Студент должензнать: - особенности и проектирования технологического процесса сборки резьбовых соединений; уметь: - собирать и контролировать резьбовые соединения.
ЛЕКЦИЯ 1. Назначение, виды и применение в ГТД. 2. Требования, предъявляемые к сборке резьбовых соединений. 3. Методы контроля усилия и затяжки резьбовых соединений. 4. Способы стопорения резьбовых изделий от их самоотвинчивания при работе ГТД. 5. Технические средства сборки и контроля резьбовых соединений.
1 Назначение, виды и применение в ГТД Все соединения деталей двигателя подразделяются на подвижные и неподвижные. Подвижными называются соединения, допускающие относительное перемещение сопряженных деталей после сборки. Подвижные соединения осуществляются по свободным посадкам, характеризуется наличие зазора Между сопряженными деталями. Они делятся на гладкие соединения с зазором, зубчатые сопряжения и уплотнения. Неподвижными соединениям называется соединение, у которых взаимное положение собранных деталей после их сборки остаётся неизменным, т.е. они применяются только в тех случаях, когда необходимо, чтобы во время эксплуатации двигателя положение одной детали оставалось неподвижным относительно другой детали. Конструктивно неподвижные соединения могут быть разъёмные и неразъёмные К неподвижным разъёмным соединениям деталей и узлов двигателя относятся соединения, разбираемые при переборках двигателя без повреждения сопрягаемых деталей. Неразъемные неподвижные соединения делятся на: а) механические: относятся заклепочные и соединения осуществляемые методом развальцовки и гибки. б) металлургические: относятся сварные и паяные соединения в) химико-физические: относятся соединения полученные методом склеивания металлов.
2 Требования, предъявляемые к сборке резьбовых соединений В двигателях детали резьбовых соединений нагружены в процессе работы большими усилиями. Усилия возникают от термических расширений, действия пульсирующих нагрузок, действия знакопеременных нагрузок, имеющихся от сжатия до растяжения. На болт или шпильку действуют в основном растягивающие усилия. Кроме того, имеют место нагрузки, создающие напряжения среза, кручения, изгиба. Крепежные детали могут навинчиваться друг на друга по скользящей посадке, по плотной и с гарантированным натягом.
Собранное резьбовое соединение должно отвечать следующим требованиям: 1. Стыки деталей, скрепленных резьбой, не должны раскрываться под действием нагрузок, возникающих во время эксплуатации двигателя. 2. Крепёжные детали должны выдерживать знакопеременные нагрузки. 3. Стык деталей, подверженный воздействию жидкостей или газов, должен быть герметичным во время эксплуатации и хранения двигателя. Это относится к болтам и шпилькам. 4. Резьбовое соединение после сборки не должно ослабляться из-за самоотворачивания крепёжных деталей во время эксплуатации двигателя. Часть из перечисленных требований обуславливается конструктивными мероприятиями, часть технологическими во время сборки, так конструктивные мероприятия - исключают самоотвинчивание гаек, а технологические- обеспечивают правильную затяжку резьбовых соединений.
4) контроль усилия затяжки резьбовых соединений В конструкции двигателя применяются болтовые и винтовые соединения, собираемые без затяжки и с предварительной затяжкой. Соединение первого типа редко встречаются, широко распространены соединения второго типа (т.е. с предварительной затяжкой). Затяжка резьбового соединения с заданным усилием является важнейшим технологическим мероприятием, обеспечивающим надежную работу соединения во время эксплуатации двигателя, повышающим долговечность работы машины. Значения усилия затяжки назначает конструктор двигателя и записывает в ТУ на сборку. Сила затяжки резьбовых соединений должен быть больше усилий, действующее на соединение во время работы и направленных на размыкание стыков деталей.
3 Методы контроля усилия и затяжки резьбовых соединений 1. Способ по крутящему моменту 2. Способ по углу поворота гайки 3. Способ по удлинению болта или шпильки 4. Способ по удлинению болта относительно тарированного штифта 5. Способ по деформации тарированной шайбы 1-ый производится следующим образом. Сила затяжки определяется по величине крутящего момента, приложенного к гайке при её завинчивании. Мкр., соответствующий заданному усилию затяжки складывается из Мтр. по торцу гайки и момента Мтр по резьбе. Затяжка по Мкр. производится динамометрическими и предельными ключами. Способ производителен, прост, но не всегда обеспечивает высокую точность затяжки, т.к. коэффициенты трения комбинируются в широких пределах.
2-ой способ производится следующим образом. Сначала гайку поворачивают от руки до упора в поверхность сопрягаемой детали. После этого гайку заворачивают ключом на угол, рассчитанный заранее. Угол поворота гайки для получения заданной силы затяжки зависит от силы затяжки Р3 и шага резьбы S, lб т.е. L α =f(Ps, S) длины болта, толщины фланцев, площади сечения стягивающих фланцев, модуля упругости болта и детали. Этот способ проекта экономичен, т.к. не требует дорогостоящих динамометрических ключей, но имеет недостаток, а именно низкую точность определения усилия затяжки, из-за недостаточного определенного начала отсчёта угла поворота гайки. 3-ий способ производится путем измерения деформации растяжения болта или шпильки, под действием силы затяжки резьбового соединения. Измеряют удлинение болта или шпильки в процессе затяжки гайки микрометрами, индикаторными приспособлениями. Способ малопроизводителен. 4-ый способ- в этом случае измеряют удлинение болта относительно торца специального штифта, длина которого остается неизменной. метод применяется для специальных болтов, имеющих внутри отверстие, т.е. это и является и недостатком, т.к. необходимо усложнение конструкции болта (необходимо отверстие под штифт). 5-ый способ - производится путём контроля пластической деформации специальной шайбы от усилия сжатия скрепляемых деталей, т.е. между двумя шайбами под гайку устанавливают контрольную шайбу и вспомогательную. Вспомогательная имеет меньшую толщину, под действием силы затяжки контрольной, шайба деформируется на определенную величину, выравнивается со вспомогательной шайбой, вспомогательная шайба зажимается и гайка не проворачивается. Контрольная шайба имеет одноразовое применение. Точность замера зависит от точности тарировки шайбы. Контроль этим способом производителен, не требует специального инструмента. При выборе способа затяжки болтов технолог должен учитывать длину болта и шпилек: для коротких болтов, у к-х l/d=5 Шпилек, у к-х l/d ≤ 10, Лучше осуществить метод затяжки по крутящему моменту. Для длинных болтов, где l/d= 10 можно применять любой из рассматриваемых выше способов. Для ответственных резьбовых соединений применяется способ по удлинению болта (шпильки). 4 Способы стопорения резьбовых изделий от их самоотвинчивания при работе ГТД Стопорение резьбовых соединений применяют для устранения ослабления затяжки, для предохранения против самоотвинчивания гаек, болтов , винтов и шпилек. ПРИЁМЫ СТОПОРЕНИЯ 1. Стопорение гайки относительно болта или шпильки 2. Стопорение крепежных деталей относительно одного из стягиваемых деталей. 3. Взаимное стопорение нескольких гаек, болтов, винтов.
1-ый приём осуществляется контровочными гайками, пружинящими шайбами, самоконтовочными гайками, шплинтами, штифтами, проволочными кольцами, пластинчатыми замками, специальными замками с отгибными усиками, шайбами из стали, керновкой. 2-ой приём осуществляется стопорения шпилек, стопорение проводят проволокой, специальными замками, шайбой с отгибными усиками, стопорение винтов с потайной цилиндровой головкой, керновкой. Законтривание керновкой применяется для винтов, которое часто не разбирается принудительным керном кернят торцы 2-х соединяемых деталей на равном расстоянии друг от друга. КОНТРОВКА шплинтами-обеспечивается фиксирование гайки относительно болта. Через отверстие в болте ставят шплинт, который должен плотно входить в отверстие и выступать из гайки. ПРУЖИНЯЩУЮ ШАЙБУ - уст-т под гайку, затягивают и за счет пружения слегка разведенных конусов шайбы достигается надежное законтривание гайки. ПРОВОЛОКОЙ КОНТРОВКУ осуществляют для гаек КРЕПЛЕНИЯ наружных деталей двигателя. КОНТРОВКУ ШАЙБАМИ С ОТГИБНЫМИ УСИКАМИ- применяют для гаек крепления на валах. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАМКИ- изготавливают для контровки и закладывают в паз; после затяжки усик отгибают на торец Пластинчатую шайбу с отгибными усиками изготавливают шталиновкой из листовой мягкой стали и изгибают по форме фланцев детали. Всё отверстие, в отверстие фланцев вставляют болт, усики отгибают на грани головки болта, что удерживает болт от проворачивания. ОТГИБНЫМИ ПЛАСТИНЧАТЫМИ ШАЙБАМИ стопорят гайки, болты и винты, шайбу устанавливают под гайку. Гайку затягивают, 2 усика отгибают на грани гайки ШТАИПОВАННАЯ КОНТРОВОЧНАЯ ГАЙКА изготавливается из легированной стали. После затяжки основные гайки затягивают контровочную гайку. 5 Технология сборки болтовых соединений Технология (порядок) сборки резьбовых соединений 1. Сборка одноболтовых соединений Гайку завинчивают рукой до упора, легко завинчивают простым ключом, проверяют правильность положения собираемых деталей, после этого окончательная затяжка применяют инструмент, которым можно приложить усилие затяжки. 2. Сборка многоболтового соединения Здесь необходимо обеспечить не только заданное усилие затяжки, но и равномерность затяжки. Нельзя допускать коробления стыкуемых деталей и нерастяжки или не дозатяжки крепёжных деталей. Поэтому затяжку гаек и болтов многоболтовых соединений необходимо производить строго в определённой последовательности и обязательно равномерно. Последовательность завинчивания гаек определяются конструкцией фланцев собираемых деталей. При круглой форме - необходимо завинчивать крест на крест. При прямоугольных фланцах завинчивать от середины к краям. Т.к. завинчивание гаек от краев к середине может привести к искривлению или короблению фланцев собираемых деталей. В обоих случаях необходимые гайки завинчивать в три приёма. Сначала все гайки или головки винтов доводят до соприкосновения с плоскостью детали или шайб. Затем гайки слегка затягивают окончательно. На всех этих этапах последовательность затяжки та же.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К УРОКУ № 8 Дисциплина: Технология сборки двигателя Раздел 2: Проектирование технологических процессов сборки ГТД Тема 2.2: Технология сборки основных пар ГТД 2.2.2 Технология сборки подвижных разъемных соединений (фланцевых) Вид урока: Лекция Продолжительность урока: 2 часа
|
