Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ (МС) ДЕТАЛЕЙ

Машиностроительное изделие - это структурированное множество сборочных единиц и деталей, монтаж которых в изделии осуществляется посредством соединения деталей с помощью базирующих модулей по­верхностей.

Соединение деталей осуществляется посредством совмещения двух базирующих модулей поверхностей (МПБ), один из которых является комплектом основных баз и принадлежит присоединяемой детали, а вто­рой является комплектом вспомогательных баз и принадлежит базовой детали.

Совмещая комплекты основных и вспомогательных баз, получаем модуль соединения (МС).

Представляет большой практический интерес установление встре­чающегося разнообразия МС и создание банка конструкторских решений МС с их характеристиками.

Наличие такого банка позволит разработать типовую технологию и технологические средства их осуществления, быстро оценивать (с доста­точно высокой степенью точности) трудоемкость сборки изделия, по­требности в технологических средствах оснащения.

Чтобы установить возможное разнообразие МС, встречающихся в различных конструкциях изделий, воспользуемся классификацией МП и основными положениями базирования.

Приведенный в Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) пере­чень типовых соединений является далеко не полным, охватывая лишь часть встречающихся на практике соединений [4].

Кроме того, в некоторых случаях типовые соединения входят в про­тиворечие с основными положениями базирования.

В соответствии с классификацией МП (см. рис. 1.4.1) номенклатура МПБ ограничена 14 наименованиями. При этом базирующим модулям Б11, Б211, Б221, БЗ1 1, Б321, Б41, Б51 соответствуют ответные им по кон­структивному оформлению и характеристикам базирующие модули Б12, Б212, Б222, Б312, Б322, Б42, Б52.

Как следует из парности базирующих модулей поверхностей, но­менклатура МС ограничена семью наименованиями:

МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ (МС) ДЕТАЛЕЙ

МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ (МС) ДЕТАЛЕЙ

Таким образом, под модулем соединения (МС) понимается пара совмещенных МПБ одной классификационной группы, принадлежащих соединяемым деталям, один из которых выступает в качестве комплекта вспомогательных баз, а другой МПБ - комплекта основных баз.

Деление МПБ в условиях сборки на основные и вспомогательные комплекты баз условно и зависит от технологического процесса сборки. На рис. 1.4.10 приведены примеры всех семи наименований МС и обра­зующих их МПБ.

МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ (МС) ДЕТАЛЕЙ

Таким образом, совмещение прямого и ответного МПБ образует мо­дуль соединения (МС). Например, если зубчатое колесо базируется на валу МПБ образованным торием, отверстием и боковой поверхности шпоночного паза, то вал должен иметь МПБ, образованный торием, на­ружной цилиндрической поверхностью и боковой поверхностью шпонки.

Соединения бывают неподвижными и подвижными; в свою очередь неподвижные соединения бывают неразъемными и разъемными. Однако в процессе сборки после осуществления соединения присоединяемая де­таль должна занять определенное положение относительно базовой дета­ли. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать только неподвижные соединения.

При сборке соединения присоединяе­мая деталь лишается шести степеней сво­боды и поэтому прямой и ответный МПБ являются полными комплектами баз; при этом базы могут быть как явными, так и скрытыми.

Каждый вид МС может выступать в роли неподвижного и подвижного соеди­нения. В последнем случае присоединяе­мой детали оставляется одна или несколько степеней свободы. На рис. 1.4.11 в качестве примера приведены варианты МС4, где присоединяемая деталь лишена 6, 5, 4 и 2 степеней свободы.

С учетом изложенного, возможное разнообразие модулей соединения мож­но представить в виде классификации на рис. 1.4.12.

В сответствии с изложенным, типо­вые соединения, приведенные в ЕСДП, лишь частично охватывают рассмотренные выше модули соединения, как это видно из последующего анализа.

К типовым соединениям, приведен­ным в ЕСДП, относятся гладкие цилиндри­ческие, конические, резьбовые (включая винтовые), плоские (включая шпоночные), шлицевые и сферические соединения.

СОЕДИНЕНИЕ

Рис. 1.4.12. Классификация МС с учетом числа лишаемых степеней свободы

|М7

Ж:

М1

МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ (МС) ДЕТАЛЕЙ

М2

Ж.

Модуль соединения

Число лишаемых степеней свободы

Гладкое цилиндрическое соединение ("вал-втулка") относится к модулю МС4, получаемому совмещением МПБЗ11 с МПБЗ12, где:

МПБ311 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным двумя плоскостями и цилиндрической внутренней поверхно­стью;

МПБЗ 12 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным двумя плоскостями и цилиндрической наружной поверхно­стью.

В качестве двух плоскостей, как правило, рассматривают торец и боковую поверхность шпонки или шпоночного паза.

Если у модулей МПБЗ 11 и МПБЗ 12 убрать торец и боковые поверх­ности шпоночного паза и шпонки, то получим соединение "вал-втулка", где втулка имеет две степени свободы: возможность поступательного перемещения вдоль оси вала и вращательного движения на валу. Таким образом, соединение "вал-втулка" образуется неполными комплектами баз МПБЗ 1 I и МПБЗ 12 и является частным случаем МС4.

В случае посадки с натягом соединение становится неподвижным. Тогда можно говорить о появлении двух скрытых баз, лишающих при­соединяемую деталь возможности перемещаться вдоль оси и вращаться вокруг нее; однако точность положения по этим направлениям не задается.

На практике чаще встречаются соединения типа МС4, лишающие присоединяемую деталь всех или пяти степеней свободы.

Гладкое коническое соединение является соединением МС6 и представляет собой совмещение МПБ41 с МПБ42, где:

МПБ41 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным конической внутренней поверхностью и плоскостью;

МПБ42 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным конической наружной поверхностью и плоскостью.

При этом в качестве плоскости у модуля Б41 выступает боковая по­верхность шпоночного паза, а у модуля Б42 - боковая поверхность шпонки. Отсутствие боковых поверхностей приводит соединение, рас­сматриваемое в системе допусков и посадок, к частному случаю МС6.

Плоское соединение является соединением МС1 и представляет со­бой совмещение МПБ11 с МПБ12, где:

МГ1Б11 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным тремя плоскими внутренними поверхностями:

МПБ 12 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным тремя плоскими наружными поверхностями.

К этому типу соединения относятся шпоночные соединения, а также соединения, представляющие собой частный случай МС1, например, со­единение "ласточкин хвост", где присоединяемой детали оставляется од­на степень свободы - поступательное движение.

Шлицевое соединение. Рассмотрим шлицевое соединение с прямо - бочными шлицами, В этом соединении возможны три способа центриро­вания: по наименьшему диаметру d, по наибольшему диаметру D и по боковым поверхностям шлицев (рис. 1.4.13).

При центрировании по d или D это соединение можно отнести к мо­дулю МС4, если рассматривать соединяемые детали абсолютно твердыми телами. В этом случае контакт шлицев со стенками впадин будет проис­ходить по одному из них. Это объясняется наличием погрешностей рас­положения шлицев в угловом направлении, однако какой из шлицев вой - дет. в контакт, неизвестно и носит случайный характер.

МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ (МС) ДЕТАЛЕЙ

В

В)

Рис. 1.4.13. Шлицевое соединение:

А - центрирование по d\ б - центрирование по Z); в - центрирование по боковым поверхностям шлицев

6)

Таким образом, имеем частный случай соединения МС4, где у при­соединяемой детали оставляется одна степень свободы - поступательное перемещение вдоль оси.

В действительности, поскольку детали обладают упругостью, за счет упругих деформаций контакт будет осуществляться по нескольким шлицам.

В случае центрирования по боковым поверхностям прямобочных шлицев такое соединение нельзя отнести ни к одному из модулей соеди­нения. Здесь можно говорить о взаимосвязанной системе нескольких МС1, где каждая пара "шлиц-впадина" представляет собой отдельный МС1 и они взаимосвязаны друг с другом.

Такая система МС1 охвачена дополнительными связями, что за­трудняет достижение высокой точности базирования деталей при их со­единении. Аналогичные системы возникают в шлицевых соединениях с другими формами шлица.

Резьбовые и винтовые цилиндрические соединения являются со­единением МС2 и различаются формой профиля. Соединение представ­ляет собой совмещение МПБ211 с МПБ212. где:

МПБ211 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз. обра­зованным резьбовой цилиндрической внутренней поверхностью и плос­костью;

МПБ212 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз. об­разованным резьбовой цилиндрической наружной поверхностью и плос­костью.

Резьбовое коническое соединение представляет собой модуль со­единения МСЗ, образованного совмещением МПБ22І с МПБ222, где:

МПБ221 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз, обра­зованным резьбовой конической внутренней поверхностью;

МПБ222 - модуль поверхностей, являющийся комплектом баз. обра­зованным резьбовой конической наружной поверхностью.

В некоторых случаях можно встретить резьбовое коническое соеди­нение, когда имеет место еще контакт по горцам для обеспечения герме­тичности и повышенной прочности соединения.

Строго говоря, если принимать соединяемые детали абсолютно твердыми телами, контакта по торцам не должно быть. В реальных усло­виях он обеспечивается за счет высокой точности изготовления, наличия зазора в соединении резьбовых поверхностей и упругих деформаций со­единяемых деталей. В этих случаях условно можно включить торец в состав комплектов баз.

Сферическое соединение, примером которого является шарнирное соединение, является частным случаем модуля соединения МС7, образо­ванного совмещением МПБ51 и МПБ52. где:

МПБ51 - представляет собой комплект баз, образованный сочетани­ем внутренних поверхностей, включающих сложную поверхность или представляющий собой только сложную внутреннюю поверхность;

МПБ52 - представляет собой комплект баз, образованный сочетани­ем наружных поверхностей, включающих сложную поверхность или представляющий собой только сложную наружную поверхность.

В табл. 1.4.2 приведены результаты сопоставления типовых соеди­нений ЕСДП с модулями соединения, из которой следует, что типовые соединения ЕСДП охватывают далеко не все разнообразие видов соеди­нений, особенно, если принимать во внимание их конструктивные реше­ния (в частности, отсутствует соединение МС5, часто встречающееся на практике). Многие из типовых соединений представляют частные случаи модулей соединения, например такие, как гладкое цилиндрическое, шли­цевое и плоское соединения.

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

СОСТОЯНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕХАНОСБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ЭБ - это множество связанных между собой элементов технологи­ческих процессов, обрабатывающих и сборочных технологических систем. Связи между элементами возникают из обслуживания изделий тех­нологическими процессами, а последних - технологическими системами. В …

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА И ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ

Разработка технологического маршрута сборки изделия начинается с установления последовательности сборочного процесса. В соответствии с делением изделия на сборочные единицы различают общую сборку из­делия и сборку его сборочных единиц. Разработку последовательности …

Разработка технологической операции

Исходными данными для разработки операции являются изготавли­ваемые на операции МП, МПИ, их МТИ, а также МТБ, заготовительные модули, тип станка, такт выпуска, общее количество изготавливаемых деталей и др. В результате …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.