Виды соединений и технология их сборки

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 ишпоночные); 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, что 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).

Рис. 7.1. Последовательность затяжки гаек (болтов) крепления голов­ки цилиндров: а- двигателей ЗМЗ-53; б- двигателя ЗИЛ-130; в - двигателя ЗИЛ-645

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, сукой дед (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 — а небольшим за­зором так, чтобы кольцо имело возможность во вре­мя работы незначительно провертываться.

Рис. 7.2. Динамометрический ключ: 1-держатель накидной головки; 2 — стрелка; 3 — упругий стержень; 4 — шкала; 5 — рукоятка

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 напресровке 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 мо 100°С при установке на вал заметно уменьшает осевое усилие шля запрессовки. Целесообразен также нагрев корпусной детали.

Рис. 7.3. Регулировка контактов зубьев конических шестерен главной передачи

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 узла 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

Впроцессе 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 штангенинструменты, 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.