состоит из плиты 1, на которой устанавливают основание измерительного узла 2, корпуса 7 пневматического привода цангового разжима 8 и распределительного крана. Основные детали прибора: контрольные площадки 3, скоба 5 индикаторов, индикаторы 4 часового типа, цанговый разжим, рукоятка 9 распределительного крана 10 управления разжимом, эталон 6 для установки индикаторов на «0»
Работа на приборе.
- Произвести установку шкал индикаторов на «О», для чего поместить эталон на площадки;
-скобу с индикаторными головками отвести в верхнее положение;
-измерительные стержни индикаторов опереть на верхнюю часть эталона;
-установить шкалы на «О» и скобу отвести в горизонтальное положение;
-вставить оправку в отверстие верхней головки шатуна (как вставляют поршневой палец);
- закрепить шатун с оправкой в сборе в приспособление, для чего нижнюю головку шатуна надеть на цанговый разжим и дослать до упора, поворачивая шатун против часовой стрелки, опустить верхнюю головку с оправкой на площадки основания (обеспечить давление воздуха в системе до 0,4—0,5 МПа) и повернуть рукоятку распределительного крана против часовой стрелки до упора;
- записать показания стрелок индикаторов при горизонтальном положении скобы, определить разность показаний Н (в мм);
-рассчитать величину изгиба
Хизг=100h / L,
где L—измерительная база (расстояние между измерительными стержнями индикаторов), мм; скобу с индикаторными головками установить вертикально (до упора), найти разность показаний (δ, мм);
- рассчитать величину скрученности стержня шатуна XC =100 δ / L. Снять
шатун с прибора, для чего скобу перевести в горизонтальное положение, ручку крана повернуть по часовой стрелке (до упора), снять шатун и вынуть оправку из отверстия верхней головки.
Ниже приводится технологическая инструкция на дефектацию шатуна.
Последовательность действий.
1. Ознакомиться с организацией рабочего места и проверить его комплектность
Уяснить специализацию рабочего места, назначение и расположение оборудования,
оснастки, деталей, документов и справочной информации, уровень механизации труда.
2. Изучить конструктивно-технологическую характеристику деталей, условий работы и возможные дефекты
Уяснить конструктивные элементы деталей и технологические требования к ним, вид и род трения, характер воспринимаемых нагрузок, агрессивность среды, вид и характер дефектов, способы и средства дефектации, методы устранения дефектов и технологию ремонта, требования РК 200-РСФСР-2025—73 на ремонт
3. Изучить оборудование и оснастку
Уяснить правила пользования инструментом и правила техники безопасности. Подготовить инструмент к работе.
4. Подготовить исходные данные
Назначить конструктивные элементы, подлежащие дефектации (нижняя и верхняя головки, шатун в сборе), их названия записать в отчет. Для каждого конструктивного элемента определить и записать в отчет значения параметров (точность размера, формы и расположения; требования к качеству поверхности; величину допустимого износа, ремонтные размеры), а также способы и средства их контроля
5. Определить состояние шатуна
Установить наличие выбраковочных признаков, а при их отсутствии—места расположения и характер рисок, царапин, выработки и других видимых дефектов.
5.2. Определить состояние нижней головки
Затянуть гайки болтов крышки динамометрическим ключом с требуемым моментом и последовательностью. Измерить диаметр отверстия индикаторным нутромером. Измерение провести в поясах I—I и II—II (рис. 2), находящихся на расстоянии l1=1/4 и l2=3/4 от ширины головки и в плоскостях: А—А (перпендикулярно плоскости разъёма), Б—Б и В—В (под углом 45° от плоскости А—А в обе стороны)
Результаты замеров записать в таблицу. Наибольшую из полученных величин записать в графу «4» соответствующей строки.
5.3. Определить нецилиндричность отверстия (овальность конусообразность), мм
∆ОВ =Dmax — Dmin
∆КOH = D I-I— D II-II.
Полученные значения записать в таблицу. Для нижней головки получить два значения овальности и три—конусообразности.
5.4. Определить величину износа (Иизн), мм
Иизн = Dmax — Dн, где Dmax—наибольший диаметр отверстия, определенный при замерах; Dн—диаметр отверстия до начала эксплуатации (наибольший предельный размер по рабочему чертежу). Знание величины износа позволяет правильно выбрать способ устранения дефекта
5.5. Определять состояние верхней головки
Измерить диаметр отверстия индикаторным нутромером.
Измерения провести в поясах I—I и II—II (рис. 2), находящихся на расстоянии L1=l/4 и L2=3/4 от длины головки и в плоскостях
Г—Г и Д—Д. Результаты замеров записать таблицу.
5.6. Определять нецилиндричность отверстия
∆Иов. = Dmax -Dmin
∆КOH = D I-I— D II-II.
Полученные значения записать в таблицу
5.7. Определить величину износа (Иизн), мм
Иизн = Dmax — Dн,
где Dmax—наибольший диаметр отверстия, определенный при замерах; Dн — диаметр отверстия до начала эксплуатации (наибольший предельный размер по рабочему чертежу).
5.8. Определить состояние шатуна в сборе, мм
Измерить расстояние между осями L=l+0,5 (D1+D2),
где l—расстояние между головками; D1—диаметр отверстия нижней головки; D2—диаметр отверстия верхней головки. Произвести настройку прибора для контроля шатуна. Измерить непараллельность и перекос осей верхней и нижней головок для определения величины изгиба и скручивания. Результаты замеров записать в отчет
Рис. 2. Схема замеров диаметров отверстий нижней (о) и верхней (б) головок шатуна
| Пояс измерений | Значения диаметров, мм | Овальность | Значения диаметров, мм | Овальность | ||||
| Нижняя головка | I-I II-II Конусо образность | А-А | Б-Б | В-В | Г-Г | Д-Д | ||
| Верхняя головка | I-I II-II Конусо образность |
| Положение индикаторов | Показания индикаторов | Вид деформации | Хизг. | Хс | |||
| вертикальное | |||||||
| горизонтальное |
Контрольные вопросы и задания
1. Перечислите основные конструктивные элементы шатуна и его дефекты.
2. Какие параметры характеризуют состояние верхней и нижней головок шатуна?
3. Как определить изгиб шатуна?
4. Как определить скручивание шатуна?
5. Каковы причины деформации шатуна?
Лабораторная работа № 5
Тема: дефектация цилиндрических зубчатых колес и шлицевых валов.
Цели: изучить технологию дефектации цилиндрических зубчатых колес; изучить технологию дефектации шлицевых валов
Оборудование: цилиндрические колеса, шлицевые валы полуосей автомобиля, микрометр
Теоретические сведения.
При дефектации зубчатых передач внешним осмотром устанавливают состояние зубьев, наличие или отсутствие трещин, выкрашиваний и поломок зубьев, а с помощью штангензубомера определяют размер сечения зуба на делительном диаметре и щупом — боковой зазор в передаче.
Износ зубьев может определяться и шаблоном. Зубчатое колесо выбраковывается, если на зубьях выявлены трещины, усталостные выкрашивания, сколы зубьев на длине 15...20% от длины зуба и износы, превышающие 10...20% от толщины зуба. При проверке зубьев шаблоном зубчатое колесо бракуется, если шаблон ложится на вершину зуба, не касаясь боковой стороны.
Зазоры в соединении измеряют щупом или индикатором. Впадины эвольвентных шлицев проверяют, используя стандартные ролики, закладываемые в противоположные шлицевые пазы, по расстоянию между ними. Шпонки со смятыми или отколотыми боковыми поверхностями бракуют. При дефектации валов и осей внешним осмотром проверяют состояние их поверхности, а с помощью индикаторных приборов и микрометров — форму деталей по длине и в сечении. Бракуют валы и оси, имеющие трещины, изломы и остаточные деформации от кручения (изгибные деформации могут быть ликвидированы рихтовкой и правкой). При дефектации шпилек и пальцев с помощью угольников проверяют их перпендикулярность относительно детали, а также устанавливают плотность их посадки в детали (покачивание шпилек не допускается). При дефектации ременных передач визуально определяют состояние ремней. Ремни бракуют, если замечены трещины, расслоения и разрывы ткани, а также при недопустимо большой вытяжке ремней.
Зубчатые (шлицевые) соединения
Для соединения ступицы с валом (вместо шпонок) часто пользуются выступами-зубьями на валу, входящими во впадины соответствующей формы в ступице (рис. 1). Эти соединения можно рассматривать как многошпоночные, так как у них шпонки выполнены заодно с валом.
рис. 1.
Зубчатые соединения по сравнению со шпоночными имеют следующие преимущества: большая нагрузочная способность благодаря значительно большей рабочей поверхности и относительно равномерному распределению давления по высоте зуба; лучшее центрирование сопрягаемых деталей;
большая прочность вала в сравнении с валом со шпоночными канавками.
Зубчатые зацепления могут служить как неподвижные для скрепления ступицы с валом, так и в качестве подвижных — осевое перемещение ступицы детали по валу, например, в тракторах, автомобилях, в коробках передач станков и т. д.
Большое распространение получили зубчатые соединения с прямоугольной или прямобочной (рис. 2, I, IV, V), эвольвентной (рис. 2, II) и треугольной (рис. 2, III) формами зубьев (шлицев). Шлицы на валах фрезируют или нарезают на зубообрабатывающих станках методом обкатки, а пазы в отверстиях получают долблением или протягиванием.
рис. 2 Разновидности шлицевых валов
Прямобочные зубчатые соединения
Эти соединения находят наибольшее применение в общем машиностроении. Они стандартизированы ГОСТ 1139-58 и имеют три серии соединений: легкая, средняя и тяжелая. Отличаются эти серии друг от друга высотой и количеством зубьев.
Легкую серию применяют для неподвижных или незначительно нагруженных соединений; среднюю — для средненагруженных соединений и тяжелую — для наиболее тяжелых условий работы.
Прямобочные зубчатые зацепления различают также по способу центрирования ступицы на валу: по наружному диаметру; по внутреннему диаметру; по боковым граням.
Примечание. Центрирование — вид соединения деталей, обеспечивающий соосность вала и втулки, где требуется высокая кинематическая точность.
Центрирование по наружному диаметру D (рис. 3, I) или внутреннему d (рис. 156, II) является более точным, и поэтому эти виды соединений применяют в тех случаях, когда требуется высокая кинематическая точность (в самолетах, автомобилях и т. п.).
Рис.3 Центрирование по наружному диаметру
Центрирование по боковым граням зубьев (рис. 3, III) используют в тех случаях, когда необходима достаточная прочность соединения. Центрирование по боковым граням не обеспечивает точной соосности ступицы и вала, но зато создает равномерное распределение нагрузки по зубьям. Поэтому этот вид соединения применяют при передаче больших крутящих моментов, но при отсутствии высоких требований к точности центрирования. Типичным примером центрирования по боковым граням является соединение карданных валов в автомобилях.
Зубчатые соединения могут быть изготовлены из стали, силумина, текстолита и других материалов.
Эвольвентные зубчатые соединения
Эвольвентные зубчатые соединения стандартизированы ГОСТ 6033-80 и являются весьма перспективными. Профиль зубьев очерчивается окружностью выступов, впадин и эвольвентами, подобно профилю зубьев зубчатых колес. Эвольвентные зубчатые соединения также центрируют по наружному диаметру вала D или по боковым граням.
Эвольвентный профиль зубчатых соединений по сравнению с прямобочными имеет повышенную прочность и технологичность. Повышенную прочность получают благодаря большому количеству зубьев, утолщению их к основанию, а также наличию закруглений у основания.
Что касается технологичности, то при обработке эвольвентного профиля нужен меньший комплект простых фрез, чем для валов прямобочного профиля. Кроме того, при обработке эвольвентного профиля могут быть использованы весьма совершенные технологические процессы, благодаря чему зубья профиля могут иметь повышенную точность.
Благодаря надежности и долговечности шлицевые соединения получили очень широкое распространение в машиностроении и приборостроении. Их можно встретить в механизмах самолетов и автомобилей, металлорежущих станков, различных точных приборов и т. д.