Воротки, ручки или педали

Занятие 11.

Тема: ДЕТАЛИ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ

 

Силовые винты

Для создания осевых усилий при постановке или снятии деталей, монтируемых с натягом, часто применяются сборочные приспосо­бления с силовыми винтами. В отличие от крепежных болтов и винтов силовые винты предназначены для передачи движения и усилий.

Частями узла силового винта (рис. 1) являются стержень винта с нарезкой 1, головка винта 2, опорная часть 3, вороток-ручка 4 и гайка 5.

Для силовых винтов применяются резьбы: прямоугольная (рис.2 а), трапецеидальная (рис.2, б), упорная (рис.2, в) и для малых усилий — треугольная метрическая.

Рисунок 1 Узел силового винта

Рисунок 2. Профили резьб для силовых винтов

 

Рисунок 3 Головки винтов

 

В приспособлении силовой винт может совершать вращательное, вращательно-поступательное или поступательное движение. В пер­вом случае винт вдоль оси не перемещается; это движение совершается гайкой. Во втором случае гайка укрепляется неподвижно. При по­ступательном движении винта гайка делается вращающейся.

Головки вращающихся силовых винтов могут иметь форму ци­линдра с наружным диаметром, равным диаметру винта (Рис.3, а), и отверстием для воротка. При передаче больших крутящих мо­ментов наружный диаметр головки увеличивается (рис. 3, б и д), так как отверстие для усиленного воротка ослабляет эту часть винта. Головки тяжелонагруженных силовых винтов иногда де­лаются также под квадрат (рис.3, в) или под квадрат с закрепле­нием воротка гайкой (рис.3, г). При свободно перемещающемся воротке головке придают трубчатую форму (рис. 3, е), позволя­ющую удобно разместить пружинку тормоза. Головки винтов, вра­щаемых от руки, снабжают ручками, закрепляемыми на резьбе, или штифтами (рис.3, ж и з).

Опорные части силовых винтов должны удовлетворять следующим условиям: передавать давление винта на деталь, самоустанавливаться на поверхности детали, чтобы предотвратить изгиб силового винта, предохранять деталь от повреждения винтом, вызывать возможно меньшее трение на торце винта.

Наиболее простые конструкции опорной части, применяемые в тех случаях, когда силовой винт опирается на торец вала, показаны на рис.4, а —в. В первом случае опора выполнена в виде стального шарика, завальцованного в винт. Шарик имеет возможность вра­щаться. Для облегчения вращения через отверстие под шарик вво­дится густая смазка. Во втором случае передача осевого усилия винта также осуществляется через шарик, но здесь он опирается не непосредственно на деталь, а на подкладку. Опорная часть по рис. 4, в состоит из съемной закаленной подкладки; сферический

горец винта обеспечивает самоустанавливаемость. Конструкция обычно применяется для небольших несложных съемников. На рис. 4, г показана опорная часть, центрирующаяся в детали и подвижно закрепленная на винте штифтами. Опорная деталь 1 сде­лана из незакаленного материала, а внутрь ее введена закаленная пластинка 2. Штифты 3 предназначены исключительно для пред­охранения опоры от спадания, никаких нагрузок штифты воспринимать не должны. При неправильном выполнении канавки на конце винта это условие нарушается, в результате чего штифты изгибаются и опорная деталь зажимается на винте. Для устранения этого недо­статка в некоторых конструкциях вместо штифтов предусматривается накладная шайба (рис.4, д), удерживаемая винтами.

Для свободной самоустановки силового винта применяется также конструкция опорной части, показанная на рис.4, еи ж.

При больших осевых нагрузках опорная часть снабжается упор­ным шариковым подшипником. Подобная конструкция для враща­ющегося винта дана на рис.4, з. Здесь опорная часть представляет собой жесткую планку /, на которой монтируется корпус 2 упорного подшипника 3 силового винта 4.

Для обеспечения при сборке точного направления детали в неко­торых приспособлениях опорная часть силового винта движется по направляющим (см. фиг. 179). Направляющие выполняются в виде шлифованых цилиндрических стержней, закрепленных своими концами в корпусе приспособления.

 

 

Рисунок 4. Конструкции опорной части силовых винтов

Опоры винтов, совершающих только поступательное движение, снабжаются для упора в демонтируемую или устанавливаемую деталь неподвижными шайбами. Последние либо закрепляются на винте, либо делаются съемными (рис.4, и).

Гайкой для силового винта в сборочных приспо­соблениях очень часто являет­ся корпус или одна из де­талей приспособления. Однако изготовление резьбового отверстия в гро­моздких деталях и корпусах затруднительно, и, кроме того, износ, или порча резьбы вы­зывают необходи­мость замены всего корпуса. Весьма же­лательно, чтобы гай­ка выполнялась из ан­тифрикционного ма­териала, чего не всегда можно достиг­нуть при нарезке резьбы непосред­ственно в корпусе.

Значительно удоб­нее в сложных и до­рогостоящих приспособлениях делать гайку сменной, закрепляя ее одним из способов, показанных на рис.5.

Рисунок 5. Способы закрепления сменных гаек силовых винтов.

 

Вращающиеся гайки для силовых винтов могут иметь обычную шестигранную форму под ключ или же специальную форму со встро­енным воротком (Рисунок 6, а, б, г). Если момент для вращения гайки небольшой, то она может быть выполнена в виде звездочки, имеющей форму, удобную для захвата рукой (рис.6, б). В целях уменьшения момента, требуемого для вращения гайки, под торец тяжелонагру- женных гаек устанавливается шариковый подшипник (рис.6, г).

 

Для повышения прочности и износоустойчивости гайки при ее конструировании предусматриваются меры, обеспечивающие воз­можно большую равномерность распределения нагрузки по виткам резьбы (см. стр. 90).

 

 

 

Рисунок 6. Конструкции вращающихся гаек для силовых винтов.

Воротки, ручки или педали

Воротки и ручки в сборочных приспособлениях применяются для передачи небольших усилий и непосредственного приведения в дви­жение того или иного механизма. Они применяются независимо или в различных комбинациях с каким-нибудь элементом управления или регулировки приспособления.

Расположение воротков и ручек в приспособлении и их конструк­ция должны допускать свободное и удобное обращение с ними при нормальном положении работающего. Размещать их следует так, чтобы сила мускулов использовалась, во избежание утомления, в есте­ственном положении тела и чтобы ими можно было удобно мани­пулировать, не касаясь пальцами верстака, корпуса приспособления или собираемого узла.

Форму воротков и рукояток необходимо по возможности при­гонять к формам, удобным для руки, и, назначая их размеры, сле­дует избегать слишком больших удельных давлений на руку, мо­гущих причинить боль. Поверхность ручки необходимо выполнять так, чтобы скольжение пальцев было минимальным; для этого она иногда накатывается или делается волнистой. При этом шаг волны берется равным примерно толщине пальцев рук, тогда пальцы сами попадают во впадины.

При наличии на приспособлении нескольких ручек, воздей­ствующих на один и тот же механизм, они должны быть блокированы, чтобы исключить возможность ошибки или несчастного случая от невнимательности рабочего.

Размеры воротков и рукояток зависят от величины момента вра­щения.

Вороток —цилиндрический или овальный стержень, за­крепляемый в головке силового винта, ключа, валика, гайки и т. п.

Наиболее часто применяемые в сборочных приспособлениях формы воротков показаны на рис.7. В зависимости от характера закре­пления воротки могут быть разделены на подвижные (рис.7., а) и неподвижные (рис.7., б — д). Подвижной вороток проходит в сквозное отверстие головки силового винта свободно, вследствие

чего длина его может по желанию изменяться и изменять момент, создаваемый усилием руки. Во избежание самопроизвольного выпа­дания свободно посаженных воротков концы их снабжаются ограни­чителями, выполненными в виде заклепок (рис.7., о), шайб (рис.7., е), съемных колец из пружинной проволоки (рис.7., ж), местных выпуклостей (рис.7., з), шариков, зажатых в отверстиях (рис.7., и), или же развальцовок (рис.7., к).

Неподвижные воротки привариваются к головке (рис.7., б), ввертываются в нее на резьбе (рис.7., в и г) или закрепляются с помощью штифтов (рис.7., д). Неподвижное закрепление воротков имеет тот недостаток, что при значительно приспособление будет иметь большие габариты, становится неудобным при переноске.

 

Рисунок 7. Конструкции воротков

Этот недостаток устраняется при неподвижно-съемных воротках (рис.7, л). Такой вороток удерживается в головке или гайке при помощи штифта, поддерживаемого пружиной. Для снятия воротка необходимо лишь нажать на торец штифта бородком или проволочной шпилькой. С целью предохранения штифта от выпадания поверхность воротка около отверстия после установки в нем штифта накернивается. Воротки для винтов или валиков с квадратными головками делаются штампованными или сварными. Сечение их выполняется преимущественно овальным (рис.8, а). Такой вороток хорошо удерживается на головке винта или валика лишь в том случае, если последние располагаются в приспособлении вертикально и головки их находятся сверху. Для устранения самопроизвольного спадания воротка при любом положении головки применяются воротки с за­жимом (рис.8, б). Воротки других конструкций с зажимом пока­заны на рис.9. Вороток с разрезным кольцом, стягиваемым винтом (рис.9, а), предназначен для укрепления на цилиндриче­ских гладких валиках. Проворачивание такого воротка предотвра­щается трением кольца о валик. Вороток, приведенный на рис.9,б, предназначен для удерживания при сборке деталей, имеющих форму диска. Зажим осуществляется винтом 1, сжимающим разрез­ное кольцо 2, охватывающее диск удерживаемой детали.

Рис.8 Сварные воротки

 

 

Рис.9 Воротки с зажимом

Ручки служат для вращения винтов, валиков и гаек.

Распространенной конструкцией ручек являются так называе­мые штурвалы. Они состоят из ступицы и трех-четырех радиально укрепленных ручек. Их достоинство заключается в том, что ими можно развивать большие моменты. Отвернутый рывком штурвал может делать несколько оборотов по инерции, сокращая тем самым движе­ния рабочего. Закрепляются штурвалы на гладком конце валика на шпонке или на резьбе.

Размеры и форма ручки оказывают нередко значительное влия­ние на производительность труда. Короткие или чрезмерно длин­ные ручки с неудобным захватом требуют от рабочего лишних дви­жений и утомляют его.

Ручки, в ступице рекомендуется закреплять на резьбе (см. рис.7, г), так как при коротких цилиндрических посадочных кон­цах они держатся плохо.

В зависимости от назначения и наличия свободного места на приспособлении могут применяться ручки, изогнутые в нужном на­правлении рис.10, а).

Рисунок 10. Конструкции ручек

К поворотным ручкам относятся также звездочки, гайки с на­каткой или рычагом (Рис.11) и маховички. Звездочки закрепляются на оси на стопорных штифтах или на резьбе. Применяются они при малых моментах вращения.

Маховички монтируются на шпонке, квадрате или на стопор­ном штифте. Большие маховички состоят из обода и втулки, соеди­ненных между собой спицами. За обод маховичка обычно берутся двумя руками примерно на противоположных концах одного диаметра. Маховички применяются там, где требуется создание боль­ших моментов вращения. Им придается чистая литая поверхность, наружная же часть обода обтачивается и полируется. Иногда на ободе маховичка укрепляется ручка. Наиболее часто применяющиеся формы самих ручек — овальные. В посадочном отверстии ручки удерживаются или за счет расклепывания посадочного конца (рис.10,6), или на резьбе (рис.10, в). Вращающиеся ручки насаживают на оси свободно и они удерживаются штифтами лишь от осевого смещения (рис.10, г).

 

 

Рисунок 11. Конструкции ручек

При базировании детали в приспособлении цилиндрической по­верхностью в качестве опор применяются призмы и установочные конусы. Схема призмы приведена на рис.12.. Призмы выполняются с углом паза а, равным 60, 90 и 120°. Наиболее часто применяют угол 90°. Основные размеры призмы определяются в зависимости от диаметра D устанавливаемой детали; при этом для призм с углом а=90° С = 1,41 D — 2аис углом а = 120° С = 2 D—3,46 а.

Размер а конструктивно выбирается в пределах (0,14—0,16)D, а размер h — от 0,5 D для больших и до 1,2 D для малых диаметров.

Длину призмы при D до 60 мм целесообразно принимать равной диа­метру, а при D >60 мм = (0,8—0,5) D.

Для облегчения шлифования плоскостей призмы в стыке их выполняется углубление; ширина b углубления выбирается конструк­тивно. Призмы обычно изготовляются из стали 20, рабочие поверхности их цементуются на глубину 0,5—0,6 мм и калятся до твердо­сти 55—60 единиц по Роквеллу (шкала С). Размеры типовых призм даны в приложении.

 

Рисунок 12. Схема призмы для цилиндрических деталей.