Процесс сборки редуктора червячного одноступенчатого РЧ-119.00.00 СБ

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Процесс сборки является одним из заключительных этапов изготовления машины, результатом работы конструкторов и технологов.

Технолог, разрабатывающий процесс сборки машины, должен отчетливо представлять, для каких задач создается машина, понимать связи, посредством которых она должна выполнять предписанный процесс, и соответствующим построением технологического процесса изготовления обеспечить с необходимой точностью эти связи, установить требования к технологии изготовления деталей и контролю их точности.

Условия достижения высоких эксплуатационных качеств машины не ограничиваются разработкой удачной конструкции и применением высококачественных материалов для изготовления деталей машины. Не гарантирует этих качеств и высокоточное изготовление деталей с обеспечением оптимального состояния поверхностных слоев их сопряжений. Процесс изготовления машины может гарантировать достижение всех требуемых эксплуатационных показателей, а также надежности и долговечности в эксплуатации лишь при условии высококачественного проведения всех этапов, включая и этап сборки машины.

Выполнение сборочных работ требует больших временных затрат. В зависимости от типа производства трудоемкость сборочных работ составляет от 20…30% (для массового и крупносерийного производства) до 35…45% (для единичного и мелкосерийного производства) от общих затрат времени на изготовление изделия.

При этом от 50 до 85% слесарно-сборочных работ выполняется вручную, что требует значительных физических усилий, а также высокой квалификации рабочих.

Таким образом, проблема повышения качества и производительности сборки является одной из приоритетных задач современного машиностроительного производства.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ИЗДЕЛИЯ

Наименование и заводской шифр изделия: редуктор червячный одноступенчатый РЧ-119.00.00 СБ.

Червячные редукторы служат для снижения частоты вращения выходного вала и соответствующего повышения на нём крутящего момента. Применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей составляет 90⁰.

Основные достоинства червячных передач:

· возможность реализации больших передаточных чисел в одной ступени (у силовых передач от 8 до 80, у кинематических до 1000);

· плавность и бесшумность в работе;

· возможность самоторможения.

Основные недостатки червячной передачи:

· сравнительно низкий КПД;

· значительное выделение тепла в зоне зацепления червяка с червячным колесом; склонность к заеданию в зацеплении;

· необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов;

· повышенный износ.

Указанные недостатки ограничивают применение червячных редукторов по мощности (обычно до 80кВт. и реже до 300кВт.)

Наибольшее применение червячные редукторы находят в подъёмно- транспортных машинах, в коробках передач станков, в механизмах рулевого управления транспортных средств, то есть в механизмах периодического действия при относительно низких скоростях.

Основные параметры червячного редуктора, согласно ГОСТ 19036--94 приведены в таблице 1



Таблица 1- Основные параметры червячного редуктора

Наименование параметра	Обозначение	Числовое значение
Вид червяка	ZL-с эвольвентным профилем витка
Габариты, мм	lxbxh	233х256х239
Модуль, мм	m	5
Число витков червяка	Z1	4
Угол профиля	бн	20°
Межосевое расстояние, мм	аw	100
Номинальное передаточное число	UH	14
Делительный диаметр червяка	d1	90
Коэффициент диаметра червяка	g	18
Число зубьев червячного колеса	Z2	58

Коэффициент диаметра червяка g определим по формуле:

Число зубьев червячного колеса Z2 определим по формуле:

Округляем до ближайшего стандартного значения: Z₂=58

Уточним U_H в соответствии с принятым значением Z₂

Данное изделие представляет собой одноступенчатый редуктор на подшипниках качения. Корпус редуктора выполнен с разъёмом и разделён на крышку корпуса 3 фланец 2 и основную часть корпуса 1. Это необходимо для облегчения и ускорения работ по монтажу. Разъёмный корпус обладает высокой прочностью и жёсткостью. Разъём не влияет на защитные свойства корпуса, так как между фланцем и корпусом установлена уплотнительная прокладка 14, а для установки крышки в корпус редуктора предусмотрен уступ. Червяк редуктора установлен в роликовых конических однорядных радиально-упорных подшипниках 26 по одному в каждой опоре. От осевого смещения подшипники, и установленный через них червяк, удерживаются кольцами 21. Опорами тихоходного вала служат также два роликовых конических однорядных подшипника с короткими цилиндрическими роликами 29, установленные по схеме «враспор». Внутренние кольца подшипников ставят на вал с натягом, для предотвращения проворачивания кольца на шейке вала. Наружные кольца ставят в корпус редуктора по посадке с минимальным зазором, для выполнения осевой регулировки подшипника и регулировки зацепления по пятну контакта. От осевого смещения подшипники, и установленный через них тихоходный вал, удерживаются кольцами 7. Для смазывания применяется циркуляционная смазка. Для контроля уровня масла применяют жезловый масло указатель 17. Для заливки масла и контроля пятна контакта используется смотровой люк, который закрывается крышкой 15. Для слива масла предусмотрена пробка 28 .Для устранения утечек масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи установлены уплотнения манжетного типа.

Исполнительными поверхностями изделия являются боковые поверхности шпоночного паза на валах. Основная конструкторская база - опорная поверхность на лапках корпуса редуктора. Вспомогательными конструкторскими базами являются поверхности отверстий корпуса под подшипники, крышки. Свободные поверхности - наружные и внутренние поверхности корпуса.

Деталями, работающими в наихудших условиях и лимитирующие надежность изделия, являются подшипники, червячное колесо, валы с шпоночными пазами.

Компенсаторами, размеры которых могут изменяться при пригонке или регулировании для достижения точности важных функциональных размеров изделия, являются прокладки.



2. Анализ технических условий на изготовление изделия

Обозначенные подшипниковые посадки - с натягом по внутреннему диаметру 40L0/k6, 30L0/k6 и с зазором по наружному диаметру 80H7/l0, 62H7/l0 по назначению соответствуют работе изделия (внутреннее кольцо нагружено циркуляционно, наружное - местно). При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает радиальную силу последовательно всеми элементарными участками окружности дорожки качения и, соответственно, передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса. Если кольцо подшипника испытывает местное нагружение, его проворачивание с проскальзыванием сопрягаемых поверхностей практически исключено из-за малости действующих на него вращающих моментов. Основная опасность для кольца, которое нагружено местно, - ускоренный износ дорожки качения в месте действия нагрузки.

Посадки 29H11/h11 и 44H11/h11 являются скользящими посадками или посадками низкой точности и предназначены для направления валов.

Для соединения бронзового венца со ступицей выбираем посадку с натягом 124 H7/r6, так как данное соединение должно обеспечивать передачу большого крутящего момента и сравнительно небольшой осевой силы.

Выбор посадки для соединения фланца 2 и корпуса редуктора 1 зависит от следующих факторов:

· Необходимо обеспечить лёгкую сборку-разборку изделия;

· Необходимо обеспечить достаточно высокую точность центрирования присоединяемой уплотнительной манжеты;

· Предотвращение искривления оси вращения вала.

В соответствии с рассмотренными факторами выбираем посадку 164 H7/js6.

Посадка H7/h11-посадка с зазором. Посадка обеспечивает беспрепятственное вращение вала 18 во втулке 13 , при этом предотвращая вытекание масла.

Глухие привёртные крышки 19,4 устанавливают в корпус по посадке H7/d11, обеспечивающей гарантированный зазор в соединении, что не приводит к вытеканию смазки из подшипникового гнезда из-за создания герметичного стыка деталей по фланцу крышки в результате затяжки винтов крепления крышки к корпусу. Дополнительную герметичность обеспечивают уплотнительные манжеты.

Стакан 8,23 помещают в корпус с обеспечением посадки H7/h8, что гарантирует нормальную работу манжетного уплотнения.

Наиболее важным и ответственным размером, формируемым при сборке и определяющим функциональную и параметрическую надежность изделия, является точность совпадения средней плоскости червячного колеса 6 с осью вращения червяка 5. Его номинальное значение и предельные отклонения, согласно ГОСТ 3675-81 - 0±0,063 мм;



3. Анализ технологичности конструкции изделия

Целью анализа технологичности конструкций и вносимых на его основе изменений является обеспечение возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте.

Редуктор червячный- РЧ-119.00.00 можно собирать из обособленных сборочных единиц, монтируемых на одной жесткой базовой детали (корпусе). Этими сборочными единицами являются валы с напрессованными на них подшипниками, маслоудерживающими кольцами, торцевыми втулками. Первая сборочная единица -- это быстроходный вал(червяк), на который устанавливаются маслоудерживающие кольца, запрессовываются подшипники, устанавливается уплотнительные кольца. Второй сборочной единицей является тихоходный вал, на который запрессовываются подшипники, шпонка и червячное колесо, устанавливаются маслоудерживающие кольца и торцевая втулка. Эти сборочные единицы можно собирать независимо друг от друга, что повышает производительность труда за счет перекрытия времени сборки данных сборочных единиц. Это позволяет быстрее и дешевле провести техническую подготовку производства, проводить большее число сборочных операций одновременно разными по своей квалификации группами рабочих, обеспечивать ритмичность сборки и короче производственный цикл.

Конструкция данного редуктора состоит из отдельных четко разграниченных сборочных единиц, обеспечивает параллельность и независимость сборки отдельных сборочных единиц, простоту связей между ними. Она соответствует условию наличия минимального числа деталей, необходимых для надежной работы. Это достигнуто правильным конструированием, применением специальной технологии изготовления.

Редуктор имеет компоновку, при которой обеспечивается установка комплектующих деталей на базовую деталь простейшими движениями. Возможен подвод к местам крепления деталей механизированного сборочного инструмента.

Конструкции деталей предполагают относительно небольшое количество способов их соединения: резьбовые соединения, посадки с натягом и зазором, шпоночное соединение. Они имеют простые формы, максимально возможное число деталей стандартно и унифицировано.

Базовая деталь имеет разъёмную форму, которая способствует облегчению установки и присоединение других деталей, а также контролированию точности совпадения средней плоскости червячного колеса с осью вращения червяка. Детали, сопрягаемые в осевом направлении по кромкам поверхностей, имеют конструктивные элементы, облегчающие самоустановку и самоцентрирование поверхностей.

Возможно достижение точности сборки при минимуме пригоночных и регулировочных работ.

Выберем метод достижения точности. Методы полной и неполной взаимозаменяемости не применимы из-за необходимости высокой точности составляющих звеньев. Метод пригонки также не может быть использован, так как он слишком трудоемок, а годовой объем выпуска слишком велик. Он используется в единичном и мелкосерийном производстве. В серийном и массовом производстве можно использовать метод регулирования. Для рассматриваемого редуктора выбираем метод регулирования неподвижных компенсаторов. Использование неподвижных компенсаторов более дешево и легко в сравнении с использованием подвижного компенсатора. Неподвижный компенсатор обычно представляет собой деталь простой формы или набор из нескольких тонких деталей простой формы (прокладок). Регулирование размера может осуществляться лишь ступенчато путем выбора компенсатора подходящего размера из заранее изготовленного комплекта или путем изменения числа тонких компенсаторов в наборе.

Базовая деталь изделия имеет технологическую базу, обеспечивающую его достаточную устойчивость в процессе сборки. Базовой деталью редуктора является нижняя часть корпуса, которая устанавливается на плоскость. Затем в него устанавливаются сборочные единицы и закрывается крышкой. В такой последовательности сборки соблюдается принцип постоянства технологических баз, что способствует сокращению сборочной оснастки и оборудования.

Унификация крепежных и других деталей способствует сокращению номенклатуры сборочных инструментов и более эффективному использованию средств механизации сборочных работ.

Проанализировав степень соответствия конструкции изделия всем критериям, можно сделать вывод, что конструкция данного редуктора соответствует всем основным требованием технологичности, а, следовательно, она технологична.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Тип сборочного производства предварительно определяется в зависимости от годового объема выпуска изделий и предполагаемой примерной трудоемкости сборки изделия.

Определим трудоемкость сборки изделия:

, [ч] (4.1)

где - масса изделия, кг;

- удельная трудоемкость изделия, ч/кг.

Для нашего изделия значение удельной трудоемкости находится в пределах ч/кг. Принимаем =1.2 ч/кг

Тогда:

;

При объеме годового выпуска изделия 5000 штук и при трудоемкости сборки изделия 15,6 часов принимается среднесерийный тип производства.

Организационная форма сборки определятся в зависимости от типа производства. При среднесерийном типе производства принимается стационарная непоточная сборка с расчленением сборочных работ на узловую и общую сборку.



5. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ

5.1 Выявление и обоснование сборочных конструкторских размерных цепей

Размерную цепь выявляем в соответствии с методическими рекомендациями [4].

В качестве исходного (замыкающего) звена сборочной конструкторской размерной цепи принимаем размер определяющий точность совпадения средней плоскости червячного колеса с осью вращения червяка. По ГОСТ 3675-81 предельные отклонения звена А=0±0,063 мм;

Рисунок 5.1 - Схема сборочной конструкторской размерной цепи

-размер между средней плоскостью червячного колеса и основной конструкторской базой червячного колеса (торец ступицы, контактирующий со ступенью вала);

- размер между вспомогательной конструкторской базой вала (торцевая поверхность ступени вала, контактирующая со ступицей червячного колеса) и основной конструкторской базой этого же вала (торец, контактирующий с маслоудерживающим кольцом);

-размер между вспомогательной конструкторской базой маслоудерживающего кольца и основной конструкторской базой этого кольца (торец, контактирующий с подшипником);

- размер подшипника (размер от вспомогательной конструкторской базы подшипника, до основной базы которая контактирует с торцем подшипниковой крышки);

- размер подшипниковой крышки (размер от исполнительной поверхности крышки, которая контактирует с торцем подшипника, до основной базы крышки, контактирующей с уплотнительной манжетой);

- размер между осью вращения червяка и вспомогательной базой корпуса, контактирующей с уплотнительной манжетой;

А₇ - размер уплотнительной манжеты (размер между основной и вспомогательной конструкторскими базами манжеты);

Увеличивающими звеньями размерной цепи являются звенья и , уменьшающими являются оставшиеся звенья входящие в состав рассматриваемой размерной цепи.

Номинальные значения исходного (замыкающего) и составляющих звеньев:

А₁=25 мм; А₂=7 мм; А₃=12 мм; А₄=17 мм; А₅=12 мм; А₆=71мм; А₇= 2мм;

Проверим условие замкнутости:

, мм, (5.1)

где - номинальное значение исходного (замыкающего) звена;

- сумма всех увеличивающих звеньев цепи;

- сумма всех уменьшающих звеньев цепи;

- число увеличивающих звеньев цепи;

- число уменьшающих звеньев цепи.

;

Полученное значение исходного (замыкающего) звена совпадает с номинальным значением. Следовательно, условие замкнутости размерной цепи выполняется.

5.2 Выбор метода достижения точности сборки

редуктор червячный одноступенчатый сборочный

1) Определим среднее значение составляющего звена:

, мм; (5.2)

где - номинальное значение i-го составляющего звена;

- число увеличивающих звеньев цепи;

- число уменьшающих звеньев цепи.

;

2) Определим среднее значение допуска составляющих звеньев:

, мм; (5.3)

где - допуск исходного (замыкающего) звена.

;

3) По таблице стандартных допусков, учитываю найденные значения А_ср и ТА_ср, определяем средний квалитет точности составляющих звеньев. Полученные значения соответствуют N_ср=9 квалитету.

4) Применение метода полной взаимозаменяемости невозможно, так как условие и не выполняется. Также невозможно применение метода неполной взаимозаменяемости, так как условие и также не выполняется.

Поскольку предыдущие условия не выполняются, то для среднесерийного типа производства применяется метод регулирования.

5.3 Расчет сборочной размерной цепи. Корректировка технических условий изготовления деталей изделия

Расчет проводим в соответствии с методикой, изложенной в [5].

Принимаем метод регулирования при использовании комплекта неподвижных компенсаторов разной длины.

Размер исходного (замыкающего) звена А_?=0±0,063.

1) В качестве компенсатора выбираем звено , так как оно наиболее полно отвечает всем требованиям к компенсатору. Звено - толщина прокладки. Принимаем .

2) Для увеличивающего компенсатора принимаем схему компенсации суммарного расширенного допуска составляющих звеньев при методе регулирования, представленную на рисунке 5.2.



Рисунок 5.2 - Схема компенсации суммарного расширенного допуска составляющих звеньев при методе регулирования комплектом неподвижных увеличивающих компенсаторов

3) Назначим допуски и предельные отклонения на все составляющие звенья, кроме компенсатора.

На звенья, принадлежащие стандартным изделиям, назначаем по соответствующим стандартам, а на остальные составляющие звенья - по 11 квалитету с предельными отклонениями увеличивающих звеньев, как для основных отверстий, и на уменьшающие звенья, как для основных валов.

Приданном способе регулирования в крпус редуктора заводится упор, который прижимает сбоку зубчатый венец к червяку и замеряется размер полости по прокладку. Затем операция повторяется уже с другой стороны зубчатого венца и также замеряется полость под прокладку. По результатам двух измерений принимаем среднее значение размера прокладки.

Погрешность изготовления эталона исходного (замыкающего) звена принимаем равной 0.

Погрешность установки эталона .

Для измерения зазора под компенсатор принимаем набор специальных щупов с предельной погрешностью измерения.

Допуск изготовления комплекта компенсаторов принимаем по таблицам точности для чистового фрезерования по 9 квалитету ТК=0,025 мм.

Определим погрешность формирования размера компенсатора:

, мм; (5.4)

;

Определим величину ступени компенсации:

, мм; (5.5)

;

Определим число ступеней компенсации:

, мм, (5.6)

где - суммарный допуск составляющих звеньев.

;

Тогда:

Так как не рекомендуется использовать большое число компенсаторов, то, путем назначения допусков и предельных отклонений на все составляющие звенья, не принадлежащие стандартным изделиям, по 9 квалитету, уменьшив тем самым суммарный допуск составляющих звеньев, уменьшим их число.

Суммарный допуск составляющих звеньев:

;

Тогда число ступеней компенсации:

Для получения целого N=6 корректируем допуск одного из составляющих звеньев ТА₄=0,268 мм. После корректировки

Определим погрешность определения требуемого размера компенсатора:

, мм, (5.7)

где - погрешность выбора компенсатора.

;

Тогда:

;

Требуемая точность исходного (замыкающего) звена будет обеспечена путем выбора неподвижного компенсатора из заранее изготовленного комплекта, если соблюдается условие:

, мм; (5.8)

0,126 мм ?0+0,01+0,005+0,086+0,025=0,126 мм;

Условие выполняется.

Определим средние и предельные размеры компенсаторов каждой ступени:

, мм; (5.9)

, мм; (5.10)

, мм; (5.11)

, мм; (5.12)

, мм; (5.13)

, мм; (5.14)

, мм; (5.15)

, мм; (5.16)

, мм; (5.17)

, мм; (5.18)



Выполним проверку правильности размеров компенсаторов:

, мм; (5.20)

Таким образом, рассчитанный комплект неподвижных компенсаторов может обеспечить требуемую точность исходного (замыкающего) звена .



6. ВЫБОР МЕТОДОВ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ СБОРКЕ

Метод соединения деталей при сборке выбирают с учетом типа их сопряжения и типа производства.

Подвижные соединения при посадках с зазором осуществляются сопряжением деталей вручную без усилий и без использования механизмов (за исключением грузоподъемных средств). В нашем случае подвижными соединениями являются: соединения крышки 12 и торцевой втулки 13, соединения однорядных роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами 29 с фланцем 2, соединение быстроходного вала 5 с крышкой редуктора 24, соединение тихоходного вала 18 со втулкой 13, соединение маслоудерживающего кольца 21,7 и тихоходного вала 18, соединение фланца 2 с корпусом 1(по посадке H7/js6).

Неподвижные разборные соединения (соединения по переходным посадкам, резьбовые соединения) при большом объеме выпуска изделий выполняются с использованием винтовых, пневматических прессов, механизированных гайковертов и винтовертов, либо вручную (деревянный либо металлический молотки), при малом объеме выпуска. В данном изделии неподвижные разборные соединения - резьбовые соединения крышек с корпусом редуктора, резьбовые соединения сквозной крышки редуктора 8 с фланцем 2, резьбовое соединение фланца редуктора 2 с корпусом 1, резьбовое соединение пробки 28 с корпусом редуктора 1.

Большим разнообразием отличаются методы получения неподвижных неразборных соединений деталей. Такие соединения осуществляются сваркой, пайкой, склеиванием, склепыванием, запрессовкой, соединением сопрягаемых деталей с нагревом или охлаждением одной из них. В нашем случае неподвижными неразборными соединениями деталей являются: запрессовка однорядных роликовых подшипников на валы редуктора, соединение нагревом венца и ступицы червячного колеса 6, шпоночное соединение червячного колеса 6 и тихоходного вала 18.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ СБОРКИ

В соответствии с рекомендациями при определении последовательности соединения деталей изделия, редуктора планетарного одноступенчатого, учитываем следующие принципы:

· Рекомендуется разделять сборку на общую и узловую (в нашем случае червячное колесо в сборе, тихоходный вал в сборе, червяк в сборе можно выделить в отдельную узловую сборку);

· В первую очередь необходимо определить последовательность общей сборки, а затем последовательность сборки каждого из узлов;

· Последовательность сборки должна определяться с учетом следующих факторов: структура конструкторских и технологических сборочных размерных цепей, методы достижения точности сборки, виды сопряжений деталей, доступность местоположения деталей;

· Сборка должна начинаться с установки на сборочный стенд или конвейер базовой детали (корпус или рама), к которой в дальнейшем присоединяются другие детали или сборочные единицы;

· В первую очередь к базовой детали рекомендуется присоединять детали и узлы, входящие в большинство конструкторских размерных цепей изделия;

· В первую очередь выполняются неподвижные неразъемные соединения, для получения которых требуется механизированное оборудование;

· Целесообразно сначала устанавливать более крупные и массивные детали и сборочные единицы, а в последнюю очередь устанавливать мелкие, легкоповреждаемые детали, если это не противоречит другим принципам;

· Последовательность соединения деталей следует определять, исходя из условия минимизации числа поворотов и кантования базовой детали (или полуфабриката);

· Обоснование и результаты выбора последовательности соединения деталей (хронологии сборочных переходов) описываются лаконично в логическом порядке.

Выявленная с учетом всех указанных правил последовательность соединения деталей изображена на рисунке 7.1.



Рисунок 7.1-Технологическая схема общей сборки



8. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ ДЛЯ СБОРКИ. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ БАЗИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ ПРИ СБОРКЕ

При выборе технологических баз для сборки следует руководствоваться следующими правилами, приведенными в [1]:

· следует соблюдать принцип совмещения технологических баз с измерительными базами получаемых при сборке размеров изделия. Это способствует повышению точности получаемых размеров;

· следует соблюдать принцип совмещения технологических баз с транспортными базами, что позволит избежать поворотов и кантования изделия при его переносе с транспортного средства на сборочное оборудование;

· следует соблюдать принцип постоянства технологических баз изделия при выполнении разных сборочных работ, что способствует сокращению разнообразия применяемой сборочной оснастки;

· следует выбирать базы с учетом обеспечения удобного подвода и доступа всех намеченных для присоединения деталей и сборочных инструментов к их местоположению при выполнении сборочных работ. Это способствует концентрации сборочных переходов в меньшее число операций;

· принимаемые технологические базы должны обеспечить устойчивое положение изделия и надежность его закрепления для выполнения сборочных работ.

Учитывая данные правила, в качестве технологических баз при выполнении операции общей сборки изделия «Редуктор червячный одноступенчатый» РЧ-110.00.00 СБ используем опорную поверхность на лапках корпуса редуктора.

При сборке корпус устанавливается в универсальное сборочное приспособление. Сборка производится за один установ.

Точки 1,2,3 располагающиеся на торцовой поверхности лапок редуктора являются установочной базой, лишают заготовку 3-х степеней свободы: ориентирует деталь вдоль оси Х и вокруг осей Y и Z. Точки 4,5 располагающиеся на внешнем торце корпуса редуктора являются направляющей базой, лишают заготовку 2-х степеней свободы: ориентирует деталь вдоль оси Y и вокруг оси Х. Точка 6 опорная база, лишает заготовку одной степени свободы: ориентирует деталь вдоль оси Z.

Рисунок 8.1 - Теоретическая схема базирования корпуса при сборке

9. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА СБОРКИ

В соответствии с последовательностью соединения деталей и сборочных единиц изделия, принятой при разработке схемы сборки, составим маршрут сборки.

Таким образом, общую сборку будем осуществлять за одну операцию сборочного процесса.

Сформулируем основные этапы сборки сборочных единиц. Применительно к валу червячному:

1. Установить червячный вал 5 в приспособление.

2. На базовую деталь(вал-червяк) 5 устанавливаются, с двух сторон, маслоудерживающие кольца 21.

3. Производится запрессовка подшипников 26.

Применительно к тихоходному валу:

1. Устанавливается вал 18 в приспособление.

2. Запрессовывается шпонка 28 на вал до упора.

3. Контролируется плотность посадки шпонки.

4. На ступицу 32 при помощи нагрева токами высокой частоты, до температуры 130°С, устанавливается зубчатый венец 31.

5. Производится дополнительное закрепление зубчатого венца на ступице, при помощи стопорного винта 33.

6. Контролируется правильность положения шпонки относительно шпоночного паза червячного колеса.

7. Запрессовывается червячное колесо в сборе, на тихоходный вал 18.

8. Устанавливаются маслоудерживающие кольца 7.

9. Запрессовываются подшипники 29 на вал 18.

Применительно к сборке изделия «Редуктор червячный одноступенчатый» 119. 00.00 СБ кратко сформулируем основные этапы сборочного процесса:

1.На базовую деталь(корпус) устанавливается крышка подшипника 19.

2.В базовою деталь помещается червячный вал в сборе 5.

3.На базовую деталь устанавливается прокладка 10 и крышка подшипника 4.

4. В базовую деталь помещается тихоходный вал в сборе 18.

5.Устанавливается прокладка 20, стакан 23, манжета 22 и крышка стакана 24.

6. Устанавливается крышка корпуса 2, фланец 3.

7.Осуществляется регулировка червячного зацепления с помощью упоров, затем подбирается прокладка.

9. Производится регулировка теплового зазора в подшипниках.

10.Устанавливается стакан 8, манжета 11, крышка стакана 12.

11.Устанавливаются маслозаливные пробки и жезловый маслоуказатель.



10. РАЗРАБОТКА СБОРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ

При выполнении данного раздела проекта окончательно определяется структура технологических операций, последовательность и содержание переходов сборки, производится выбор и обоснование сборочного и вспомогательного оборудования, выбор и обоснование средств технологического оснащения (сборочных приспособлений, слесарно-сборочных и вспомогательных инструментов, средств измерения и контроля, средств автоматизации и механизации).

Также выполняется разработка операционных эскизов сборки, оформляются маршрутные и операционные карты, карты контроля и другая технологическая документация.

В среднесерийном производстве экономически предпочтительными являются последовательные структуры операций, которые выполняются вручную с использованием несложных приспособлений и инструментов.

В качестве приспособления при общей сборке изделия «Редуктор червячный одноступенчатый» 119.00.00 СБ используем универсально-сборочное приспособление (УСП), реализующее принятую схему базирования.

В качестве сборочного инструмента используем:

1. Гайковерт электрический ИЭ-3119 для ввертывания болтов, соединяющих крышки с корпусом.

2. Ключи гаечные ГОСТ 2841-71 для затягивания болтов, крепящих крышки.

3. Молоток специальный для установки шпонки в паз вала.

4. Пневматический настольный пресс В47.609.4425 для запрессовки ступицы и подшипников.

5. Торцевой ключ для затягивания болтов, крепящих нижнюю крышку редуктора.

6. Динамометрический ключ для затягивания стопорного винтов, крепящих зубчатый венец к ступице.

7. Установка ТВЧ для нагрева зубчатого венца.



11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ СБОРКИ

Определим расчетом основные характеристики пресса, используемого при запрессовке на тихоходный вал зубчатого колеса.

Необходимое усилие запрессовки рассчитывают по формуле:

, Н, (11.1)

где, Р - давление на валу, вызванное натягом, МПа;

- номинальный диаметр соединения, d=44мм;

l - длина соединения,l=54 мм;

- коэффициент трения, .

Для расчёта давления используют формулу:

, Н, (11.2)

где, - расчетный натяг в соединении, мм;

, - модуль упругости вала и колеса соответственно

, - коэффициенты жесткости вала и колеса соответственно.

Коэффициенты жесткости вала и колеса определяются по формулам:

, (11.3)



где, мм - диаметр отверстия в вале;

- коэффициент Пуансона для вала.

, (11.4)

где, d₂=159 мм - диаметр колеса;

- коэффициент Пуансона для колеса.

Таким образом:

Найдем расчетный натяг (посадка H7/s6):

мкм, (11.5)

где - максимальный натяг в соединении, мм;

U - поправка на смятие, рассчитывается по формуле:

, мкм, (11.6)

где , - среднее арифметическое отклонения профиля вала и колеса соответственно, мкм.

мкм.

Таким образом:

Давление вызванное натягом равно:

Сила запрессовки равна:

Усилие удовлетворяющее условиям операции обеспечивает пневматический настольный пресс В47.609.4425, обеспечивающий усилие 30 кН.



12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМ ВРЕМЕНИ СБОРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Нормирование операций проводим по методике, изложенной в источниках [3].

При нормировании сборочных операций в условиях среднесерийного производства определяется норма штучно-калькуляционного времени.

При этом расчет производится путем суммирования оперативного времени с учетом поправочных коэффициентов, учитывающих тип производства. Расчет ведется по формуле:

, мин, (12.1)

где - коэффициент, учитывающий тип производства, применяется при переводе норм времени, заданных для массового производства при расчетах для условий среднесерийного производства, равен 1,3;

- коэффициент, учитывающий число деталей в партии, для 50 деталей равен 1,2;

- коэффициент, учитывающий условия выполнения сборки, при сборке сбоку или сверху равен 1,0;

- подготовительно-заключительное время, при нормировании сборочных операций принимается в процентах от оперативного времени, равно 2,0%;

- время на обслуживание рабочего места, принимаем 3,5%;

- время на отдых 7% от оперативного времени.

Нормы и приняты по нормативам для условий простой сборки. Когда количество наименований деталей, входящих в изделие, от 26 до 100. Сборка осуществляется с применением универсального рабочего инструмента.

Группа сложности сборки ?.

Операция 045 (общая сборка редуктора):

1. Осмотреть корпус со всех сторон.

При осмотре перед сборкой изделия, шириной до 500 мм и длиной до 800 мм, - 0,45 мин.

2. Установить корпус в приспособление (УСП).

При установке изделий на шпильки при помощи подъемных средств при массе детали до 100 кг и длине продвижения до 75 мм - 0,37 мин.

3.Установить прокладку 20 на корпус 1 -0,032 мин.

4. Установить крышку подшипника 19 на прокладку 20 и корпус 1 с совмещением отверстий- 0,083 мин.

5. Ввернуть болты (позиция 25) на 2-3 нитки в корпус (позиция 1).

При диаметре болта 8 мм время на один болт составит - 0,057 мин, шесть болтов - 0,342 мин.

6. Переместить пневматический гайковерт к месту сборки.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта до 3 кг время составит - 0,176 мин.

7. Ввернуть болты (позиция 25) в корпус окончательно.

При завёртывании пневматическом гайковертом при шаге резьбы 1,5 мм и длине ввертывания до 80 мм - 0,051 мин.

9. Выключить, отложить и переместить инструмент в исходное место.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта время составит - 0,176 мин.

10. Установить червячный вал в сборе. При установке изделий в отверстие вручную, когда масса детали до 5 кг и длиной продвижения до 300 мм -0,29мин.

11. Установить прокладку 35 на корпус 1- 0,032 мин.

12.Установка стакана 23 на прокладку 35 и корпус 1 с совмещением отверстий-0,083 мин

13.Установка манжеты 22 в стакан 23

При диаметре манжеты от 60 мм-0,14 мин

14.Установка крышки стакана 24.

При наибольшем размере до 100 мм и массе до 0,5 кг- 0,034 мин

15. Ввернуть болты 30 на 2-3 нитки в стакан 23.

При диаметре болта 6 мм время на один болт составит - 0,036 мин, четыре болта - 0,144 мин.

16. Ввернуть болты 30 окончательно

При завёртывании болтов ключом при шаге резьбы 1,25 мм и длине ввертывания до 50 мм - 0,2 мин, четыре болта - 0,8 мин.

17. Регулировка подшипников.

При наружном диаметре подшипников до 80 мм - 4,8 мин.

18. Ввернуть болты 25 на 2-3 нитки в корпус 1.

При диаметре болта 8 мм время на один болт составит - 0,057 мин, шесть болтов - 0,342 мин.

19. Переместить пневматический гайковерт к месту сборки.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта до 3 кг время составит - 0,176 мин.

20. Ввернуть болты 25 в корпус окончательно.

При завёртывании пневматическом гайковертом при шаге резьбы 1,5 мм и длине ввертывания до 80 мм - 0,051 мин.

21. Выключить, отложить и переместить инструмент в исходное место.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта время составит -0,176 мин.

22.Установить прокладку 34 на корпус 1 -0,032 мин.

23. Установить крышку подшипника 4 на прокладку 34 и корпус 1 с совмещением отверстий- 0,083 мин.

24. Установить тихоходный вал в сборе. При установке изделий в отверстие вручную, когда масса детали от 5-20 кг и длиной продвижения до 300 мм -0,46 мин.

25.Отрегулировать межосевое расстояние до требуемых значений при помощи компенсаторов (прокладок), позиция 10.

Регулировка производится за счет поочередной установки упоров и измерения полости под компенсатор-5,8 мин.

26. Ввернуть болты 25 на 2-3 нитки в корпус 1.

При диаметре болта 8 мм время на один болт составит - 0,057 мин, шесть болтов - 0,342 мин.

27. Ввернуть болты 25 окончательно

При завёртывании болтов торцевым ключом при шаге резьбы 1, 5 мм и длине ввертывания до 50 мм - 0,27 мин, шесть болтов - 1,62 мин.

28.Установить прокладку 14 на фланец 2- 0,032 мин

29.Установить фланец 2 с прокладкой 14, на корпус 1 совмещая отверстия-0,093 мин

30.Установить крышку корпуса 3 на основание корпуса 1 и буртик фланца 2.

При наибольшем размере до 500 мм и массе до 8 кг - 0,069 мин.

31. Ввернуть болты 25 на 2-3 нитки в корпус 1 и крышку корпуса 3.

При диаметре болта 8 мм время на один болт составит - 0,057 мин, шесть болтов - 0,342 мин.

32. Переместить пневматический гайковерт к месту сборки.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта до 3 кг время составит - 0,176 мин.

33. Ввернуть болты 25 в корпус и крышку корпуса окончательно.

При завёртывании пневматическом гайковертом при шаге резьбы 1,5 мм и длине ввертывания до 80 мм - 0,051 мин.

34. Выключить, отложить и переместить инструмент в исходное место.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта время составит -0,176 мин.

35. Установить кольцо 9 во фланец 2 до упора с подшипником 29 - 0,041мин.

36.Установить прокладку 10 на фланец 2- 0,032 мин.

37.Установить стакан 8 на прокладку 10 и фланец 2 совмещая отверстия.

При наибольшем размере до 100 мм и массе до 0,5 кг, с совмещением отверстий- 0,094 мин.

38. Регулировка подшипников.

При наружном диаметре подшипников до 80 мм - 4,8 мин.

39. Ввернуть болты 25 на 2-3 нитки во фланец 2.

При диаметре болта 8 мм время на один болт составит - 0,057 мин, шесть болтов - 0,342 мин.

40. Переместить пневматический гайковерт к месту сборки.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта до 3 кг время составит - 0,176 мин.

41. Ввернуть болты 25 во фланец окончательно.

При завёртывании пневматическом гайковертом при шаге резьбы 1,5 мм и длине ввертывания до 80 мм - 0,051 мин.

42. Выключить, отложить и переместить инструмент в исходное место.

При расстоянии перемещения до 5 м и массе гайковёрта время составит -0,176 мин.

43.Установить торцевую втулку на тихоходный вал.

При массе детали до 0,25 кг и длине перемещения до 1000мм-0,053 мин.

44. Установка манжеты 11 в стакан 8.

При диаметре манжеты до 60 мм-0,11 мин.

45.Установить крышку стакана 12 на стакан 8.

При наибольшем размере до 100 мм и массе до 0,5 кг - 0,034 мин

46. Ввернуть болты 30 на 2-3 нитки в стакан 8.

При диаметре болта 6 мм время на один болт составит - 0,036 мин, четыре болта - 0,144 мин.

47. Ввернуть болты 30 окончательно

При завёртывании болтов ключом при шаге резьбы 1,25 мм и длине ввертывания до 50 мм - 0,2 мин, четыре болта - 0,8 мин.

48. Установить крышку люка 15

При наибольшем размере до 100 мм и массе до 0,5 кг - 0,034 мин

49. Ввернуть болты 30 на 2-3 нитки в крышку корпуса 3.

При диаметре болта 6 мм время на один болт составит - 0,036 мин, четыре болта - 0,144 мин.

50. Ввернуть болты 30 окончательно

При завёртывании болтов ключом при шаге резьбы 1,25 мм и длине ввертывания до 50 мм - 0,2 мин, четыре болта - 0,8 мин.

51. Ввернуть сливную пробку на 2-3 нитки в корпус редуктора.

При диаметре винта до 40 мм время на один винт составит - 0,075 мин.

52. Ввернуть сливную пробку окончательно.

При завёртывании винтов ключом при шаге резьбы 3,5 мм и длине ввертывания до 30 мм - 0,15 мин.

53.Установить пробки маслозаливного канала 16- 0,032 мин, 3 пробки- 0,096 мин

54. Установить щуп в корпус редуктора.

При совмещении одного отверстия, когда наибольший размер детали до 100 мм и масса детали до 0,5 кг - 0,05 мин.

55. Снять редуктор в сборе.

При перемещении изделий при помощи грузоподъемных механизмов время составит 0,8 мин при расстоянии перемещения до 10 м.

Просуммировав составляющие оперативного времени, принимаемые по таблицам для условий массового производства, получим:

Просуммировав составляющие оперативного времени, принимаемые по таблицам для условий среднесерийного производства (4% от оперативного времени), получим:



Штучно-калькуляционная норма времени составит:

При соединении деталей и узлов в процессе сборки помимо вышеперечисленных переходов необходимо предусматривать для поверхностей, сопрягаемых с натягом или зазором - протирка сухой салфеткой или замшей, для этих же поверхностей (одной из них) должна быть предусмотрена смазка маслом.

Перечисленные выше приемы осуществляем в начале технологического процесса сборки при выполнении подготовительной операции и для рассматриваемой операции технологического процесса не рассматриваем.



13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКИ

Расчетное количество оборудования (рабочих мест), для выполнения операции определяем по формуле:

, (13.1)

где N- годовой объём выпуска продукции;

- действительный годовой фонд работы оборудования, равен 4055 ч;

- штучно-калькуляционное время выполнения операции;

- коэффициент выполнения норм времени, принимаем 1,1.

Принятое количество рабочих мест получаем, округляя найденное значение в большую сторону до целого числа.

Коэффициент загрузки оборудования:

; (13.2)

Если рассчитанное значение окажется больше нормативного коэффициента загрузки оборудования для условий среднесерийного производства

(), то значение увеличивают.

Для операции общей сборки редуктора планетарного одноступенчатого:

;

Принимаем Р_прин=1 .

.



14. УТОЧНЕНИЕ ТИПА И ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

После разработки технологического процесса сборки изделия и нормирования сборочных операций определяем тип производства по коэффициенту закрепления операций:

, (14.1)

где - количество операций, выполняемых на участке в течение месяца;

- число рабочих мест, необходимых для выполнения операций.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте в течение месяца:

, (14.2)

где - нормативный коэффициент загрузки оборудования для условий среднесерийного производства;

- коэффициент загрузки по результатам расчетов в разделе 13.

Для технологического процесса сборки изделия «Мотор-редуктор» 118.716.00.00 СБ:

Коэффициент закрепления операций:

Полученному коэффициенту закрепления операций соответствует крупносерийному типу производства

Количество деталей в партии для одновременного запуска:

, шт, (14.3)

где - периодичность выпуска изделия, для крупных изделий принимаем 3 дня;

- годовая программа выпуска изделий 5000 штук.

Принимаем n=59 шт.



СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Технология машиностроения. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие / Под ред. М.Ф. Пашкевича. - Минск: Издательство Гревцова, 2010. - 400 с.

2. Проектирование технологических процессов сборки машин: учебник / А.А. Желобов, В.А. Лукашенко, И.С. Сазонов, А.Н. Рязанцев. - Минск: Новое знание, 2005. - 450 с.

3. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарную обработку деталей и слесарно-сборочные работы по сборке машин и приборов в условиях массового, крупносерийного и среднесерийного типов производства. М., Экономика, 1991. - 160 с.

4. Методические указания к практической работе «Выявление сборочных конструкторских размерных цепей» для студентов специальности 36 01 01 Брест 2004 г. 16 с.

5. Методические указания к практическим работам «Достижение точности замыкающих звеньев при сборке методами пригонки и регулирования» для студентов специальности 36 01 01 Брест 2004 г. 36 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя Т2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова., М.: Машиностроение, 1985 г., 496 с.

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Кн. 1. М. Машиностроение 1974 г. 416 с.

8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Кн. 2. М. Машиностроение 1974 г. 576 с.

Размещено на Allbest.ru