Технологический процесс сборки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Технологический процесс сборки



Содержание

Введение

1. Описание конструкции изделия и условий работы, технико-экономические характеристики, необходимые методы технологических испытаний

2. Анализ технологичности изделия

3. Описание схемы сборки

4. Расчет усилия запрессовки

5. Подбор оборудования, оснастки

6. Расчет технологических параметров сборки

7. Описание сборочного приспособления - оправки

8. Описание испытательного стенда

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Выполнение проекта по курсу «Технология машиностроения», является одним из основных этапов практической подготовки инженеров. Практические навыки, приобретенные студентами в период самостоятельной работы над проектом, способствуют закреплению теоретических знаний, полученных в лекционных курсах.

В данном проекте разрабатывается технологический процесс сборки одноступенчатого цилиндрического редуктора, предназначенного для передачи исполнительному механизму крутящего момента. Выполняется расчет технологических параметров сборки:

- Расчет усилий запрессовки;

- Расчет усилий затяжки резьбовых соединений.

Так же производится подбор оборудования и оснастки, нормирование сборочных операций. Приводится описание приспособления для запрессовки - оправки. Проект выполнен в современных программных пакетах, таких как «Adem 8.2», «Unigraphics8.5». Спроектирована объемная модель редуктора, с последующей визуализацией процесса сборки.



1. Описание конструкции изделия и условий работы, технико-экономические характеристики, необходимые методы технологических испытаний

Редуктор предназначен для передачи исполнительному элементу вращения с частотой 30,5 мин^-1.

Редуктор (рис. 1.) состоит из одной ступени прямозубых цилиндрических передач.

Рис. 1. - 3D модель одноступенчатого редуктора в сборе:

Корпус поз. 1 с крышкой поз. 2 образует замкнутый объём редуктора, они отливаются из чугуна, в них позиционируются все составные элементы. В нижней части имеются лаповые плоскости в которых позиционируются цекованные отверстия с помощью которых редуктор крепится на раму. В крышке корпуса расположено смотровое отверстие, закрываемое крышкой поз. 9. В крышке поз. 16 располагается пробковая отдушина для нормализации давления в редукторе с атмосферным давлением, и предотвращения разрушения манжет.

Слив масла осуществляется через отверстие пробки поз. 14 с цилиндрической резьбой при её отвинчивании. Она позиционируется под зубчатым колесом в приливе на корпусе. Заливка и контроль уровня масла производится визуально по пробкам поз. 15.

Рис. 2. - 3D модель быстроходного вала-шестерни:

Вал-шестерня быстроходный (рис. 2.) поз. 4 фиксируется с помощью двух подшипников поз. 41.

С левого края устанавливается стопорное кольцо поз. 35. Между подшипниками ставиться распорная втулка поз. 11.

Фиксация внешнего кольца подшипника осуществляется прижатием крышками поз. 8.

Вал тихоходный (рис. 3.) поз. 3 позиционируется так же по внешнему кольцу подшипника поз. 40 и фиксируется прижатием внешнего кольца подшипника крышкой поз. 6.

На валу расположено напрессованное зубчатое колесо с внутренними зацеплением поз. 5.



Рис. 3. - 3D модель тихоходного вала:

Оно фиксируется прижатием с одной стороны к буртику вала, а с другой стороны распорной втулкой поз. 13. Фиксация от поворота осуществляется призматической шпонкой поз. 37. На быстроходном валу и на тихоходном расположены призматические шпонки, запрессованные на валы по посадке с натягом N9h9 фиксирующие и позиционирующие зубчатое колесо. Подшипники запрессованы на быстроходный вал по посадке с натягом L0k6. Зубчатое колесо запрессованы по посадке Н7p7.

Технические характеристики:

1. Общее передаточное число U = 7;

2. Число оборотов быстроходного вала nвх = 133,6 мин^-1;

3. Число оборотов тихоходного вала nвых = 30,5 мин^-1;

4. Мощность редуктора N = 0,75 кВт;

5. Коэффициент полезного действия;

6. Масса редуктора m = 35 кг.;

7. Габаритные размеры, мм. 438Ч430Ч420;

8. Диаметр выходного вала, мм. 45.



2. Анализ технологичности изделия

Под технологичностью конструкции изделия понимают совокупность свойств конструкции, позволяющих вести технологическую подготовку производства, изготавливать, эксплуатировать и ремонтировать изделие при наименьших затратах труда, средств, времени и материалов по сравнению с однотипными конструкциями изделий того же назначения при обеспечении установленных показателей качества (ГОСТ 18831-73).

Технологичность конструкции сборочной единицы, являющейся составной частью изделия, должна иметь те же свойства и обеспечивать технологичность изделия, в состав которого она входит.

По области проявления технологичности различают производственную технологичность конструкции и эксплуатационную. Производственная технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую подготовку производства (КПП), технологическую подготовку производства (ТПП), процессы изготовления деталей, сборку и испытание, эксплуатационная - в сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание и ремонт изделия. Технологичность конструкции оценивается качественно и количественно. К качественным характеристикам технологичности конструкции относятся:

- взаимозаменяемость - свойство конструкции составной части изделия, обеспечивающее возможность ее применения вместо другой без дополнительной обработки (подбора или компенсации) с сохранением заданных качеств изделия;

- регулируемость - свойство, обеспечивающее возможность регулирования конструкции при сборке, техническом обслуживании и ремонте для достижения и поддержания работоспособности;

- контролепригодность - свойство, обеспечивающее возможность и надежность контроля конструкции при изготовлении, испытании, техническом обслуживании и ремонте;

- инструментальная доступность - свойство, обеспечивающее доступ инструмента к элементам конструкции при изготовлении, испытании, обслуживании и ремонте.

Для количественной оценки технологичности служат следующие основные показатели:

- трудоемкость изготовления - суммарная трудоемкость технологических процессов изготовления изделия без учета составных частей, являющихся покупными изделиями;

- технологическая себестоимость - себестоимость, выражаемая суммой затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия без учета покупных изделий;

- уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления - отношение достигнутой трудоемкости к базовому показателю;

- уровень технологичности по себестоимости изготовления - отношение достигнутой технологической себестоимости к базовому показателю.

Базовыми показателями при сравнительной оценке технологичности конструкции могут служить показатели передовых образцов однотипных изделий (отечественных или зарубежных), достигнутые в некотором предыдущем периоде времени или найденные теоретическим или практическим путем и утвержденные как отраслевые стандарты.

Редуктор имеет четко выраженные базовые детали (корпус и крышка корпуса), которые служат основой для процесса сборки.

При сборке имеется свободный подход простых стандартных инструментов к местам крепления сопрягаемых деталей, представляется полная возможность исключения операций механической подгонки деталей при сборке. Количество деталей в сборочном узле доведено до минимума, а стандартных и нормализованных использовано достаточно. В процессе выполнения сборочных операций и при окончательной сборке узла осуществляются методы контроля сборочных параметров и консервации.

Следует также отметить, что все посадки, осуществляемые в процессе сборки, производятся по методам полной взаимозаменяемости.

3. Описание схемы сборки

Для данного редуктора предлагается следующая схема сборки.

Общая схема сборки.

Рис. 4. - Схема сборки быстроходного вала:

Рис. 5. - Схема сборки тихоходного вала:

Рис. 6. - Схема сборки редуктора:

Все валы редуктора собираются отдельно, а затем устанавливаются в корпус. После сборки редуктор подвергают механическим испытаниям.

Технологические требования.

Перед началом сборочных работ необходимо проверить состояния приспособлений. Приспособления должны быть чистыми.

Перед монтажом манжет и подшипников их уплотнительные и посадочные поверхности смазать маслом МК-8 ГОСТ 6457-66 и проверить отсутствие острых кромок на заходных фасках.

Расконсервацию подшипников проводить в горячем масле при t = 80-90С с последующей промывкой в чистом нефрасе. Перед окончательным монтажом поверхности их тел вращения и сепараторы смазать смазкой ЦИАТИМ - 210 ГОСТ 6267-74.

При сборке редуктора разрешается использование нормального инструмента без шифра, если они удовлетворяют техники безопасности и обеспечивают качественную сборку.

4. Расчет усилия запрессовки

Запрессовка шпонок производиться с помощью пресса с усилием.

Рис. 7. - Шпонка размерами 8х12, на валу диаметром 30:



Рис. 8. - Шпонка размерами 10х16, на валу диаметром 45:

Посадка подшипников осуществляется с натягами Fz.

Рис. 9. - Подшипник(B = 18 мм.) запрессованный на вал:

Коэффициенты радиальной податливости определяют по формуле:



Где:

d -диаметр посадки (м.);

Е1, Е1 - Модули упругости материалов вала и втулки Н/мІ;

н1, н2 - Коэффициенты Пуассона материалов вала и втулки соответственно;

л1, л2 - Коэффициент радиальной податливости вала и втулки соответственно.

Рис. 10. - Подшипник(B = 21 мм.) запрессованный на вал:

Для колеса диаметром:



Рис. 11. - Эскиз зубчатого колеса диаметром:

5. Подбор оборудования, оснастки

Для расконсервации подшипников выбираю электромасляную ванну СПЗ-179, производительностью 80 кг/ч.

Рис. 12. - Реечный пресс АР-3:



Выбор оборудования, инструмента и приспособлений обусловлен конструкцией редуктора, характером сопряжения деталей входящих в редуктор, используемым в конструкции крепежными изделиями, рекомендациями нормативно технических документов на стандартные комплектующие, техническими требованиями сборочного чертежа.

Так как самое большое усилие необходимо для запрессовки зубчатого колеса равное, то следует выбрать пресс с гарантировано большей силой давления. При сборке данного редуктора используется следующий инструмент.

Выбираем пресс реечный AP-3.

Технические характеристики.

Модель: AP-3.

Артикул: 333631.

Усилие: З т.

Вылет пресса: 137 мм.

Макс. высота детали: 290 мм.

Посадочное отверстие пресса: Ш12,7 мм.

Габаритные размеры: 460 х 215 х 550 мм.

Масса: 49 кг.

Операция 005. Сборочная.

Подшипник поз. 41 напрессовывается на вал по посадке L0k6 с усилием запрессовки Fз = H, с помощью оправки. В качестве оборудования выбран пресс реечный АР-3.

Операция 005. Сборочная.

Подшипник поз. 40 напрессовывается на вал по посадке L0 / k6 с усилием запрессовки Fз = H, с помощью оправки 5. В качестве оборудования выбран пресс реечный АР-3.

Операция 005. Сборочная.

Шпонки поз. 38 и 39 устанавливается в оправку 3 и запрессовывается при помощи молотка 7850-0117 ГОСТ 2310-77. Для запрессовки шпонок и штифтов выбираю молоток 7850-0107 Ц15хр ГОСТ 2310-77, с рукояткой исполнения 2, нормальной массой головки 0,2 кг., цинковым покрытием толщиной 15 мкм хромированием. Длинна с рукоятки 250 мм., высота головки 80 мм.

Для пригонки шпонок выбираю напильник 2820-0027 ГОСТ 1465-80 с насечкой №2 длиной l = 300 мм. шириной в = 30 мм.

Операция 005. Сборочная.

Колесо поз. 5 напрессовывается на вал по посадке Н7p7 с усилием запрессовки Fз = H, с помощью оправки 4. В качестве оборудования выбран пресс реечный АР-3.

Операция 005. Сборочная крышек подшипников (взять прокладку, установить прокладку на крышку с совмещением по отверстиям), сборка фланцев. Взять прокладку, манжету, установить прокладку на крышку с совмещением по отверстиям, установить манжету.

Установка валов в корпус редуктора.

Операция 005. Сборочная.

Для нанесения герметика на разъем корпуса выбираю шпатель по ГОСТ10778-83.

Для обеспечения затяжки резьбовых соединений расчетным моментом выбираю гаечный ключ ГОСТ 2839-80.

Размер длины ключа-205 мм.

Болты поз. 25 у подшипников затягиваются гаечным ключом ГОСТ 2839-80 (7811-0024) от руки до упора. Болты поз. 27, 14, 26, 15, 28 затягиваются ключами 7811-0021, 7811-0474, 7811-0001, 7811-0008 ГОСТ 2839-80 соответственно.

Операция 005. Транспортная.

Для транспортирования редуктора на участок испытания и окраски выбираю тележку 7878-6564.

Для транспортирования партии редукторов на слад, выбираю автопогрузчик АП-1:

- грузоподъемностью 1 т.;

- наибольшей высотой подъема 4,5 м.;

- наибольшей скоростью передвижения с грузом 20,6 км/ч;

- дорожным просветом 100 мм.

Операция 010, испытательная.

6. Расчет технологических параметров сборки

Расчет натягов внутренних колец подшипников и колёс на валах.

1) Подшипник поз. 40.

Посадка Ш40.

Рассчитаем натяг внутреннего кольца подшипника на валу, в мм.

Ш40L0:

ES = 0,000;

ЕI = -0,013.

Ш40k6:

es = + 0,012;

ei = + 0,007.

Nmin = ei - ES = 0,007 - 0,000 = 0,007

Nmax = es - EI = 0,012 - (-0,013) = 0,025

TД = Nmax - Nmin = 0,025 - 0,007 = 0,018

2) Подшипник поз. 41.

Посадка Ш50.

Рассчитаем натяг внутреннего кольца подшипника на валу, в мм.

Ш50L0:

ES = 0,000;

EI = -0,015.

Ш50k6:

es = + 0,018;

ei = + 0,002.

Nmin = ei - ES = 0,002 - 0,000 = 0,002

Nmax = es - EI = 0,018 - (-0,015) = 0,33

TД = Nmax - Nmin = 0,033 - 0,002 = 0,031

3) Зубчатое колесо поз. 5.

Посадка Ш56Н7 / p7.

Рассчитаем натяг внутреннего кольца зубчатого колеса на валу, в мм.

Ш56Н7:

ES = 0,032;

IS = -0,000.

Ш56p7:

es = + 0,053;

is = + 0,035.

Smax = ES - ei = 0,035 - 0,032 = 0,003

Nmax = es - EI = 0,053 - 0,000 = 0,053

TД = TD + Td = Nmax + Smax = 0,053 + 0,003 = 0,056

Расчет зазоров наружных колец подшипников.

1) Подшипник поз. 40, зазор кольца подшипника в корпусе, в мм.

Ш110H7:

ES = + 0,041;

EI = 0,000.

Ш110l0:

es = 0,000;

ei = -0,023.



Smin = EI - es = 0,000 - 0,000 = 0,000

Smax = ES - ei = 0,041 - (-0,023) = 0,064

TД = Smax - Smin = 0,064 - 0,000 = 0,064

2) Подшипник поз. 41.

Посадка Ш80H7l0.

Рассчитаем зазор кольца подшипника в корпусе, в мм.

Ш80H7:

ES = + 0,045;

EI = 0,000.

Ш80l0:

es = + 0,000;

ei = -0,031.

Smin = EI - es = 0,000 - 0,000 = 0,000

Smax = ES - ei = 0,045 - (-0,031) = 0,086

TД = Smax - Smin = 0,086 - 0,000 = 0,086

7. Описание сборочного приспособления - оправки

При посадке подшипников на валы усилие следует прикладывать к тому кольцу подшипника, которое устанавливается с натягом. Во избежание перекосов прикладываемое усилие должно быть равномерно распределено по всему торцу кольца. Для этого используют специальные оправки.

Рассмотрим оправку 1 для запрессовки Подшипника поз. 40 на хвостовик тихоходного вала.

Оправка представляет из себя цилиндрическую деталь, состоящую из двух частей: хвостовика и корпуса. Хвостовик Ш36 предназначен для закрепления оправки в цанговом патроне реечного пресса, поэтому его цилиндрическая поверхность выполнена с малой шероховатостью. Торец также выполнен с малой шероховатостью. Хвостовик с торцом позиционируют оправку в реечном прессе и являются базовыми поверхностями. За счёт применения цангового патрона происходит самоцентрирование оправки.

Рис. 13. - Оправка:

В корпусе оправки торец запрессовки выполнен с высокой степенью параллельности относительно установочного торца, его поверхность имеет шероховатость Ra1,25.

Внешний диаметр торца запрессовки перекрывает наружный диаметр внутреннего кольца подшипника. Центральная расточка Ш31 предназначена для входа вылета свободного конца хвостовика вала.

Радиальное отверстие Ш4 предназначено для отвода избыточного давления из внутреннего объёма оправки при запрессовки.

8. Описание испытательного стенда

Стенд предназначен для испытания и обкатки редуктора, контроля его работы без нагрузки и при рабочей нагрузке, контроля правильности сборки и настройки подшипниковых узлов.

Стенд состоит из рамы на которой закреплены:

- двигатель с устройством регулировки натяжения ремней;

- площадка со шпильками для установки редуктора.

Отдельно располагаются пульт управления и реле с нагрузочным сопротивлением.

Рис. 14. - Испытательный стенд:

Порядок испытания: постановка изделия на испытательный стенд, осуществляется с помощью электротельфера.

1. Установить редуктор на стенде по шпилькам, наживить гайками и затянуть ключом;

2. Установить на входной вал редуктора поз. 5 шкив поз. 3;

3. Установить ремни поз. 8 на шкив редуктора поз. 3 и шкив двигателя поз. 2. Проверить натяжение ремня нажатием от руки усилием 15-20 кг., допустимый прогиб 5-10 мм. При необходимости регулировать натяжение ремня поворотом регулировочного винта натяжного устройства поз. 1;

4. Включить двигатель поз. 7, посредством пульта управления поз. 6. Контролировать работу редуктора без нагрузки в течении 5 минут. Шум, вибрации, стуки не допускаются;

5. Выключить двигатель, посредством пульта управления;

6. Контролировать температуру подшипниковых узлов на ощупь, температура не должна превышать 40°С;

7. Установить муфту тормозного устройства на выходной вал;

8. Включить двигатель. Осуществить первичную приработку под нагрузкой N = 0,482кВт в течение 20 минут. Контролировать отсутствие стука, ударов, отсутствие подтеков масла через манжеты, уплотнения и стыки;

9. Остановить редуктор, наощупь контролировать температуру редуктора и подшипниковых узлов;

10. Демонтировать редуктор со стенда.



Заключение

редуктор производственный запрессовка

В данном проекте была смоделирована 3D модель прямозубого одноступенчатого цилиндрического редуктора с внутренним зацеплением.

По данной модели был сделан сборочный чертеж, предложена схема сборки для единичного производства.

Подготовлена конструкторская технологическая документация дальнейшего внедрения в производство.

Было подобрано оборудование (реечный пресс) для запрессовки колес, шпонок, подшипников. А также рассчитаны усилия затяжки и запрессовки ответственных соединений и узлов.



Список использованной литературы

1. Новиков В.Ю. Технология машиностроения: в 2-х Ч. Ч. 1: учебник. - М.: Академия, 2012.

2. Лебедев Л.В. и др. Проектирование по технологии машиностроения: уч. пос. - Старый Оскол: ТНТ, 2011.

3. Ковшов А.Н. Технология машиностроения: учебник. - СПб.: Лань, 2008.

4. Тайц В.Г., Гуляев В.И. Технология машиностроения и производства подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин. - М.: Академия, 2007.

5. Технология машиностроения. В 2-х кн. Под ред. Мурашкина С.Л. Кн. 1. Основы технологии машиностоения. - М.: Высшая школа, 2003.

6. Технология машиностроения. В 2-х кн. Под ред. Мурашкина С.Л. Кн. 2. Производство деталей машин. - М.: Высшая школа, 2003.

7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х Т. Т. 1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986.

8. Технология машиностроения. В 2-х кн. Под ред. Мурашкина С.Л. Кн. 1. Основы технологии машиностоения. - М.: Высшая школа, 2003.

9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х Т. Т. 1. - М.: Машиностроение, 2001.

10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х Т. Т. 2. - М.: Машиностроение, 2001.

11. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х Т. Т. 3. - М.: Машиностроение, 2001.

12. «Проектирование деталей машин» Учеб. Пособие для техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков и др. М.: Машиностроение, 1980. - 351 с.

13. Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технология машиностроения: учебник. - М.: Форум-Инфра-М, 2004.

Размещено на Allbest.ru

...