроля усилия затяжки резьбовых соединений?

3. Способы стопорения резьбовых соединений?

4. Чем определяется последовательность завинчивания гаек многоболтовых соединений?

5. Что необходимо обеспечить при сборке многоболтовых соеди­нений?

6. В чем заключается особенность сборки соединения на шпильках?

7. Какие дефекты возможны в процессе завинчивания шпилек и способы их устранения?

8. Какие требования предъявляются к сборке шлицевых соедине­ний?

9. Почему не рекомендуется доработка шлицев при сборке шли­цевых соединений?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. А.И. Ильянков, М.Е. Левит. Основы сборки авиационных дви­гателей. М.: Машиностроение, 1987. - 286 с.

2. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник. В 2 т. Т. 1/ Под ред. В.С. Корсакова, В.К. Замятина. М.: Машиностроение, 1983. 180 с.

Лабораторная работа № 2

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СБОРОЧНЫХ

НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель работы: ознакомление с технологией сборочных неразъемных соединений и привитие навыков к самостоятельной работе.

Оборудование: приборы, инструменты

Общие сведения

Соединения деталей подразделяются на подвижные и неподвижные. Неподвижные соединения деталей применяются в тех случаях, когда необходимо, чтобы во время эксплуатации сборочной единицы взаим­ное положение деталей оставалось неизменным. Конструктивно непод­вижные соединения могут быть выполнены разъемными и неразъемными.

Неразъемными соединениями деталей сборочных единиц называют­ся такие соединения, при разборке которых нарушается состояние сопрягаемых поверхностей или повреждаются собранные детали. Не­разъемные соединения подучаются посадкой с гарантированным натя­гом, сваркой, пайкой, склеиванием, клепкой, вальцеванием и др. способами.

По способу соединения или способу получения напряжений на со­прягаемых поверхностях соединения с гарантированным натягом ус­ловно делятся на поперечно-прессовые и продольно-прессовые. При поперечно-прессовых соединениях сближение сопрягаемых поверхнос­тей происходит нормально к этим поверхностям.

При продольно-прессовом соединении охватываемая деталь запрессовывается в охватывающую под действием прикладываемых вдоль оси сил.

Соединения, получаемые клепкой, вальцеванием и запрессовкой, относятся к механическим соединениям, а соединения, получаемые сваркой или пайкой, к металлургическим/ 1,3/.

Сборка сварных соединений

Соединения деталей сваркой имеют следующие преимущества веред другими видами соединений: снижается масса изделий за счет исклю­чения из конструкции крепежных деталей; надежно обеспечивается герметичность стыка соединяемых деталей; простота сборки и воз­можность механизации и автоматизации сборочных процессов.

В сварных соединениях собираемые детали скрепляются сварными швами. Сварной шов получается в процессе сварки, когда скрепляемые детали 1 и 4 (рис.2.1) нагреваются источником 3 до температуры плавления. В зону нагрева подается присадочный материал 2, кото­рый плавится и заполняет про­странство между скрепляемыми деталями.

При охлаждении проис­ходит взаимопроникновение металла. Затвердевший металл в мес­те соединения деталей образует сварной шов, прочность которо­го близка к прочности материала скрепляемых деталей.