Сборочные приспособления. Ремонт подшипников скольжения

Белорусский Национальный Технический Университет

 

        Кафедра «Конструирование и производство приборов»

 

                                      Группа 313217

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Реферат

                                        по темам:

                         1. «Сборочные приспособления»

                       2. «Ремонт подшипников скольжения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                Выполнил: Белый С.А.

 

                                                                Проверил: Филонова М.И.

 

 

                                      Минск 2012    

  1.Оборудование и приспособления, применяемые при сборке

 

    В процессах узловой и окончательной сборки машин слесари-сборщики пользуются самыми разнообразными приспособлениями, которые в зависимости от назначения подразделяют на зажимные, установочные, рабочие, контрольные и приспособления для изменения положения сборочных единиц и машин в ходе сборки.

    Зажимные приспособления. Зажимные приспособления служат для закрепления деталей, сборочных единиц и механизмов в процессе сборки. Они должны прежде всего обеспечить точность, надежность, прочность закрепления. Кроме того, и закрепление и освобождение должны осуществляться немногими и простейшими приемами при наименьшей затрате времени. Наиболее распространенными видами зажимных универсальных приспособлений для слесарно-сборочных работ являются тиски и струбцины.

    Применяют тиски различных конструкций; стуловые; параллельные (неповоротные и поворотные, ручные и пневматические).

    Стуловые тиски (рис. 1. а) служат для выполнения тяжелых работ (рубки, гибки, клепки и др.). Детали тисков отковывают из конструкционной углеродистой стали.

Тиски этого типа отличаются простотой конструкции и высокой прочностью.

 

Рис. 1. Тиски: а-стуловые; б-паралельные  поворотные.

 

    Параллельные тиски - наиболее распространенные зажимные приспособления. По конструктивным признакам их подразделяют на неповоротные и поворотные. Наиболее удобными при выполнении слесарно-сборочных работ следует считать параллельные поворотные тиски. Они состоят из плиты-основания 1 (рис.1, б), поворотной части 2, подвижной 3 и неподвижной 4 губок. Параллельность перемещения подвижной губки обеспечивается направляющей призмой 5 и осуществляется с помощью ходового винта 6 и гайки 7. По круговому Т-образному пазу 8 перемещается болт 11 с гайкой 10, с помощью рукоятки 12 можно прижать поворотную часть 2 к плите-основанию 1 тисков под необходимым углом. При освобождении болта 11 поворотную часть можно поворачивать вокруг оси 9 для установки на требуемый угол. Губки параллельных тисков отливают из серого чугуна, а ходовой винт и другие детали делают из конструкционной углеродистой стали. Чтобы при сильном зажатии в-тисках не повредить детали, употребляют накладные губки, изготовленные из мягкой стали, латуни, листовой меди, алюминия, иногда из свинца.

 

Рис.2. Тиски пневматического  действия.

 

    На закрепление и снятие детали или сборочной единицы в обычных параллельных тисках затрачивают много времени, поэтому целесообразнее использовать конструкции специальных тисков с пневматическим приводом.

    Пневматические тиски конструктивно отличаются от обычных параллельных тисков. Здесь пневмомеханизм смонтирован на базе корпуса 1 (рис.2). Губки 6 укреплены на штоке 3 цилиндра, поэтому они расходятся на величину хода поршня пневмоцилиндра 2, На цилиндрической части 4 губки сделан паз по винтовой линии, в который входит конец винта 7. Таким образом, когда поршень под давлением сжатого воздуха перемещается слева направо, губка 6 не только отходит, но и поворачивается на 90', освобождая место для установки детали (или сборочной единицы) 5. При обратном ходе поршня эта губка также сначала поворачивается в прежнее положение, а затем зажимает деталь (или сборочную единицу) 5.

    Струбцины применяют в тех случаях, когда в ходе сборки необходимо закрепить собираемые детали временно, например при сверлении, сварке, клепке, - и т.д.

    Струбцины бывают винтовые, эксцентриковые, пневматические и др.

    Наиболее употребительными - являются струбцины с винтовым зажимом (Рис.6, а, б), однако они обладают существенным недостатком: при наладке на различные толщины скрепляемых деталей много времени затрачивается на перемещение зажимного винта.

 

Рис. 3. Струбцины: а, б - с винтовым зажимом; в - быстродействующая разборная с зубчатыми полускобами; г - струбцина-домкрат.

 

    Новаторы производства предложили ряд конструкций быстродействующих струбцин. На рис. 3, в показана разборная струбцина. Скоба струбцины состоит из двух полускоб 1 и 2 Г-образной формы. На боковой стороне стойки каждой полускобы показаны рейки с прямоугольным зубом. При сборке струбцины полускобы складывают на нужный размер, а затем с помощью винта 3 создают усилие зажима деталей.

    Струбцина-домкрат, предложенная новатором А.Н. Васильевым, работает как на сжатие (как струбцина), так и на разжатие (как домкрат). Кроме того, с ее помощью можно зажимать детали с непараллельными сторонами. Струбцина легко и быстро переналаживается на различное раскрытие (раствор) и допускает надежное скрепление деталей. Струбцина-домкрат (рис.3, г) состоит из штанги 4, сборной подвижной зажимной губки 5 и неподвижной опорной губки 6. Губка 6 закрепляется на штанге с помощью винта. Для надежности установки винта на штанге просверлены конические углубления, в которые входит конец винта. Сборная подвижная губка 5 состоит из движка, который легко передвигается по штанге и закрепляется по штанге в нужном положении с помощью эксцентрикового зажима с пружиной упорного винта и зажимной планки. При перестановке обеих губок на штанге в такое положение, когда их рабочие стороны направлены наружу, струбцина превращается в домкрат и может работать на разжатие.

 

Рис. 4. Установочные приспособления для сборочных работ: а - для сборки составного коленчатого вала; б - для запрессовки втулок в зубчатое колесо.

 

    Установочные приспособления. Установочные приспособления применяют для правильной и точной установки соединяемых деталей и сборочных единиц в нужном положении относительно друг друга, что гарантирует получение требуемых сборочных размеров. Например, для сборки составного коленчатого вала применяют приспособление (рис.4, а), состоящее из носка 1, хвостовика 5, двух шеек б, кривошипной шейки 3, имеющих конические окончания и резьбу для крепежных гаек 2; надежными. базами являются шлифованные коренные шейки носка и хвостовика. Шейки с навернутыми на них резьбовыми щеками 4 займут на центрированных призмах соосное положение. Соединение же щек кривошипной шейкой 3-на концах обеспечит совпадение их осей симметрии в плоскости А - А.

    В ряде случаев неподвижные соединения с натягом выполняют на механосборочных участках. К такого рода. работам чаще всего относится запрессовка втулок в детали, рычаги, зубчатые колеса и др. Запрессовку втулки в зубчатое колесо производят с помощью приспособления, показанного на рис.4, б. Зубчатое колесо 9, центрируя по цилиндрическому поясу оправки 10, устанавливают на плиту 7; затем втулку 12 вместе с надставкой 11 вводят в отверстие. Усилием пресса или ударами кувалды втулка запрессовывается в отверстие. Оправка при соприкосновении нижнего торца втулки с пояском 13 будет опускаться вниз, сжимая пружину 8 до тех пор, пока втулка не будет запрессована в зубчатое колесо. При снятии последнего с плиты оправка под действием пружины займет исходное положение, и можно будет производить запрессовку следующей втулки.

    Рабочие приспособления. Рабочие приспособления используют в ходе сборки, когда требуется приложение больших усилий (например, при запрессовке, вальцевании и т.п.), для обеспечения точности направления собираемых элементов, для выполнения работ, ускоряющих процесс сборки. Разновидностью приспособлений такого типа может служить рабочее приспособление пневматического действия для надевания колец на поршень двигателя или компрессора. Такая операция вручную требует от исполнителя больших усилий для разжимания колец при протаскивании их по поршню и особой осторожности.

    Приспособление действует по следующей технологической схеме (рис. 5, а). По направляющим станины 7 перемещают бабку б с закрепленным на ней поршнем 5. Поршень собран в комплекте с шатуном, и для установления узла в кривошипную головку устанавливают скалку 14 (рис. 5, б). На станине смонтирован кронштейн 4 (рис.5, а) с передвижным упорным сухарем 3, зажимным механизмом с рычагами 8, колодками и возвратной пружиной 9. Расстояния между колодками соответствуют размерам между канавками для колец на поршне. Механизм приводится в действие с помощью штока силового пневмоцилиндра 10. На конце второго пневмоцилиндра 1 укреплена конусная гильза 2, диаметр которой на 0,6 - 1,0 мм больше диаметра поршня. Управление пневмоцилиндрами осуществляют рукоятками распределительного 12 и запорного 11 кранов.

    Операцию надевания поршневых колец выполняют в такой последовательности. В левую часть пневмоцилиндра 1 подают сжатый воздух, при этом шток его поршня перемещает вправо конусную гильзу 2, которая разжимает кольца в замках. Затем краном 12 сжатый воздух подают в верхнюю часть пневмоцилиндра 10, его поршень перемещается вниз и своим штоком сводит рычаги 8, зажимающие кольца колодками в местах зажимов. Затем через кран 12 сжатый воздух поступает в правую часть пневмоцилиндра 1, шток которого выводит гильзу 2.

 

Рис. 5. Рабочее приспособление для надевания колец на поршень:

а - схема приспособления; б - комплект поршня с шатуном из колец.

    Тогда рукой перемещают бабку 6 с поршнем 5 влево, пока скалка 14 не дойдет до упора 13(рис. 5, б), при этом кольцевые канавки поршня окажутся каждая против соответствующих ей колец. Затем рукоятку крана 12 (рис. 5, а) поворачивают, и сжатый воздух поступает в нижнюю часть пневмоцилиндра 10, его поршень подымается вверх, своим штоком разводя рычаги 8 зажимного механизма, и поршневые кольца занимают свои места в канавках, стыкуясь в замке. Одновременно с перестановкой рукоятки распределительного крана 12 манипулируют также рукояткой запорного крана 11, выпуская воздух из полостей для очередного хода поршня. Убрав и отведя бабку 6 вправо, снимают с нее поршень с установленными на нем кольцами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   2.Ремонт подшипников скольжения

 
 
В современных электрических машинах  малой и средней мощности применяют  главным образом шариковые или  роликовые подшипники качения, закрепляемые в подшипниковых щитах. Они просты в эксплуатации, хорошо противостоят резким колебаниям температуры, легко  заменяются при износе. Крупные машины мощностью свыше 1000 кВт изготовляют  на подшипниках скольжения, которые  опираются на стояковые опоры, устанавливаемые  на общей фундаментной плите вместе со станиной двигателя.

    В большинстве случаев ремонт подшипников скольжения сводится к смене изношенных втулок или перезаливке вкладышей. 
    Работа подшипников скольжения зависит от величины зазора между шейкой вала и втулкой подшипника. Чем больше диаметр шейки вала, тем больше должен быть зазор. Износ цилиндрических поверхностей скольжения определяется по увеличению диаметрального зазора между шейкой вала и подшипником. У цельных подшипников зазор вычисляют как разность размеров диаметров отверстия подшипника и шейки вала в наиболее изношенном месте. В разъемных подшипников для измерения зазора между шейкой и верхним вкладышем поперек шейки на расстоянии 10... 15 мм от галтелей закладывают два отрезка свинцовой проволоки диаметром 0,5... 1 мм. Завинчивая гайки болтов крепления вкладыша, сдавливают проволоку, и по толщине оттиска определяют зазор. Можно измерить зазор также по толщине латунных пластинок, закладываемых между поверхностями скольжения. Пластинка, соответствующая действительному размеру зазора, создает ощутимое торможение при поворачивании вала.

Допустимый размер зазоров  в дефектовочных картах устанавливают отдельно для каждого подшипникового узла и вида ремонта на основании расчетов и эксплуатационных испытаний оборудования.

Плотность прилегания вкладышей  к гнезду базовой детали проверяют  с помощью краски, которую наносят  на наружную поверхность вкладышей  и плоскости их разъема. Положение  вкладыша считают правильным, если пятна краски равномерно распределяются на сопрягаемых поверхностях и занимают 75% их площади.

     В подшипниках  скольжения изнашиваемой деталью  является баббитовая заливка  вкладыша. Если зазор между вкладышем  и шейкой вала превышает допускаемую  величину или при ремонте машины  обнаруживают отслаивание баббита  от стенки стакана вкладыша, то  баббит перезаливают. 
     Заливать вкладыши можно статическим, центробежным способами или под давлением. Для заливки применяют баббит марки Б-16, состоящий из сплава олова (16 %), свинца, сурьмы и меди, или марки Б-83 (олова 83 %), применяемый для быстроходных двигателей и двигателей с тяжелыми для подшипников условиями работы (турбогенераторы, насосы, компрессоры магистральных трубопроводов и крановые двигатели). Баббит плавят в специальном тигле на горне или с помощью паяльной лампы, нагревая его до температуры 450 °С (для марки Б-16) и 400 °С (для марки Б-83). Температуру измеряют специальным прибором — пирометром, предназначенным для измерения высоких температур. Превышение температуры может привести к ухудшению качества сплава. Расплавленный баббит для предохранения от окисления посыпают слоем древесного угля, который при температуре 400—450 °С начинает краснеть, и перемешивают нагретым докрасна стальным прутом. Перед заливкой с расплавленной поверхности снимают шлак и уголь. 
    Статический способ — наиболее простой для заливки разъемных вкладышей. Обе половины разъемного вкладыша устанавливают вертикально и стягивают хомутом, предварительно проложив между ними тонкую полоску из железа или асбеста для получения припуска на механическую обработку плоскостей стыка. Внутри вкладыша устанавливают сердечник, диаметр которого меньше вала машины и имеет небольшую конусность книзу. 
    Для вкладышей с диаметром расточки 60 — 80 мм диаметр сердечника выбирают меньше диаметра вала на 10 — 12 мм, а для вкладышей диаметром 100 — 150 мм — на 16 — 20 мм 
    Подготовленный к заливке вкладыш обмазывают снаружи глиняной смазкой (на 100 весовых частей глины 26 частей поваренной соли и 18 частей воды). Вместо глиняной смазки иногда используется асбест, которым плотно обертывают вкладыш, закрывая все щели и отверстия. Перед заливкой вкладыш с сердечником нагревают до температуры 250 — 270 °С, которая соответствует температуре плавления прутка олова при соприкосновении с сердечником. 
    При заливке вкладыша необходимо соблюдать правила безопасности, предохраняясь от ожогов. Во время заливки вкладыш с сердечником подогревают. Через 2 — 3 мин после заливки вкладыш с сердечником охлаждают водой, начиная с нижней части. Отлитый вкладыш протачивают внутри и прошабривают на валу (т.е. с помощью шабера удаляют выступающие неровности поверхности), оставляя допустимые зазоры. Внутри просверливают спускные отверстия, прорезают продольные маслораспре-делительные канавки и окна для смазочных колец. После обработки готовый вкладыш очищают от опилок, обдувают сжатым воздухом и промывают керосином. 
    Заливка вкладышей центробежным способом и под давлением относится к прогрессивным способам заливки, которые не требуют больших припусков дорогого металла на обработку, ускоряют процесс заливки и создают плотную структуру металла. Заливка под давлением самая производительная, но требует специальных заливочных машин и возможна только при массовом изготовлении подшипников.              Центробежную  заливку можно осуществлять на обычном токарном станке с применением специального приспособления. 
    Наряду с баббитом Б-16 для заливки вкладышей электрических машин применяется также сплав алькусин Д. Для заливки стального или чугунного вкладыша алькусином Д на внутренней его поверхности вытачивают канавки с отлогими краями, обеспечивающими крепление сплава на стенках вкладыша. Острые края, «ласточкин хвост» и другие виды канавок недопустимы вследствие неодинакового расширения алькусина Д и втулки.         После вытачивания канавок вкладыш обезжиривают в 10 %-ном растворе каустической соды. Перед заливкой алькусин Д подогревают до температуры 750 — 800 °С, а вкладыш — до 500 — 550 °С и очищают стальной щеткой. Залитый вкладыш растачивают на токарном станке с припуском на шабровку 0,1 мм. 
    В связи с повышенной твердостью вкладыша, залитого алькусином Д, по сравнению с баббитом Б-16 шабрение производят особо тщательно, увеличивая рабочую поверхность вкладыша подшипника. При этом обеспечивается правильное распределение нагрузок на подшипники и уменьшение их нагрева во время работы. Норма поверхности соприкосновения нижнего вкладыша — два-три пятна на 1 см2 при дуге 60 — 120° и наличии плотных поясков по краям, верхнего вкладыша, не несущего нагрузки,— одно пятно на 1 см2. Шабровку подшипников производят после соединения валов полумуфтами. У вращающихся вкладышей также необходим некоторый зазор между крышкой подшипника и вкладышем. 
    В случае необходимости восстановления изношенных бронзовых втулок прибегают к их металлизации бронзой или наплавке баббитом. При износе бронзовых втулок в неразъемных подшипниках их обычно заменяют новыми. Новые бронзовые вкладыши к подшипникам вытачивают из бронзовых болванок соответствующего размера, а затем производят их чистовую обработку. Втулки с внутренним диаметром до 20 мм изготовляют из пруткового материала, при большем диаметре применяют заготовки с отверстием или цельнотянутые трубы.