Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Проектир. мех.РЭС. Пособие 2012.doc
Скачиваний:
43
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
11.58 Mб
Скачать

Способ литья, толщина стенок и её шероховатость

Способы литья

Минимальная толщина  (мм)

Шероховатость поверхности Ra

от 1,25 до 7

до 30

В печатные формы

3

5...8

12,5...3,2

В кокиль

3

3

3,2...1,6

В оболочковую форму

2...2,5

-

6,3...1,6

По выплавляемым моделям

0,5...1,5

0,5...1,5

6,3...1,6

Под давлением

1,3...3

1...3

3,2...0,4

Эти элементы имеют место в корпусах. В местах расположения обрабатываемых платиков, приливов, бабышек и других элементов корпуса толщина скрепляемых стенок неодинакова. Для получения высококачественных отливок отношение толщины стенок при переходе от одного сечения к другому должно быть не более 41 , при этом берут меньшее соотношение. Основными конструктивными элементами корпуса являются фланцы 1, бабышки 2, приливы 3 и платики 4 (рис. 9.7 )Корпусные детали могут иметь конструктивные и технологические уклоны. Формовочные уклоны со значением 4...80 создаются на поверхностях, перпендикулярных плоскости разъёма. На конструкцию корпуса влияет технология механической обработки. Механическая обработка корпусных деталей включает в основном обработку плоскостей, отверстий больших диаметров (для установки подшипников) и различных отверстий малых диаметров (под винты, штифты) обычно обрабатываемые отверстия формируются на одной высоте. Обрабатываемые плоские поверхности располагаются под углом 900 или в параллельных плоскостях. Растачивание отверстий выполняют обычно одного диаметра, следует сокращать номенклатуру диаметров мелких отверстий. Отверстия как гладкие, так и резьбовые обычно выполняют в деталях со сквозными корпусами. Со стороны входа метчика для его центрирования отверстия должны иметь фаску.

Рис. 9.7. Конструктивные элементы корпусов

Диаметр резьбовых отверстий для надёжной затяжки соединения рекомендуется использовать для миниатюрных деталей не менее М3, для более габаритных не менее М6. Оси всех отверстий располагают перпендикулярно технологической базовой плоскости корпусной детали. Для повышения жёсткости корпуса используют рёбра жёсткости. Толщину наружных рёбер жёсткости у их основания принимают равной (0,9 1,1) , а толщину внутренних из- за медленного остывания выбирают равной 0,8 . Рёбрам жёсткости дают уклон 10360, радиус при вершине угла R 0,5 , а соотношение между высотой ребра и его толщиной у основания принимают равным примерно 4:1. Обычно к корпусу присоединяют крышки, фланцы, кронштейны. Для установки и крепления таких деталей делают опорные платики или бабышки , поверхности которых рекомендуется располагать выше необрабатываемой поверхности на 0,4 0,5 . При разработке конструкции следует стремиться к созданию минимальных размеров, поэтому при компоновке механизма выбирают зазор между внутренними стенками корпуса и поверхностями вращающих деталей (0,5- 0,7), между поверхностей вращающихся деталей (0,4- 0,5), между торцевыми размерами зубчатых и червячных колёс зазор, равный (0,4 0,5). Для крепления крышки к корпусу по всему контуру сопряжения предусматривают фланцы с отверстиями для крепёжных деталей (болтов, винтов). При креплении болтов ширину фланца принимают b2,7d, а оси на расстоянии 0,5b, где d- диаметр отверстия. Толщины фланцев принимают h 1,5 и уклон равный 100 по направлению к внешней кромке. При креплении резьбовыми деталями впотай (головки винтов, болтов ) толщину стенки между дном цековки и плоскостью разъёма принимают равной d. Крепёжные крышки к корпусу с помощью шпилек наиболее рационально в конструкциях, подлежащим частой разборке и сборке, т.к. резьбовые отверстия в алюминиевых сплавах в этих условиях быстро изнашиваются. Поэтому в сильно нагруженном соединении рекомендуется устанавливать в корпус по посадке H7/p6 и H7/r6 стальную втулку с внутренней резьбой. Наружный диаметр втулки берётся равным dв2d, где d – наружный диаметр сопряжённой с втулкой резьбовой детали. Втулка фиксируется от поворота кернением. Диаметр резьбовой детали для соединения корпуса по разъёму определяют по формуле d0,9 3  6 мм и округляют до ближайшего стандартного номинального значения наружного диаметра метрической резьбы. Крепёжные детали для соединения крышки с корпусом располагают по периметру их сопряжения с шагом fн=(1215) d, а глубина завинчивания в резьбовое отверстие корпуса выбирается равной L (1,52) d. Толщину фланцев берут равной h(24), а ширину b(56). В разъемных корпусах фиксирование одной детали относительно другой осуществляется центрирующими заточками (при круглой форме корпуса) или двумя штифтами (при некруглой форме корпуса). Штифты ставят на наиболее возможном расстоянии друг от друга. Шаг, соединяющий обе части корпуса болтов в соединительном пояске Р = (10-15)d, где d –диаметр болта , принимаемый при толщине стенки , равным d =(1,2-1,6). Малогабаритные корпусные детали могут изготавливаться прессованием из пластмасс, фенопласта, аминопласта, композиционных пластмасс. Их достоинствами являются стойкость, высокие электроизоляционные свойства, малая масса и стоимость. Форма прессованных корпусных деталей не должна препятствовать свободному течению массы при заполнении ею пресс- формы, поэтому следует стремиться к упрощению формы детали. Плоские поверхности высотой более 5-6 мм должны иметь технологические уклоны. Для повышения жесткости и прочности пластмассу можно армировать проволокой. Места переходов от меньшего сечения к большему следует выполнять с помощью радиусов закруглений и уклонов. По конструктивным соображениям стенки деталей следует утолщать при наличии отверстий, приливов, ступиц с канавкой, поясков и буртиков, рифлений.

Для упрочнения торцов детали используют буртики, а для повышения жесткости- ребра жесткости. Оптимальная их толщина –0,6-0,8 толщины сопрягаемой стенки. При прессовании в детали может быть установлены штифты, винты и втулки. Металлические штампованные детали корпуса изготавливают с помощью вырубки, гибки и вытяжки из листа и полос (рис. 9.8). В качестве материала здесь применяют стали 08 кп,10,15, алюминиевые сплавы Д1А-М, Д16А-М, В95. Их соединяют винтами, .сваркой ,пайкой, склеиванием. Для изготовления деталей сварных корпусов используют листовую и профильную сталь марок 10, Ст.2, сплавы алюминия АМг, АМц, Д1 и Д16. Свариваемые детали могут предварительно подвергнуться гибке и объемной штамповке. Обычно производят аргонодуговую сварку, а в отдельных случаях, для тонких деталей, используют контактную сварку, для снятия внутренних напряжений после сварки корпусы механизмов РЭС подвергают отжигу. Детали сборных корпусов изготавливают из листа, они имеют существенный недостаток – большой объем механической обработки. Двухплатные корпуса изготавливают из листового материала методом штамповки.

Рис. 9.8. Виды операций при штамповке: отрезка (а), вырубка и пробивка (б), просечка (в), надрезка (г), гибка (д), выдавка (е), отвортовка (ж), вытяжка (з) и высадка (и)

Соединение и фиксацию двух пластин корпуса производят с помощью стоек, имеющих заточки под развальцовку или резьбу, при последующей затяжке гайками.

Материалом пластин выступает штампованная сталь, дюралюминий, титановые сплавы. Высокую точность размеров между отверстиями в корпусе обеспечивают расточкой по координатам, сверлением по кондуктору и шаблонам. посадочные поверхности под подшипники, являющиеся опорами валов - Ra = 1,6 мкм.

При производстве несущих конструкций РЭС применяют штамповку, которая состоит из разделительных и формообразующих операций. К разделительным относятся операции отрезки, вырубки, пробивки, надрезки, с помощью которых изготавливают плоские детали и заготовки (рис.9.8 а), формообразующими являются операции гибки, выдавки, отбортовки, вытяжки, высадки (рис.9.8 б).

Чаще всего корпусные детали подвергают гибке. Следует учитывать, что при этом происходит уменьшение материала в месте изгиба, которое тем больше, чем меньше радиус гибки, а это может приводить к появлению трещин. Минимальный радиус гибки R для листового проката в холодном состоянии при толщине листа S равен

R=k1 k2 S , (9.3)

где k1коэффициент, зависящий от марки материала и выбираемый по ГОСТ 17040-71 и для алюминиевых сплавов k1 =1.5 - 2; k2 коэффициент , определяемый углом гибки, равный при α = 900 значению k2= 1,0 , при α = 600 значению k2= 1,3 , при α = 450 значению k2= 1,5 . Форма выкройки при гибке детали вне пределов кромки показана на рис. 9.9 а, в пределах кромки – на рис. 9.9 б, при гибке края под прямым углом - на рис. 9.9 в, на - рис. 9.9 г при скруглении края детали в одной плоскости. Ниже даны получаемые при этом корпусные детали. Диаметры отверстий определяют в зависимости от толщины листа S : при S=0,6- 1,5 мм диаметр d=3-5 мм, при S=1,5- 3,0 мм диаметр d=5-8 мм.

При конструировании плоских корпусных деталей необходимо уделять особое внимание их жесткоти, поскольку многие детали работают в условиях интенсивных механических воздействий: вибраций, ударов и линейных ускорений. Жесткость обеспечивается выбором необходимой толщины детали, что часто неприемлемо из-за увеличения ее массы. В этих случаях жесткость листовой детали можно увеличить путем применения всевозможных выдавок и отбортованных краев, зигов. Это относится к большим плоским поверхностям. Формы выдавок могут быть прямоугольными, круглыми, кольцевыми

и т.д

Рис. 9.9. Форма выкроек при гибке штампованных деталей

Рекомендуемые соотношения при выдавке H=(2-5)S, =(2-5)S, где H-высота выдавки, S – толщина листа. Размеры диаметров D выбирают конструктивно. Размеры зиговок ( рис. 9.7, е) зависят от толщины материала и бывают нормальные и уменьшенные. При нормальных размерах зиговок S=0.5- 1мм, расстояние между выдавками А=20 мм, радиус выдавок R= 4 мм, H=3 мм, при уменьшенных А=10мм, R= 2,5мм, H=2 мм. Формы разбортовок для утопления головок винтов, нарезания резьбы, а также повышения жесткости и формирования направляющих показаны на рис. 9.7 ж. Рекомендуемые соотношения при разбортовке R>1+1.5 S, H=0,8d, где диаметр предварительного отверстия d=D+S+0,85R-2H. Выдавку и разбортовку используют при изготовлении корпусных деталей типа корпуса механизма, шасси и панелей. Наружные поверхности корпуса для защиты от влаги защищают лакокрасочным покрытием с предварительной грунтовкой и шпаклевкой, внутреннюю поверхность корпуса грунтуют.

Защита механизма в корпусе от попадания пыли обеспечивается фетровыми и манжетными уплотнителями, для стыковочных мест – прокладками из резины и пластмасс. При конструировании корпусов механизмов РЭС необходимо стремиться к максимальной типизации и унификации элементов конструкции деталей. При конструировании корпусных деталей за базовые поверхности следует принимать поверхности, обеспечивающие строгую ориентацию детали относительно координатных осей станка и исходной точки начала траектории движения инструмента. Рекомендуется в качестве базовых поверхностей использовать плоские наружные поверхности корпуса. Простановка размеров для литой детали производится от левого края детали. Для штампованных корпусных деталей за технологическую базу принимают расстояние между двумя отверстиями (рис. 9.10), от которых идёт простановка остальных размеров детали.

Рис. 9.10. Размеры литой ( а) и штампованной (б) детали

На чертеже обычно указывают толщину детали как справочный размер и несопрягаемые размеры выполняют с квалитетами H14, h14;  JT14/2. Нанесение на чертеже размеров должно обеспечивать полную автоматизацию механической обработки, для этого совмещают конструкторские и технологические базы. Металлические втулки, входящие в состав сборочных единиц, часто стандартизованы. На гладкие втулки с диаметром от 1 мм выше имеется ОСТ 4.200.07 – 78.

Контрольные вопросы

  1. Какие конструкции зубчатых колес используются

при проектировании механизмов РЭС?

  1. Чем обусловлено применение составных колес в

виде сборочных единиц?

  1. Какие конструкции дисков и ремней используются

при проектировании фрикционных механизмов?

  1. Что указывается на рабочем чертеже зубчатого

колеса кроме размеров его конструктивных элементов?

  1. Как определяют размеры пружины для составного

люфтовибирающего колеса?

  1. Какие виды формообразующих операций

используются при проектировании шампованных деталей?

  1. Чем характеризуются литые корпусные детали?

  2. Объясните основные типовые конструкции валов и

осей и из каких материалов их изготавливают?

  1. Какие требования предъявляются к штампованным

корпусным деталям?

  1. Что принимается за базовые поверхности при

конструировании корпусных деталей?

  1. Какие конструкции червячных колес используются

при проектировании механизмов РЭС?

  1. Как определяется минимальный радиус гибки при

разработки корпусных деталей?

  1. Чему равна ширина и толщина фланцев литых

деталей механизмов РЭС?