Підвищення надійності складання шліцьових з’єднань шляхом вибору раціональної системи позиціювання елементів - Автореферат

Специфіка процесу складання є такою, що для успішної реалізації ШЗ необхідно витримати дві надзвичайно важливі вимоги - забезпечити сполучення вісей симетрії деталей та обертання однієї з деталей до сполучення зубів із пазами в межах поля допуску на ширину зуба. Для складання такої групи сполучень необхідно максимально точно забезпечити дотримання перерахованих вище вимог і за допомогою осьового зусилля (під дією ваги деталі, що приєднується, чи запресовуючи на пресі) реалізувати ШЗ. При складанні ШЗ з термовпливом мають місце нестаціонарні теплові процеси, які протікають не лише в деталях, що складаються, але й в контактуючих з ними елементах технологічного устаткування (захвати, що орієнтують та базують деталі, навколишнє середовище тощо). Таким чином, вирішення комплексу задач, повязаних із підвищенням надійності складання шліцьових зєднань, безумовно, є актуальним і може знайти застосування при складанні нових технічних виробів промислового комплексу країни. Дисертаційна робота виконана на кафедрі експлуатації і ремонту машин Сумського національного аграрного університету на базі держбюджетних тем: "Розробка методики проектування високоефективних переналагоджуємих автоматизованих складальних систем" (ДР №0197U016597, план прикладної НДР МОН України) і "Розробка методів і методик створення технічних систем (операційних комплексів) для підвищення якості виробів у машинобудуванні" (ДР №0194U009734, план прикладної НДР МОН України), а також у межах тем "Розробка прогресивних технологій ремонту виробів загального машинобудування", за якою Сумським національним аграрним університетом були укладені госпдоговори, де здобувач був виконавцем окремих розділів (теми №20-99, №24-99, №27-99, №29-00, №11/01, №88/02 протягом 1999 - 2003 рр.).Такими є похибки позиціювання шліцьової втулки відносно вала, які у свою чергу складаються з похибок на співвісність вісей симетрії ?? та ?? - кута суміщення шліцьових контурів. Структура сумарної похибки ?? має вигляд: ?? = f(?, ?; ??), де ? - похибка положення осі симетрії шліцьового вала на складальній позиції; ? - похибка положення осі симетрії шліцьової втулки в захваті гнучкого виробничого модуля (ГВМ); В основі метода покладено ідею самоорієнтації деталі, що приєднується, за рахунок введення додаткових орієнтуючих елементів, які завдяки геометричним параметрам та силі тяжіння мають можливість надати деталі необхідне відносне положення і тим самим виконати головні умови для реалізації ШЗ. При дослідженні процесу складання введемо обмеження і будемо вважати, що: розглянуті ШЗ є прямобічними з базуванням по ширині зуба "b"; деталь, яка приєднується, симетрична, і її центр ваги лежить на осі симетрії; зовнішня поверхня шліцьової втулки має циліндричну форму без елементів, які спроможні відвести тепло (ребра жорсткості, асиметричні поверхні, спиці, балансири та т. і.). Для одержання мінімального технологічного зазору необхідно розігріти шліцьову втулку до певної температури, причому треба враховувати теплообмін між деталями та технологічним устаткуванням, аби мати уяву, до якої температури треба розігріти деталь, щоб по закінченні технологічної операції складання ШЗ час, за який зазор між поверхнями спряжіння наблизиться до мінімального зазору в посадці, становитиме 5-7 с.Виявлені фактори, що впливають на процес складання шліцьових зєднань, серед яких: зазори між поверхнями базування шліцьової пари ?b; кут суміщення шліцьових контурів між внутрішньою шліцьовою поверхнею втулки та зовнішньою шліцьовою поверхнею вала - ?; коефіцієнт тертя між поверхнями контактування шліцьових деталей під час складання; похибка відносно вісей симетрії базової, та деталі, що приєднується. На основі теоретичних розрахунків розроблено спосіб самоорієнтації деталі, що приєднується, який лежить в основі забезпечення безвідмовності складання шліцьових зєднань з імовірністю не менш 0,98 і захищений патентом України №23365А. На основі експериментальних досліджень відносно конструкторських та технологічних факторів, які були проведені на унікальному обладнанні, визначено, що складання шліцьових зєднань під дією власної ваги деталі, що приєднується, з вище зазначеною імовірністю може здійснюватись тільки при зазорах між поверхнями базування більшими за 0,02vb. Складання таких зєднань здійснюється під дією сили ваги деталі, що приєднується, або за допомогою пневмо-чи гідроподавачів; технологія складання шліцьових зєднань із зазорами, меншими ?bmin, котрі можна одержати шляхом нагрівання шліцьової втулки; технологія складання шліцьових зєднань, при яких зазори між поверхнями базування менші ?bmin навіть після нагрівання шліцьової втулки. Визначені конструкторські параметри і технологічні режими для складання ШЗ, серед яких: шорсткість конічної, циліндричної поверхонь, і торців зубців базової, та деталі що приєднується, по IT 9 - 10; кут ?, між віссю симетрії та утворюючою конуса - 10 - 150; кут зрізу - ?1, більший за кут тертя, і менший 450, - arctg f <?1 ?450; діамет

Основний зміст роботи