Технологический процесс сборки изделия

 

3.1. Анализ и разработка технических требований к изделию

 

Из служебного назначения редуктора рассмотрим и сформулируем ряд технических требований, которые должны быть выполнены при его изготовлении.

1. Суммарное пятно контакта по длине зуба должно быть не менее 70 %.

Невыполнение данного требования приведет к неправильному зацеплению, что повлияет на износостойкость зубчатых колес и их работоспособность, могут возникнуть вибрации при работе изделия. Данное требование контролируется так: на боковую поверхность зуба наносят краску и собирают зубчатое зацепление. Собранную передачу вращают под нагрузкой, заданной технической документацией и затем разбирают. За величину суммарного пятна контакта по длине зуба S принимают отношение расстояния а между крайними точками прилегания за вычетом разрывов с, превосходящих величину модуля в миллиметрах, к длине зуба в (рис. 1).

Рис. 1. Контроль суммарного пятна контакта

 

2. Для выполнения служебного назначения механизма, а именно: обеспечение минимальной величины бокового зазора зубьев (при котором исключается возможность заклинивания передачи от нагрева при разности температур зубчатых колес и корпуса в 25 °С). Необходимо обеспечить гарантированный зазор между зубьями зубчатого колеса 9 и зубчатого венца вала-шестерни 4 – в пределах [ГОСТ 13755-81]. Такой зазор обеспечивает – вид сопряжения В. При построении размерной цепи учитывать не будем, поскольку данный зазор гарантирован расчетом конструкции зубчатого зацепления. Для вида сопряжения В: межосевое расстояние имеет допуск .

Несоблюдение данного технического требования приведет к появлению шума, вибрации и повышенного износа зубчатых колес в редукторе в процессе работы.

Контроль данного технического требования производим решением размерной цепи А. Схемы линейной размерной цепи приведена на рис. 2.

Рис.2. Схема линейной размерной цепи

 

Рассчитываем номинальные размеры всех составляющих звеньев:

Из технической документации на редуктор:

Алгебраическая сумма номинальных размеров составляющих звеньев должна быть равна номинальному размеру замыкающего звена:

 

Рассчитываем среднюю величину допуска составляющего звена:

Выбираем для расчета размерной цепи метод не полной взаимозаменяемости, достаточно сложно обеспечить необходимую точность сборки с большим количеством элементов в данной размерной цепи, не целесообразно использовать другие методы взаимозаменяемости. Составляем таблицу 1, в которую по ходу расчета размерной цепи А записываем все полученные данные [4].

 

Расчет размерной цепи методом не полной взаимозаменяемости

Таблица 1

Обозначение звена	Номинальный размер звеньев, мм	Допуск , мм	Координата середины поля допуска , мм	Передаточное отношение	Предельные отклонения размеров звеньев, мм
верхнее , мм	нижнее , мм
		0,220		–	+0,110	-0,110
		0,015		-1	+0,025	-0,025
		0,061		-1	+0,046	-0,015
		0,200		+1	+0,131	-0,069
		0,061		-1	+0,046	-0,015
		0,015		-1	+0,025	-0,025
Примечание. Для всех звеньев коэффициент относительного рассеивания

 

Для условий крупносерийного производства, когда заготовки деталей обрабатывают на настроенных станках по методу автоматического получения размеров, принимаем . Тогда коэффициент риска .

Предполагая, что заготовки деталей редуктора обрабатывают в больших количествах на настроенных станках при нормальном ходе технологического процесса, принимаем, что рассеивание размеров всех составляющих звеньев размерной цепи А подчиняется закону Гаусса и коэффициент .

Рассчитываем среднее число единиц допуска и величину среднего допуска .

где – коэффициенты относительного рассеивания, соответственно замыкающего и составляющих звеньев.

Исходя из предложения, что рассеивание размеров замыкающего звена и составляющих звеньев происходит по закону Гаусса, получим .

Рассчитанное значение близко к числу единиц допуска в допуске 10 квалитета .

Корректируем на основе технико-экономических соображений и устанавливаем расширенный допуск на размер каждого составляющего звена.

Допуски на размеры назначаем в виде зазора между отверстием в корпусе (по 7 квалитету) и подшипником (5-го класса точности) (H7/l5); на размеры по допускаемым радиальным биений внутренних колец подшипника в сборе для 0-го класса точности:

Допуск на звено вычисляем из основного уравнения:

Этот допуск на звено приближается к допуску 9-го квалитет (0,140 мм).

Назначаем и рассчитываем координаты середин полей допусков всех составляющих звеньев.

Располагая допуски относительно номинала как для валов и отверстий, соосности, получим:

Координату середины поля допуска звена определяем из основного уравнения:

Выполняем проверку правильности расчетов допусков и координат середин полей допусков составляющих звеньев:

Так как расчетные значения предельных отклонений замыкающего звена совпадают с заданными, то расчет допусков и координат середин полей допусков составляющих звеньев выполнен правильно.

Рассчитываем предельные отклонения всех звеньев:

Рассчитываем предельные размеры:

3. Обеспечить отклонение от параллельности валов по нормам контакта зубьев на валах 3 и 4 – в пределах , 4 и 5 – в пределах . Допуски приведены на 100 мм длинны вала.

Несоблюдение данного технического требования приведет к повышенному износу зубчатых колес в редукторе в процессе работы из-за уменьшения фактической зоны их контакта. На рис.3 представлена схема контроля данного технического требования.

Рис.3. Схема контроля отклонения соосности тихоходного и быстроходного вала.

 

Контроль выполнения этого требования достигается с помощью индикаторов 1 и 2. Индикатор 1 используется для определения отклонения от параллельности между 3 и 4 валом, щупы индикаторов настраиваются на размер 250 мм. Индикатор 2 используется для определения отклонения от параллельности между 4 и 5 валом, щупы индикаторов настраиваются на размер 400 мм. Щупы индикаторов устанавливаются в центровые отверстия валов. Отклонение от параллельности оценивается как разность показаний индикатора (Индикаторы часового типа TESA DIGICO 12 модель НР с ценой деления – 0,001 мм) при измерении расстоянии между различными концами валов.