Разработка технологического процесса сборки опоры с радиальными шарикоподшипниками внутренней рамы карданова подвеса

Содержание

Введение

. Назначение, конструкция, принцип действия прибора

.1 Назначение

.2 Конструкция

.3 Принцип действия

. Расчётная часть

.1 Расчёт размерной цепи методом максимума-минимума

. Технологическая часть

.1 Выбор и основание разрабатываемого ТП сборки прибора

.2 Выбор, основание и описание схемы прибора с базовой деталью

.3 Выбор, обоснование и описание схемы сборки прибора веерного типа

. Конструкторская часть

Назначение, конструкция и принцип действия приспособления для сборки

.1 Назначение

.2 Конструкция

.3 Принцип действия

Выводы и заключение

Список литературы

Введение

Основной частью сборочного процесса является сборочная технологическая операция установки и образования соединения составных частей заготовки и изделия. Операция выполняется на одном рабочем месте. Применительно к сборке элементами операций являются: установ-часть операции характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей соединяемых при сборке; позиция-фиксированное положение, занимаемое неизменно закреплённой собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определяемой части операции.

Качество авиационных приборов и автоматов в значительной степени зависит от технологических процессов их сборки, регулировки, контроля и испытаний. Актуальной задачей по усовершенствованию и разработке новых ТП является их механизация и автоматизация. Только на этой основе возможно снижение большой трудоёмкости сборочных работ, составляющей во многих случаях от 40 до 60 % общей трудоёмкости изготовления изделия. Для решения этой проблемы необходимо прежде всего, чтобы конструкции сборочных единиц и изделия в целом отвечали требованиям технологичности.

Технологический процесс сборки называется процесс, содержащий действия по установке и образованию соединений составных частей изделия или заготовки. Действия по их базированию и закреплению названы установкой. При сборке изделия иди его составной части выполняются в ряде случаев и работы по регулировке, настройке, контролю и испытаниям в соответствии с заданными техническими требованиями. Со сборочными работами часто пережимаются работы, связанные м очисткой, промывкой, окраской и отделкой узлов или всего изделия в целом. Законченная часть ТП сборки изделия или его составной части, выделяемая в соответствии с последовательностью сборки, называется этапом сборки изделия. Он может включать одну или несколько сборочных операций.

Механизация и автоматизация позволяет повысить точность, стабильность выходных параметров, надёжность изделий и оказываются эффективными и в условиях опытного и мелкосерийного производства.

В зависимости от признака, взятого для характеристики сборка разделяется на различные виды. По объекту сборки различают узловую и общую сборки. Объектом узловой сборки является составная часть изделия, объектом общей сборки - изделие в целом. По стадиям процесса сборка разделяется на: предворительную, соединения которой подлежат разборке; промежуточную, выполняемую для дальнейшей совместной обработки
собранных заготовок; окончательную сборку, после которой в процессе изготовления изделия не предусматривается разработка собранной составной части изделия. По точности сборку можно характеризовать в зависимости от квалитета ЕСДП, которому соответствуют допуски на размеры сопрягаемых поверхностей деталей. Так, сборка из деталей, точность размеров сопряжения которых соответствует 54 квалитетам и выше, называется презиционной. По методу образования соединения различают: слесарную сборку, осуществляемую при помощи слесарно-сборочных операций; монтаж-установку изделия или его составных частей на месте использования; электромонтаж-монтаж электроизделий или их составных частей, имеющих
токоведущий элементы.

1. Назначение, конструкция, принцип действия прибора

.1 Назначение

В конструктивном оформлении подшипниковых узлов внутренних и наружных рам много общего. Однако к опорам внутренней рамы предъявляются обычно более строгие требования, чем к опорам наружной. Осевые зазоры в опорах внутренней рамы требуют более жёстких ограничений, так как они создают случайных момент дисбаланса относительно оси наружной рамы, особенно если она горизонтальна, и случайную составляющую дрейфа гироскопа.

При любом назначении трёхстепенного гироскопа моменты в опорах внутренней рамы играют доминирующую роль в образовании собственного дрейфа гироскопа. Для опор внутренней рамы отбирают лучшие подшипники и минимальными и стабильными по углу поворота моментами трения. Нестабильность моментов в опорах, обусловленная погрешностями формы поверхностей качения, порождает случайный дрейф гироскопа. В прецизионных гироскопах в качестве опор внутренних рам используют "трёхколечные" реверсивно вращающиеся шарикоподшипники, примерно на порядок уменьшающие дрейф от моментов в шарикоподшипниковых опорах. Эти подшипники применяют потому, что принудительное вращение промежуточных колец компенсирует изменения момента трения по углу поворота гироузла создаваемыми колебаниями момента во времени со значительной частотой, на которые гироскоп не успевает ответить ощутимым дрейфом.

.2 Конструкция

Внутренние гайки закреплены гайками 1 на осях гироузла. Осевой зазор обеспечивается подбором прокладок 5 под фланец пробки с шарикоподшипником 4. Осевая нагрузка воспринимается левой или правой опорой.

Наружные кольца подшипников обычно устанавливают в гладкие или резьбовые втулки, осевые перемещения которых позволяют регулировать осевой зазор.

Подшипник - изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию и заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим соответствием, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

.3 Принцип действия

Величина осевых зазоров в опорах наружных рам не требует жёстких ограничений, так как эти осевые зазоры дисбаланса и случайного собственного дрейфа гироскопа не вызывают. Осевой зазор, обычно не превышает 0,2 мм, ограничивается допустимыми осевыми смещениями коллекторов и щетинок, элементов датчиков угла и момента.

Посадки шарикоподшипников должны выполняться с большей точностью, чем это позволяют допуски на шарикоподшипники. Поэтому при сборке подшипников узлов применяют методы селективного подбора сопрягаемых деталей или доводку посадочных диаметров валов и гнёзд.

Для обеспечения жёсткой и точной базировки наружных колец должны обеспечивать неподвижность этого кольца относительно рамы, так как случайный поворот внутреннего кольца относительно рамы из-за эксцентриситета посадочного диаметра поверхности качения кольца вызывает смещение центра тяжести гироскопа относительно оси вращения, появление дисбаланса и случайного дрейфа гироскопа.

2. Расчётная часть

.1 Расчёт размерной цепи методом максимума минимума

Рисунок 2.1. - эскиз с изображением размерной цепи

А1 - увеличивающее звено, мм;

А2; А3; А4; А5 - уменьшающие звенья.

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 2.

Таблица 2.1 - Исходные данные звеньев

1. Определяем номинальный размер замыкающего звена А∆, мм:

, где

Ai - увеличивающие звенья;

Aj - уменьшающие звенья.

А∆ = А5 - (А1 + А2 + А3 + А4), где

А5 - номинальный размер увеличивающих звеньев, мм;

А1; А2; А3; А4 - номинальный размер уменьшающих звеньев, мм.

A∆ = 7.8 - (0.2 + 1 + 1 + 0.5)

А∆ = 5,1 мм

. Определяем верхнее предельное отклонение замыкающего звена ∆ВА∆, мм:

, где

∆BAi - верхнее предельное отклонение увеличивающих звеньев, мм;

∆HAj - нижнее предельное отклонение уменьшающих звеньев, мм.

∆BA∆ = ∆BA5 - (∆HA1 + ∆HA2 + ∆HA3 + ∆HA4)

∆BA∆ = 0.3 - (0,014 + 0,007 + 0,007 + 0)

∆BA∆ = 0,272 мм

. Определяем нижнее предельное отклонение замыкающего звена ∆HA∆, мм:

, где

∆BAi - нижнее предельное отклонение увеличивающих звеньев, мм;

∆HAj - верхнее предельное отклонение уменьшающих звеньев, мм.

∆HA∆ = ∆HA5 - (∆BA1 + ∆BA2 + ∆BA3 + ∆BA4)

∆HA∆ = 0 - (0 + (-0,007) + (-0,007) + (-0,014))

∆HA∆ = -0,028 мм

. Определяем допуск замыкающего звена TA∆, мм:

, где

TA∆ - допуск всех звеньев, мм.

TA∆ = TA1 + TA2 + TA3 + TA4 + TA5

TA∆ = 0,014 + 0,014 + 0,014 + 0,014 + 0,3

TA∆ = 0,356 мм

. Определяем наибольший предельный размер замыкающего звена , мм:

 = A∆ + ∆BA∆

 = 5,1 + 0,272

 = 5,372 мм

6. Определяем наименьший предельный размер замыкающего звена , мм:

 = A∆ + ∆HA∆

 = 5,1 + (-0,028)

 = 5,128 мм

Проверка условия полной взаимозаменяемости.

Условия полной взаимозаменяемости выполняются если:

T∆ ≥ TA∆, где

T∆ - заданное значение допуска замыкающего звена, мм;

TA∆ - расчётное значение допуска замыкающего звена, мм.

Очевидно что в данном случае 0,018 < 0,356, то есть условия взаимозаменяемости не выполняются.

Вывод:

Из расчёта видно что заданная точность замыкающего звена обеспечивается и следовательно, не обеспечивается взаимозаменяемость при сборке, так как заданное значение замыкающего звена меньше расчётного.

3. Технологическая часть

.1 Выбор и обоснование разрабатываемого ТП сборки прибора

В зависимости от количества изделий, охватываемых ТП ГОСТом 14.302-73 установлены два виды процессов - единичный и типовой:

Единичный - применяется для изготовления изделий одного наименования, типы по размерам и исполнения независимости от типа производства.

Типовой - применяется как информационная основа при разработке рабочего ТП и как рабочий ТП при наличии всей необходимой информации для изготовления конкретного изделия в соответствии с требованиями рабочей технической документации.

Разработка технологических процессов производится в соответствии и положением комплекса стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). ЕСТПП базируется на технологичность. Реализация принципов ЕСТПП обеспечивает значительное повышение эффективности производства, ускорение научно-технического процесса, рост производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, экономию материальных и трудовых ресурсов.

Из возможных вариантов ТП сборки, обеспечивающих выполнение технических требований, связанных с целевым назначением изделия, его надёжность. и точностью, должен быть выбран вариант наиболее экономичной для заданных условий производства.

Построение схемы нужно начинать с простейших сборочных единиц, затем переходить к более сложным. При расчленении изделия на составные части следует руководствоваться положениями:

) схемы строятся с максимальным расчленением изделия на сборочные единицы независимо от программы выпуска изделий;

) выделение того или иного соединения в сборочную единицу должно быть целесообразно и в технологическом отношении.

Основой для разработки процесса сборки и его схемы является схема расчленения изделия - разделение его на сборочные единицы и детали с изображением их относительно расположения. Эта схема раскрывает структуру опоры с радиальными шарикоподшипниками внутренней рамы карданова подвеса, расчленённость на составные части, последовательность сборки, возможности организации сборочного процесса.

.2 Выбор, основание и описание схемы прибора с базовой деталью

Схема с базовой деталью нагляднее отображает последовательность сборки.

В качестве выбирает деталь (сборочная единица), поверхности которой будут в последствии использованы при установке готового изделия или при креплении сборочной единицы к ранее собранным сборочным единицам. Последовательность сборки сборочных единиц на схеме отражены дополнительные операции и названиями.

Вывод: Выбор выполнения сборочных операций и их последовательности должен обеспечить программу выпуска опоры с радиальными шарикоподшипниками внутренней рамы карданова подвеса.

.3 Выбор, обоснование и описание схемы сборки прибора веерного типа

Схема даёт лучшее представление о составе изделия. В первом нижнем ряду помещены детали и основной материал, а во втором ряду - сборочные единицы первой степени сложности, во втором ряду - второй этап сложности и так далее до получения изделия.

4. Конструкторская часть

Назначение, конструкция и принцип действия приспособления для проверки на герметичность

.1 Назначение

Единицы измерения дисбалансов и основные понятия технологии балансировки предусматриваются ГОСТ 19534 - 74. Дисбалансом называют векторную величину, равную произведению неуравновешенной массы на её расстояние до оси ротора е (ексцентриситет). Ротором называют любую деталь или сборочную единицу, которая при вращении удерживается своими несущими поверхностями в опорах. Единицей дисбаланса являются грамм-миллиметр (г*мм) и градус (...˚), служащие для измерения соответственного значения дисбаланса и угла дисбаланса. Отношение модуля главного вектора дисбалансов к массе ротора характеризует удельный дисбаланс [(г*мм) / кг = мкм]. Все дисбалансы ротора приводятся к двум векторам - главному вектору Dст и главному моменту MD дисбалансов независимо от причин, вызвавших смещение центра масс от оси вращения: погрешностей получения заготовки, погрешностей механосборочного производства или изменения условий эксплуатации.

Главный вектор дисбалансов Dст проходит через центр масс и равен произведению массы неуравновешенного ротора на её эксцентриситет е. Главный момент дисбалансов MD равен геометрической сумме моментов всех дисбалансов ротора относительно его центра масс. Главный момент дисбалансов перпендикулярен главной центральной оси инерции и оси ротора и вращается вместе с ротором.

Главный вектор дисбалансов в плоскостях опор может быть заменён его составляющими (симметрическими дисбалансами).

Главный момент дисбалансов в тех же плоскостях опор может быть заменён парой сил (кососимметричными дисбалансами).

Дисбаланс является векторной величиной и полностью определяется на роторе в выбранной плоскости углом дисбаланса, а также числовым значением дисбаланса Di = miei, т.е. произведением неуравновешенной массы mi на модуль её эксцентриситета ei относительно оси вращения. Эта плоскость может служить для задания жисбаланса (плоскость приведения дисбаланса), корректировки масс ротора (плоскость коррекции), измерения дисбаланса (плоскость измерения дисбаланса). Дисбалансы в различных двух плоскостях вдоль оси данного ротора различны, и их углы и значения могут быть найдены расчётом, а также с помощью балансировочного оборудования.

.2 Конструкция приспособления

Рисунок 4.1. - Балансировочные весы с горизонтальной осью ротора.

Состав балансировочных весов:

- балансировочный ротор;

- опоры;

- рычаг весов;

- передвигаемый груз весов;

- опора-призма рычага;

- демпфер колебаний;

- станина.

.3 Принцип действия

Главный вектор дисбаланса ротора, находящийся в покое под действием силы тяжести создаёт момент относительно оси или точки подвеса ротора и стремится повернуть ротор так, чтобы так называемое "тяжёлое" место (центр его масс) заняло самое низкое положение. На этом принципе основано действие различных средств для выявления и определения статической неуравновешенности в поле силы тяжести.

Ротор, имеющий отверстие, надевается на базовую поверхность сбалансированной оправки без зазора. Базовая поверхность оправки выполняется концентрично с её поверхностями, перекатывающимися по роликам или дискам. Точность определения "тяжёлого" места зависит от массы ротора и от трения между оправкой и опорами.

Принцип, на котором основано действие устройств для выявления статической неуравновешенности, заключается в изменении положения центра масс ротора в горизонтальной плоскости при принудительном повороте ротора. Для этого применяют балансировочные весы. Положение равновесия находят путём перемещения груза 4 при различных угловых положениях ротора, т.е. смещениях центра массы S ротора на величину eст (измерения длины рычага).

Заключение

подшипниковый узел карданов подвес

Выполненный курсовой проект по теме: "Разработка ТП сборки опоры с радиальными шарикоподшипниками внутренней рамы карданова подвеса" включает:

описание конструкции прибора, его назначение и принцип действия;

расчёт точности методом максимума-минимума;

выбор и обоснование ТП сборки;

Назначение, конструкция и принцип действия приспособления для проверки на герметичность

При расчёте определяющей точность замыкания звена, полученный результат показал выполнение условия не взаимозаменяемости.

При разработке ТП сделан выбор схемы сборки с базовой деталью, которая соответствует единичному или мелкосерийному производству.

Выполненный курсовой проект разработан в объёме соответствующему заданию.

Список литературы

1.   "Сборка, регулировка и испытание авиационных приборов"

2.       Авторы: Я.Н. Алексеев, Б.Я. Мясников.

3.   "Детали И Узлы Гироскопических Приборов"

4.   Авторы: Г.А. Сломянский, А.В. Агапов, Е.М. Росдионов, С.И. Румянцев, А.Д. Тимофеева.