Классификация срц

РИС

Статические РЦ расчит-ся без учета действ сил и темпер-р.

Динамические РЦ намного сложнее и расч-ся с учетом осевых и центробеж-х нагрузок и темпер-х деформаций.

Линейные РЦ - все звенья лежат в 1-ой пл-ти, они сост-ют примерно 90% от всех СРЦ

Плоскостные РЦ - звенья могут располаг-ся в параллельных плоскостях.

Пространств РЦ - звенья располаг-ся как угодно в прост-ве

РИС

А и В -параллельно замкнутые

А и С - последов-но замкнутые

А,В,С - комбинированные РЦ

А - увелич-ся

А - уменьш-ся

Ак - звено-комбинатор

Ао - звено с нулевым номиналом

А∑ - замыкающее звено

Методы сборки:

1. Метод полной взаимозаменяемости

при данном м-де дет-ли изг-ся с такой точностью, кот во всех без исключения случаях обеспечивают точность замкнутого звена. При данном м-де сборка упрощ-ся и удешевл-ся процесс сборки, нормирования, кооперации, ремонта. Прим-ся при больших масштабах пр-ва.При таком м-де сб поле рассеивания сб параметра<допуска на него.

wΣ<TΣ, поле рассеивания р-ров <= допуску на замыкающий р-р.

2. Метод неполной взаимозаменяемости

детали, входящие в сб ед или узел, изг-ся с такой точностью, при кот почти во всех случаях выдерживают значение сб-го параметра. Сб параметр - замыкающее звено

wΣ=>TΣ

Данный метод прим-ся в том случае, когда затраты на исправление возм-го брака по сборке меньше затрат на изг-ие дет-ей с более высокой точностью, кот обеспечивала бы сборка по 1-му методу.

Область прим-ия данного данного метода - крупносер и серийное пр-ва

3. Метод подбора (групповой взаимозаменяемости)

детали изг-ся с более широкими допусками, а допуск замык-го звена обеспеч-ся путем подбора сопряг-х деталей, имеющих р-ры, кот обес-ют допуск замык-го звена.

Недостаток: ограниченная взаимо-заменяемость внутри группы, необх создать дополн кол-во дет-ей, превышающее кол-во необх для сборки.

Однако во многих случаях этот м-д оказ-ся экон-ки целесообразным, т.к при низкой точности изг-ия дет-ей обесп-ся высокая точность сборки.

Прим-ся при сборке шарико- и роликоподш-ков, при сборке поршневой группы ДВС. Область применения – массовое, крупносер и серийное пр-во.

4. Метод компенсации

при данном ме-де точность замык звена обесп-ся путем введения в РЦ звена-компенсатора подвижного или неподвижного.

Неподвижные – разл шайбы, прокладки, кольца.

Подвижные корончатые гайки, разл регул-ные винты

5. Метод пригонки

точность замык звена обесп-ся путем снятия опред-го слоя Ме с одной из сопряг-х дет-ей

Недостаток: треб-ся высокая квалиф-ция сборщика, загрязнение раб места стружкой, возникают трудности с нормированием, высокая стоимость сборки.

Обасть прим-ия – един-ое и опытное пр-во.

Методы расчета срц

1. При полной взаимозаменяемости – прим-ся два метода: теоретиковероятностный и расчет на.

Теоретиковероятностный м-д прим-ся для очень длинных цепей, что на практике всреч-ся очень редко.

М-д расчета на max-min имеет три разновидности:

- предельных знач-ий

- средниз зн-ий

- отклонений: а) произв-ый м-д (столбиком)

б) аналитический

При реш-ии СРЦ реш-ся прямая задача, когда по известным значениям составляющих звеньев опред-ся р-р и допуск замык-го звена.

2. При расчет РЦ при неполной взаимозаменяемости допуск-ся % риска, кот предусм-ют появл-ие некот кол-ва брака при сборке из-за расшир-ия допусков на изг-ие сопряг-х дет-ей

=±0,03, ТΣ”(wΣ)= ±0,05

РИС

При данном способе расчета вводится коэф-т λ – взаимозаменяемости

λ= ТΣ/ ТΣ’=0,06/0,1=0,6

Т=6σ

Теория вер-ти позв-ет расч-ть и сост-ть таблицу

Λ 1 0,9 0,86 0,78 0,68 0,63 0,58 0,53

% 0,27 0,6 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

3. Метод подбора или селективной сборки

wΣ>TΣ

TΣ’= TΣ

Селективный м-д имеет 3 разновидности:

1) попарный подбор- берется одна из сопр-х дет-ей, изм-ся ее р-ры и по ее фактич-м р-рам подбир-ся 2-ая сопряг-ая деталь, р-ры кот будут обесп-ть дпуск замык-го звена.

2) м-д группового подбора:

а) сопряг –ая дет сорт-ся на группы и сборка обесп-ся путем сочленения дет-ей из соотв-х групп, имеющих р-ры обесп-щие допуск замык-го звена, число групп разбиения m

m=(То+Тв)/ TΣ

То – допуск на отверстие

Тв – допуск на вал

TΣ – Σ допуск на отв-ие и вал, допуск замык-го звена

Если число групп m не целое, округ-ся в большую сторону.

Допуск внутри группы:

Твm = Тв/m

Тоm = То/m

Б) на группы разб-ся 1-ая из сопряг-х дет, 2-ую сопряг-ую дет изм-ют и из соотв-щей группы бкрут 2-ую сопрг-ую дет, р-р кот обесп-ет допуск замык-го звена.

Рассортир-ые дет клеймят и раскл-ют в соотв-щую тару. Процесс трудоемкий и треб-ет автоматизации.

4. Метод компенсации – дрпуск замык-го звена обесп-ся регулировкой р-ров одной дет. Другие дет изг-ся с эконом-ми дополн-ми и собир-ся по принципу полной взаимозаменяемости.

Величина компенсации опред-ся по ф-ле

Тк = TΣ’ – TΣ

TΣ’ – фактич-ая вел-на, TΣ – чертеж допуск

Число степ-й компенсации опр-ся по ф-ле

n= TΣ’/ TΣ =(Тк/ TΣ)+1

М-д компенсации позв-ет обесп-ть точность замык-го звена при любом кол-ве составл-х звеньев и выдерж-ют его в процессе эксплуатации – м-д наход-т широкое прим-ие в авиации. Хотя прих-ся изг-ть доп-ые детали-компенсаторы.

5. Метод пригонки

m=(То+Тв)/ TΣ

1)

РИС

Пределы регулировки или допуск компенсации

2) Тк =TΣ’- TΣ = (0,2+0,1)-0,1=0,2, число групп разбиений

3) Кол-во колец компенсатора

n= TΣ’/ TΣ =0,3/0,1=3

4) № кольца 1 2 3

р-р кольца 0,9 1 1,1

ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ. ТЕХНОЛОГИЯ ИХ СБОРКИ:

Сборка неподвижных неразъемных соединений.

Соединения деталей могут быть разъемными и неразъемными, подвижными и неподвижными.

Элементы неразъемных неподвижных соединений не имеют взаимных перемещений, и в случае их разборки подвергаются разрушению или повреждению.

Сборка неподвижных неразъемных соединений осуществляется несколькими способами:

1) Соединение с гарантированным натягом (осуществляется на прессах усилием до 1000 т и более, на ручных прессах, ударами молотка)

2) Нагрев охватывающей детали в воде или масле до температуры .

(осуществляется газовыми горелками при температуре 240-400C, электронагревом или индукционный нагрев в печах . Применяется при посадке дисков паровых турбин на вал, бандажных колец, венцов шестерен и наружных колец подшипников качения)

3) Охлаждение охватываемой детали (в спиртовых ваннах твердой углекислотой t_охлажд= – 75С, охлаждение в рефрежераторных установках t= –120С, применятся при установки тонкостенных деталей в массивные детали, вкладышей подшипников в маховик)

4)Сочетание нагрева охватывающей детали и охлаждение охватываемой детали.

5) Сборка на автоматах роликовых цепей.

Прочность прессового соединения зависит от величины натяга, а усилие запрессовки определяется по формуле:

где f – коэффициент трения при запрессовке,

d – номинальный диаметр запрессовки

L – длина запрессовки.

Напряжение на контактной поверхности при запрессовке определяется по формуле:

кгс/мм²

 – натяг [мкм]

Е₁, Е₂ – модули упругости сопрягаемых деталей

С₁,С₂ – коэффициенты, которые определяются по формулам:

где d – диаметр сопряжения

d₁ – диаметр внутреннего отверстия в охватываемой детали

d₂ – наружный диаметр охватывающей детали

 – коэффициент Пуансона

РИС

мкм

мкм

Температура нагрева охватывающей детали определяется из условия:

 – коэффициент линейного расширения нагреваемой детали

d – диаметр сопряжения (мм)

6) Соединение развальцовкой и отбортовкой:

РИС

7) Сварные соединения:

Сварные соединения являются основным видом соединений в двигателях летальных аппаратов.

Преимущества:

1.Уменьшение веса конструкции.

2.Рациональное использование рабочего сечения материала.

3.Герметичность.

4.Снижение себестоимости сборки.

5.Возможность механизации и автоматизации сборочных операций.

Требования к сварным соединениям.

1.Свойство сварного шва должно быть идентичным или близким к свойствам основного материала.

2.При соединении различных по свойствам материалов, свойства сварного шва должны быть не ниже свойств свариваемого материала (менее прочного).

Основные виды сварки.

1. Диффузионная

Осуществляется без расплавления металла в вакууме 10 ^-3–10 ^-7 мм рт.ст. при давлении на сопрягаемые детали Р=0,1–2,0 кгс/мм² , с нагревом деталей до Т_н =0,7t_пл, с выдержкой =20мин. Обеспечивается прочное, надежное соединение деталей).

2. Ядерная

На поверхность сопрягаемых деталей наносится паста из лития и бора, которая является своеобразным клеем, и облучается нейтронами. Происходит ядерная реакция с выделением большого количества тепла)

Недостаток: нельзя сплавлять детали из материалов, которые становятся радиоактивными при облучении нейтронами.

3. Сварка плавлением

Может быть:

а) дуговой;

б) электронно-лучевой;

в) плазменной;

г) лазерной.

4. Контактная сварка

Может быть:

а) точечной;

б) роликовой;

в) оплавлением в стык.

5. Ультразвуковая сварка.

Можно сваривать биологические объекты (например - кости)

Необходимые условия для получения качественного сварного шва:

1)Физическая свариваемость.

2)Правильный выбор метода сварки, с учетом материала и конструкции

3)Исправное оборудование и правильный выбор режима сварки.

4)Использование технологических методов, снижающих сварное напряжение (подогрев свариваемых деталей, выбор последовательности наложения швов и др.)

5)Правильный выбор места т/о при сварке

6)Автоматизация и механизация сварочных работ.

Свариваемость – это способность материалов образовывать непрерывные соединения, путем установления между ними металлической связи.

Физическая свариваемость - ею обладают материалы, которые имеют:

1) одинаковые кристаллические решетки

2) близкие (в пределах 20%) атомные радиусы

3) сходные электро-химические свойства

Этим условиям удовлетворяют материалы, имеющие неограниченную растворимость друг в друге в жидком и твердом состоянии.

К ним относятся:

Fe – Ni Ni – Ta

Ni – W Nb -W

Ni – Cu Mo - Ta

Nb – Mo Mo - W

Ti – Zn W - Ta

Ni – Co Cz – Ti

Cr – Ti

Технологическая свариваемость – способность материалов обеспечивать заданное свойство соединений при сварке не только химически чистых элементов, но и промышленных конструкционных материалов.

Пайка:

Применяется для получения прочных герметичных соединений из листового материала железа, меди, латуни и др.

Пайка может осуществляться:

1) с твердыми припоями (Ag) сt_{плавления} 500С

2) мягкими припоями (медно-цинковые, оловянисто-свинцовые) с t_пл 400С

Клеевые соединения.

Выполняются как правило в нахлестку.

Их достоинства:

- герметичность

- отсутствие или незначительная величина технологических напряжений

- лучше сварки и пайки переносят вибрации

Недостатки:

- низкая прочность на отрыв

- необходимость нагрева для отвердевания большинства клеев

- отсутствие надежных способов контроля качества склеивания

- некоторая токсичность клеев

Склеивание основанона когезии и адгезии, а также на основе адсорбционных связей.

На прочность клеевого соединениявлияют равномерность загружающих напряжений, степень адгезии, степень изменения физико-химических свойств клея от условий работы изделия и толщины слоя клея.

Требования к клеевым соединениям.

1) Клей должен обладать простой технологией склеивания и сохранять жизнеспособность в течении не менее 2-х часов после его приготовления.

2) клеевые соединения металлов должны обладать хорошей выносливостью, стойкостью к старению и длительным нагрузкам в интервалах температур от -60°С до +80°C.

В настоящее время имеются клеи, которые сохраняют свойства сварного шва до температуры 350°С.

3) клей должен обеспечивать непрерывность клеевого шва при зазоре до 1 мм.

В качестве клея применяют полимеры на бутварно-фенольной основе (клей БФ-2, БФ-6), на основе эпоксидных смол – эти клеи хорошо полимеризуются без существенной усадки при нормальной температуре.

Контроль клеевых соединений.

1. Вакуумный

2. Прозвучиванием

Заклепочные соединения:

Применяются в деталях, испытывающих вибрации.

Применяют заклепки со сферической головкой (а), потайной головкой (б), плоской головкой (в), полупотайной головкой (г) и трубчатые (д).

РИС

где Ф – форма закладной головки

d – диаметр стержня заклепки

 – предел прочности стержня заклепки

Сборка неподвижных разъемных соединений: