Файл: Ремонт строительных машин учебник..pdf

Г Л А В А 4

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ МАШИН

§ 1. Общие понятия о сборке

Сборка является заключительной, важнейшей и наиболее трудоемкой стадией процесса изготовления машины. От качества сбор­ ки в значительной степени зависят фактические значения техни­ ческих характеристик, надежность и долговечность машины. Тру­ доемкость сборочных процессов на машиностроительных заводах достигает 40—50% общей трудоемкости изготовления машины в единичном производстве и 15—20% — в массовом:

Сборка машин подразделяется на два вида: окончательную и предварительную. В первом случае изготовленные машины после сборки, наладки и испытания не разбираются и в собранном виде отправляются потребителю (иногда производится их частичный де­ монтаж для возможности перевозки по железной дороге). При предварительной сборке машина на. заводе-изготовителе после ее наладки и испытания разбирается на сборочные блоки и в таком виде доставляется к месту использования, где и производится окон­ чательная сборка. По такому принципу собираются, например, сборно-разборные краны для установки пролетных строений и пу­ теукладчики, козловые и кабельные краны, экскаваторы большой мощности и другие крупногабаритные машины.

Последовательность сборки машин и состав операций зависят в первую очередь от конструкции машины и требуемого разделе­ ния сборочных работ. В общем случае машина может подразде­ ляться на связанные различным образом сборочные элементы: де­ тали, подгруппы, группы (узлы, агрегаты). Технологический про­ цесс разрабатывают отдельно для сборки узлов и для общей сбор­ ки машины.

Последовательность сборки каждого узла (группы или под­ группы соответствующего порядка) принято изображать в виде развернутых схем. Детали и подгруппы на них размещаются в той последовательности, в которой они устанавливаются при сборке.

Сборка узлов в той или иной степени сопровождается такими работами, как очистка, обдувка, промывка и наполнение смазкой

65

деталей, а также балансировка, испытания, обкатка и т. д. Кроме того, при некоторых методах сборки в это время производятся при­ гоночные работы. Необходимость выполнения перечисленных ра­ бот оговаривается в технических условиях на сборку.

Возможность сборки машины из предварительно собранных узлов является одним из важных показателей технологичности ма­ шины. В этом случае сборка узлов может вестись параллельно, па специализированных постах с большей механизацией, что облег­ чает и ускоряет весь процесс сборки машины. Степень расчленен­ ности сборки можно оценить коэффициентом расчлененности

Чем выше значение &расчл, тем совершеннее в технологическом отношении конструкция машины, а также организация и технология ее сборки. В настоящее время в серийном производстве машин

Сборка деталей в узлы и машин из деталей и узлов должна производиться наиболее рациональными для данных производст­ венных условий методами. Отличительным признаком методов яв­ ляется то, каким образом обеспечивается требуемая посадка. По этому признаку возможны и находят применение следующие ме­ тоды: сборка с применением полной, неполной или групповой взаимозаменяемости, сборка с применением регулировочных де­ талей-компенсаторов и сборка с индивидуальной пригонкой.

Целесообразность использования того или иного метода сборки зависит от требований к узлу и точности соединения сопрягаемых деталей. Поэтому выбор метода сборки приходится осуществлять на основе анализа размерных цепей и затрат ресурсов на удовле­ творение требований размерной цепи с помощью того или иного метода.

Р а з м е р н о й цепью называют замкнутую по контуру цепь размеров, определяющих взаимное положение поверхностей и осей де’тали или деталей узла.

Размеры деталей, включаемых в размерную цепь, называют звеньями. При этом зазоры и натяги также рассматриваются как самостоятельные звенья размерной цепи, хотя номинальная вели­ чина этих звеньев может быть равна нулю. Звено, которое обра­ зуется последним при сборке узла и представляет собой зазор или натяг, называют замыкающим звеном.

В качестве примера на рис. 4.1 показана элементарная раз­ мерная цепь, составленная применительно к сопряжению вал —

66

подшипник, в которой диаметры подшипника Ах и вала Л2 явля­ ются составляющими звеньями, а величина зазора Лд — замыкаю­

щим звеном, обеспечивающим подвижное сопряжение этих двух деталей. При этом имеет место соотношение

Величина зазора Ал определяется размерами подшипника и вала (Лд ~А\ —- Л2) , которые выдерживаются при обработке этих де­

талей с определенными допусками. В связи с этим действитель­ ная величина замыкающего звена в каждом случае сборки будет различной. Предельные значения величины этого звена могут быть рассчитаны на основе допусков на размеры Лх и Л2.

Из рис. 4.2 следует, что максимальный размер замыкающего звена

где 8Д и оДа — допуски на размер подшипника и вала. Диапазон возможных отклонений величины звена ЛЛ от но­

минального значения составит

Если эту величину рассматривать как установленный допуск на диаметральный размер зазора в сопряжении (8Дд), то

Аналогично для более сложной размерной цепи, показанной на рис. 4.3, имеем:

А — Л2 + Л3 + Л4 + Л5 + Лд; А = А Л2 — Л3 — Ai — Л5;

67

В общем случае при числе составляющих звеньев цепи п (об­ щее число звеньев п +1) размер замыкающего звена равен алге­ браической сумме составляющих звеньев:

П

/=1

Монтажный допуск на размер замыкающего звена

П

( « )

Средняя величина допуска на составляющие звенья при задан­ ном значении 8.

Сборка с применением полной взаимозаменяемости сводится к соединению сопрягаемых деталей без какого-либо подбора их, под­ гонки или регулировки, а требуемая точность 8Лл сборки дости­

гается автоматически, что обеспечи­ вает минимальную трудоемкость сбо­ рочных работ и допускает использова­ ние на сборке относительно малоква­ лифицированной рабочей силы. Кроме того, при полной взаимозаменяемости деталей упрощается кооперация заво­ дов по изготовлению деталей и узлов, их хранение и снабжение запасными частями для ремонта машин, находя­ щихся в эксплуатации.

Однако для применения этого ме­ тода необходимо, как это следует из

Рис. 4.3. Схема сложной раз­ анализа формулы (4.7), изготовлять мерной цепи детали с весьма жесткими допусками.

Для изготовления таких деталей не­ обходимо совершенное оборудование, точные приспособления и относительно дорогие контрольно-измерительные приборы. Поэтому данный метод экономически оправдывает себя преимущественно в массовом и крупносерийном производстве.

Сборка при неполной взаимозаменяемости производится из де­ талей, изготовленных по допускам несколько более широким, чем те, которые обеспечивают полную взаимозаменяемость. Вследст­ вие этого требуемая точность замыкающего звена достигается ав­ томатически не у всех собираемых объектов и часть деталей тре­ бует подгонки. В условиях большой серии вероятность того, что детали будут иметь предельные отклонения, при которых нару­ шаются требования к сборке, бывает небольшой (0,02—0,1), объем пригоночных и дополнительных разборочно-сборочных работ'также

6 8

сравнительно невелик и в определенных условиях может быть компенсирован экономией, которая достигается при изготовлении деталей по более широким допускам.

Сборка на основе групповой взаимозаменяемости (селективная сборка) применяется там, где по условиям работы сопряжения тре­ буется получить при сборке зазор или натяг (размер замыкающего звена) в весьма узких пределах, а изготовлять детали со столь жесткими допусками, как это было бы необходимо для полной взаимозаменяемости, технически затруднительно или экономически

циальной регулировочной детали (рис. 4.4).

Детали в этом случае могут изготовляться по значительно расши­ ренным экономически приемлемым для данного производства до­ пускам. В роли компенсаторов используются шайбы, втулки, про­ кладки, клинья, эластичные муфты и другие элементы. Такой метод находит широкое применение в машиностроении, так как позволяет получить высокую точность сборки при изготовлении деталей по широким допускам, а также производить их регулиро­ вание в процессе эксплуатации.

Сборка с индивидуальной пригонкой деталей по месту заклю­ чается в том, что заданная величина замыкающего звена в раз­ мерной цепи с расширенными допусками ее звеньев достигается изменением величины одного (иногда совместно двух) из заранее намеченных звеньев путем пригонки соответствующих деталей. Пригонка выполняется механической обработкой деталей по месту, опиливанием, зачисткой, шабрением, притиркой и другими спосо­ бами.

Метод сборки с индивидуальной пригонкой малопроизводите­ лен, так как пригоночные работы увеличивают объем сборочных

69