49864

Проектирование технологического процесса сборки и средств технологического оснащения

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Темой данного курсового проекта является разработка технологического процесса сборки прибора точной электромеханики и средств технологического оснащения. Исследуемым прибором является гиромотор (ГМ), который является трёхфазным асинхронным двигателем обращённого типа.

Русский

2014-01-11

2.62 MB

13 чел.

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

        Факультет: Приборостроительный.

         Кафедра: ИУ-2.                                                    

                          РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

                                      к курсовому проекту на тему:

«Проектирование технологического процесса сборки

и средств технологического оснащения».

        Студент:                                      ( Росляков Д.В. )   Группа:  ПС1-103

                                                                     (фамилия, инициалы)                      (индекс)   

          

        Руководитель проекта:                                             ( Шишлов А.В. )

                                (фамилия, инициалы)

  

Москва

2013 г.

Содержание.

  1.  Описание объекта проектирования
  2.  Конструкторско-технологический анализ
  3.  Технические требования к узлам и сборке ГМ
  4.  Схема сборочного состава
  5.  Технологический процесс сборки ГМ
  6.  Размерный анализ конструкции
  7.  Контрольное приспособление
    1.  Описание и принцип работы
    2.  Расчёт пружины
  8.   Проектирование регулировочного приспособления
  9.  Список используемой литературы

3

6

12

15

17

21

24

24

27

30

33

  1.  Описание объекта проектирования.

Темой данного курсового проекта является разработка технологического процесса сборки прибора точной электромеханики и средств технологического оснащения. Исследуемым прибором является гиромотор (ГМ), который является трёхфазным асинхронным двигателем обращённого типа.

Общий вид прибора показан на листе графической части. ГМ – основной элемент гироскопического прибора. Точность и надёжность работы ГМ определяет точность и надёжность работы всего гироприбора, поэтому к изготовлению элементов и узлов ГМ, а так же к их сборке и регулировке предъявляются повышенные требования.

Рассмотрим конструкцию данного гиромотора, внешний вид и разрез  которого представлены на рис.1 и рис.2.

Рис. 1

Рис. 2

Схема ГМ – несимметричная, закрытая. Ротор поз.1 – сборочная единица, состоит из маховика колокообразной формы из сплава ВТ1-1, на внешней стороне которого закреплено кольцо из ВНЖ7-3 для увеличения момента инерции. Так же на маховик впрессован магнитопровод, состоящий из изолированных друг от друга пластин из 52КНФ. В пазах пакета магнитопровода закреплены проводники, образующие «беличье колесо» и образующие короткозамкнутую обмотку. Статор ГМ поз.2 представляет собой сборочную единицу с крышкой ГМ. Сам статор образован магнитопроводом, составленным из изолированных друг от друга пластин из 50Н с пазами в которые уложена трёхфазная обмотка. Подача электропитания осуществляется через трубки из фторопласта, проходящие через крышку ГМ изготовленного из сплава Д1. Крышка ГМ закреплена с корпусом (поз.3) 6-ю винтами. В крышке и корпусе ГМ предусмотрены  гнёзда для установки ш/п (поз.10). Внутренние кольца ш/п (поз.10) устанавливаются на шейки маховика и фиксируются гайками (поз.9), нар. кольца устанавливаются в гнёзда крышки и корпуса, регулирование натяга осуществляется за счёт наружного кольца ш/п, установленного в крышку ГМ, после установки необходимого натяга - винт (поз.6), который фиксирует положение наружного кольца ш/п контрится хомутиком из сплава 12Х16М25ФГ (поз. 4).

Рассмотрим принцип работы гиромотора. На трехфазную обмотку статора через гермовыводы подается переменный ток, который создает вращающееся магнитное поле, которое пересекает короткозамкнутые проводники магнитопровода маховика (ротора) и наводит в них ЭДС и ток. При взаимодействии тока с магнитным полем статора возникают электромагнитные силы и вращающий момент, под действием которого маховик также начинает вращаться в направлении магнитного поля статора со скоростью, несколько меньшей, чем скорость вращения магнитного поля.

В данном ГМ центр масс лежит на оси ротора и смещён относительно точки опоры. ГМ такого типа применяются в гировертикалях.

  1.  Конструкторско-технологический анализ 

Под технологичностью изделия следует понимать совокупность свойств конструкции способствующих возможной оптимизации затрат труда, материалов и времени при технической подготовке производства и изготовлении изделия по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций с установленными значениями показателей качества в принятых условиях изготовления.

Базовые показатели технологичности рассчитываются заранее или устанавливаются директивно.

Количественный анализ технологичности вновь создаваемого изделия осуществляют, вычисляя комплексный показатель технологичности, который определяют по средневзвешенным значениям относительных частных коэффициентов с учетом коэффициентов, характеризующих весовую значимость частных коэффициентов технологичности, т. Е. Степень их влияния на трудоемкость изготовления изделия.

Основные показатели технологичности, как и частные коэффициенты технологичности, ранжируются на основании эксперимента заранее. Составляется перечень частных коэффициентов технологичности. На основании номера коэффициента в перечне рассчитывается коэффициент:

 ,где  - порядковый номер показателя в перечне.

Комплексный показатель технологичности определяется  с учетом базовых показателей  по формуле:

 , где  - частный коэффициент технологичности, который вычисляется с помощью базовых нормативных показателей соответствующих узлов изделия;  - коэффициент, нормирующий весовую значимость базового показателя;  - порядковый номер показателя.

Рассчитаем комплексный коэффициент технологичности для нашего прибора.

Значения частных коэффициентов

i

Ki

φi

Наименование коэффициентов

Обозначение

1

Унификации деталей

Ку.д.

1,0

2

Унификации материалов

Ку.м.

1,0

3

Освоенности изделия

Косв

1,0

4

Сборности

Ксб

0,5

5

Обрабатываемости в сборке

Кобр

0,31

6

Сложности сборки

Ксл.сб

0,19

7

Регулируемости

Крег

0,11

8

Испытаний

Кисп

0,05

9

Повторяемости соединений

Ксоед

0,03

          

    Коэффициент технологичности идеального узла (прибора) стремится к единице, фактические значения коэффициента КΣ находится в диапазоне 0…1.                                      

Коэффициент унификации деталей Куд

Куд = 1 -

φ1= 1.0

N'Kp, N' - количество наименований крепежных деталей и общее количество наименований деталей в изделии, соответственно.

Коэффициент освоенности изделия

Косв =

φ2=1.0

где NCT, N3, Nn, N - количество стандартных, заимствованных, покупных и общее количество деталей в изделии.

Коэффициент унификации материалов

Деталь

Кол-во

Материал

Корпус

Крышка

Ротор

Фланец

Винт

Хомутик

1

1

1

1

1

1

ВТ1-1

Д1

ВТ1-1

12X16M25AГ

12X16M25AГ

12X16M25AГ

Кум = 1 – C/n= 1 – (3/6)=0,5

φ3=1.0

где C - количество сорторазмеров материалов для изготовления

собственных деталей проектируемого изделия:

n - общее количество наименований собственных деталей в изделии.

Коэффициент сборности

Ксб

φ4=0.5

где Е – число сборочных единиц, входящих в изделие;

N – число деталей изделия, не входящих в сборочные единицы.

Коэффициент обрабатываемости в сборе

Ко = No/N = 2/8 = 0,25

φ5=0.31

где N — общее количество узлов в изделии;

No – количество узлов обрабатываемых после сборки.

Коэффициент сложности сборки

Ксл.сб.=, для определения к-та технологичности примем его = 1

φ6=0.19

где Nper – количество регулируемых узлов;

Nповт. – количество узлов подвергаемых повторной регулировке;

Nнастр. – количество узлов требующих настройки;

Nспец. – количество специальных узлов.

Коэффициент качества сборочного процесса

Ккач

φ7=0.03

где Nс6 – количество деталей и покупных изделий, собираемых непосредственно;

Nper – количество деталей требующих регулировки;

Nшт – количество деталей требующих шлифовки с засверловкой по месту;

Nкp – количество крепежных деталей.

Коэффициент регулируемости

Kp = Np/N=1/8=0,125

φ8=0.11

где Np – количество узлов нуждающихся в регулировке.

Коэффициент испытаний

Ки = Nи/N=3/8=0.375

φ9=0.05

где Nи — количество узлов, которые подвергаются испытаниям после сборки.

Комплексный показатель технологичности

По итогам конструкторско-технологического анализа делаем вывод, что полученный коэффициент технологичности Кs=0.28  имеет невысокое значение,  обычно для приборов ТЭМ он соответствует значениям лежащих в пределах . Для этих приборов характерно большое количество доработок узлов и деталей, пригонок и регулировок. Для данного гиромотора характерно также малое количество крепежных деталей, отсутствие стандартных и покупных изделий, а также средств для автоматизированной сборки, что значительно снижает комплексный коэффициент технологичности.

3. Технические требования предъявляемые к узлам и сборке ГМ


3.1 Общие требования

       1. Помещение, рабочее место, рабочий инструмент, одежда сборщика и условия работы должны соответствовать техническим требованиям на чистые помещения.

       2. Поступающие на сборку детали должны иметь сопроводительные ярлыки, паспорта и подвергаться визуальному осмотру при увеличении 6-9 крат на отсутствие заусенцев, задиров, металлической пыли и других загрязнений.
      3. Перед сборкой все детали, прошедшие полную механическую обработку, кроме статора с крышкой (поз. 2) и ш/п (поз. 10), подвергнуть ультразвуковой промывке.

Корпус подвергнуть ультразвуковой промывке до покрытия.

     4. Межоперационное хранение деталей: статора, крышки со статором, корпуса и ротора, а также собранного прибора производить в эксикаторах с индикаторным влагопоглотителем.

3.2 Специальные требования

       1. Шарикоподшипники поз. 10 перед установкой расконсервировать по инструкции, указанной в ТУ на ш/п и подобрать:

       а) по жесткости так, чтобы по величине смещения наружного кольца относительно внутреннего в осевом направлении под нагрузкой 1 кг, они не отличались между собой более, чем на 0,0005 мм;

       б) по шейкам ротора поз. 1, обеспечивая посадку с усилием 5 ÷ 10 кг.

На посадочных поверхностях ротора допускаются следы от посадки шарикоподшипников в виде рисок с чистотой не ниже 7.

       В) по гнездам крышки поз. 2 и корпуса поз. 3, обеспечивая посадку с усилием 0,2 ÷ 1 кг. Перед проверкой усилия посадки наружное кольцо ш/п должно быть установлено в гнездо корпуса и крышки так, чтобы наружный торец кольца совпадал с плоскостями втулки корпуса и торцем крышки.
Риска, в случае ее отсутствия последняя цифра порядкового номера, наружных колец шарикоподшипников поз. 10 не должна отклоняться более, чем на ± 20° :

       - от оси отверстия М1,6 крышки, находящегося против цифры 2;

       - от риски на корпусе.

Шарикоподшипники поз. 10 смонтировать согласно чертежу, указанному в ТУ на шарикоподшипники.

Величину осевого натяга шарикоподшипников в приборах устанавливать в соответствии с указаниями в технических требованиях на сборку приборов.

Величина осевого натяга шарикоподшипников выставляется по величине упругой деформации дна (мембраны) корпуса прибора.

Для определения величины упругой деформации мембраны корпуса прибора необходимо к мембране приложить осевую нагрузку Р, величина которой равна величине осевого натяга шарикоподшипников согласно техническим требованиям на прибор.

       2. Межоперационная промывка ш/п, контроль качества рабочих поверхностей ш/п.

       3. Защита шарикоподшипников и их деталей от коррозии в процессе сборки прибора.

       4. Допускается, при сохранении допусков на геометрическую форму, доводка:
       - по п. 1. б) с занижением посадочного диаметра;

       - по п. 1. в) с увеличением посадочного диаметра.

       5. Ротор поз. 1 динамически балансировать. Допустимый дебаланс 0,01 гсм2.
Центры высверленных лунок (диаметром и глубиной до 2 мм) располагать на расстоянии 2÷3 мм от торца кольца из ВНЖ7-3 (балансируемой плоскости).
       6. Шарикоподшипники поз. 10 смазать смазкой ВНИИ НП-228Б ОСТ 38 01438-87 по 20±2 мг.

       7. Винт поз. 6 отрегулировать и законтрить хомутиками поз.4 так, чтобы ротор поз. 1 был зажат с усилием 1,5 кг.

       8. Технологические испытания производить по спец.инструкции. При переборке прибора внутренние кольца ш/п с цапф ротора не снимать.
       9. Для контроля посадки наружного кольца ш/п (поз. 10) до упора в гнездо корпуса (поз. 3) после притирки проверить досылку его под воздействием осевого усилия 15 кг.

Корпус (поз. 3) годен к сборке, если усилие в 15 кг вызовет относительное перемещение стрелки микрокатора при 3-х кратном замере не более, чем на 0,0004 мм. При наличии большего перемещения допускается выемка кольца, дополнительная притирка гнезда и повторный замер. Проверку досылки ш/п в корпус производить перед каждой сборкой.

       10. Для обеспечения непараллельности платика корпуса поз. 3 относительно крышки поз. 2 в пределах, указанных на чертеже, допускается доводка платика перед вторыми технологическими испытаниями с сохранением чистоты и геометрической формы поверхности.

       11. При сборке резьбу деталей поз. 6 и 9, а также посадочную поверхность Ø 42 детали поз.3 смазать маслом МС-14Ф-0 ТУ38.1011000-84. На каждую позицию масло наносить батистовой салфеткой, пропитанной одной каплей из шприца с иглой наружного диаметра 0,7 мм (каплю выдавливать в вертикальном положении шприца). Не допускается попадание масла на торцевые поверхности деталей.

       12. После окончательной сборки и регулировки винты поз. 7, 8, 11 пломбировать эмалью ЭП-275. В два диаметрально расположенных шлица винта поз. 6 и на цилиндрическую поверхность детали поз. 5 напротив шлицов винта поз. 6 нанести эмаль ЭП-275 .

После пломбирования винтов поз. 6, 7, 8, 11 и детали поз. 5 прибор сушить при температуре плюс 80°С – 1,5 ÷ 2 часа.

4. Схема сборочного состава и схема сборки с базовой деталью

    Схема сборочного состава представляет собой графическое изображение состава и последовательности соединения элементов и деталей изделия в виде условных обозначений (рис.3). Схема облегчает разработку маршрутного техпроцесса, давая наглядное, обозримое представление о последовательности сборки изделия. В схеме представлены все детали, сборочные единицы и основные материалы, входящие в прибор. Схема сборочного состава изображена в виде ступеней, соответствующих этапам сборки по принципу «от простого к сложному».

    Выбранный рациональный маршрут сборки оформлен графически в виде технологической схемы с базовой деталью. Сама схема представлена в графической части курсового проекта.

    Технологическая схема сборки с базовой деталью показывает, в какой последовательности и с помощью каких процессов необходимо присоединять друг к другу и закреплять элементы, входящие в изделие при его сборке. В качестве базовой детали был выбран Статор с крышкой поз.2

Рис.3

5.Технологический процесс сборки ГМ.

  1.  Подготовительная.
    1.  Проверить внешним осмотром детали и узлы поступающие на сборку при увеличении 6-9 крат на отсутствие загрязнений, заусенцев, задиров, острых кромок и механических повреждений. Проверить наличие сопроводительной документации на детали и узлы.
    2.  Межоперационное хранение деталей: статора, крышки со статором, корпуса и ротора, а также собранного прибора производить в эксикаторах с индикаторным влагопоглотителем.
  2.  Промывочная.
    1.  Подвергнуть ультразвуковой промывке все детали, прошедшие полную механическую обработку, кроме статора с крышкой.
  3.  Слесарная.
    1.  Расконсервировать ш/п по инструкции указанной в ТУ на шарикоподшипники.
    2.  Хранить на рабочих местах детали ш/п по инструкции указанной в ТУ на шарикоподшипники.
  4.  Контрольная.
    1.  Подобрать пары шарикоподшипников по жесткости так чтобы по величине смещения наружного кольца относительно внутреннего в осевом направлении под нагрузкой 1 кг, они не отличались между собой более, чем на 0,0005 мм.
  5.  Сборочная.
    1.  В гнездо крышки поз.2 обеспечить посадку наружного кольца ш/п с усилием 0,2 … 1 кг. Перед проверкой усилия посадки наружное кольцо ш/п должно быть установлено в гнездо крышки так, чтобы наружный торец кольца совпадал с плоскостью торца крышки.
  6.  Сборочная.
    1.  Крепить корпус с крышкой 6-ю винтами через шайбы.
    2.  Установить винт поз.6 предварительно.
    3.  Крепить 6-ю винтами фланец поз.5.
  7.  Сборочная
    1.  По шейкам ротора поз. 1, обеспечивая посадку с усилием 5 … 10 кг напрессовать внутренние кольца ш/п. На посадочных поверхностях ротора допускаются следы от посадки шарикоподшипников в виде рисок чистотой не ниже 7.
    2.  Установить гайки поз. 9 на шейки ротора и обжать их на роторе по Ø 3,5 в паз.
  8.  Регулировочная.
    1.  Произвести динамическую балансировку ротора.

Центры высверленных лунок (диаметром и глубиной до 2 мм) располагать на расстоянии 2÷3 мм от торца кольца из  сплава ВНЖ7-3 (балансируемой плоскости).

  1.  Протереть сборку ротора с внутренними кольцами ш/п от смазки, металлической пыли и других загрязнений.
  2.  Контрольная.
    1.  Проверить динамическую балансировку.

Допустимый дебаланс 0,01 гсм2.

  1.  Сборочная.
    1.  В гнездо корпуса поз.3 обеспечить посадку наружного кольца ш/п с усилием 0,2 … 1 кг. Перед проверкой усилия посадки наружное кольцо ш/п должно быть установлено в гнездо корпуса так, чтобы наружный торец кольца совпадал с плоскостью втулки корпуса.
  2.  Контрольная.
    1.  Контролировать посадку наружного кольца ш/п до упора в гнездо корпуса поз.3 досылкой его при осевой нагрузке 15 кг. Корпус поз.3 годен к сборке, если усилие в 15 кг вызовет относительное перемещение стрелки микрокатора при 3-х кратном замере не более, чем на 0,0004 мм.

При наличии большего перемещения допускается выемка кольца, дополнительная притирка гнезда и повторный замер. Проверку досылки ш/п в корпус производить перед каждой сборкой.

  1.  Сборочная.
    1.  Собрать шарикоподшипник статора с крышкой и корпуса согласно ТУ на шарикоподшипник.
    2.  Шарикоподшипники смазать смазкой ВНИИ НП-228Б ОСТ 38 01438-87 по 20±2 мг.
    3.  Для обеспечения непараллельности платика корпуса поз. 3 относительно крышки поз. 2 в пределах, указанных на чертеже, допускается доводка платика перед технологическими испытаниями с сохранением чистоты и геометрической формы поверхности.
  2.  Сборочная.
    1.  Установить хомутик поз.4
  3.  Регулировочная.
    1.  Выставить осевой натяг ш/п. Величина осевого натяга шарикоподшипников выставляется по величине упругой деформации дна (мембраны) корпуса прибора. Для определения величины упругой деформации мембраны корпуса прибора необходимо к мембране приложить осевую нагрузку Р, величина которой равна величине осевого натяга шарикоподшипников согласно техническим требованиям на прибор.
    2.  Подтянуть винт поз.6 окончательно.
    3.  Законтрить винт поз.6 через фланец поз.5 хомутиками поз. 4.
    4.  
  4.  Контрольная.
    1.  Проверить осевой натяг.

  1.  Сборочная.
    1.  Винты 7,8,11 ставить на эмаль ЭП-275.
    2.  В два диаметрально расположенных шлица винта поз. 6 и на цилиндрическую поверхность детали поз. 5 напротив шлицов винта поз. 6 нанести эмаль ЭП-275.
  2.   Термическая.
    1.  Сушить прибор при температуре +80°С – 1,5 ÷ 2 часа.
  3.  Контрольная.
    1.  Произвести технологические испытания по ТУ.
  4.   Передаточная.
    1.  Уложить прибор в тару.
    2.  Сдать на склад готовых изделий.

6. Размерный анализ конструкции.

При разработке ТП сборки  изделий  практически всегда возникает задача выбора метода и средств обеспечения точности прибора (изделия). Она решается путем расчета размерной цепи изделия (узла), который проводится в целях определения результирующего отклонения показателей точности изделия, выявления отклонения каждого компонента размерной цепи из числа компонентов, оказывающих наибольшее влияние на выходные параметры или функциональные показатели прибора (изделия).

В конструкторской документации размеры и допуски на выходные параметры изделия обычно указывают исходя из служебного назначения детали, узла или прибора. Однако в некоторых случаях такое задание размеров или такая система их расстановки либо не соответствует выбранной технологии, либо эти размеры невозможно непосредственно измерить.   Кроме того, при разработке ТП сборки практически всегда необходимо решить задачу выбора технологического метода и технологических средств обеспечения точности прибора. Устранить недочеты, которые появляются вследствие разного задания размеров, позволяют технологическая инспекция КД, анализ и расчет размерных цепей изделия, по их результатам конструкторские размеры и допуски могут быть заменены технологическими.  Однако при такой замене должны быть выдержаны все конструкторские размеры и допуски. Конструкторские и технологические размеры, заданные в документации, можно пересчитывать на максимум-минимум, когда предполагается, что все размеры изделия, составляющие размерную цепь, выполняются по своим предельным значениям или по теории вероятности, когда сочетания отдельных отклонений размеров рассматривают как явления случайного характера. Методика расчета на максимум-минимум наиболее полно отвечает  производственной практике.

Рис.4

На рис. 4 представлен исследуемый ГМ.

Размеры А2, А3, А5 – увеличивающие; А1, А4 – уменьшающие.

АΔ – замыкающий – величина зазора между ротором и корпусом.

Так же учтём смещение внутреннего кольца ш/п относительно наружного. Величина смещения

Зазор равен:     

7. Контрольное приспособление.

7.1 Описание и принцип работы приспособления.

В рамках курсового проекта было разработано приспособление для контроля, которое должно осуществлять досылку наружного кольца ш/п в корпус ГМ. Необходимо на наружное кольцо ш/п приложить осевое усилие в 15 кг, так же необходимо регистрировать перемещение этого кольца с точностью не менее 0,0001 мм.

Один из вариантов такого приспособления показан на рис.5.

Рис. 5

Приспособление представляет из себя Плиту поз.10 которая стоит на  4-х стойках.

Корпус прибора с кольцом ш/п отдельно устанавливается в тарелку поз.15, а затем вставляется во фланец поз.18 по средствам байонета поз.1, при этом верхний свободный торец корпуса упирается в уплотнительное кольцо поз.25, приклеенное к плите 10, что позволяет исключить возможные люфты и защитить поверхность корпуса ГМ от механических повреждений.

Рис.6. Тарелка поз.15 с корпусом ГМ.

Фланец поз.18 закреплён под плитой шестью винтами поз.20. На плите установлен кронштейн, который держит эксцентрик, при вращении которого вокруг оси поз.9 происходит поступательное движение толкателя поз.16. Толкатель сжимает пружину поз.12, которая передаёт усилие от вращения эксцентрика к валу поз.3, который давит на кольцо ш/п, создавая необходимое усилие в 15 кг. Величину силы в процессе выполнения операции нужно отслеживать по шкале на торце толкателя поз.16. Указатель поз.17 вкручен в вал поз.3. В процессе измерения усилия его положение можно считать неизменным (он движется на десятые доли микрона), тогда как толкатель может передвигаться до 8мм (после чего для защиты изделия и продления срока службы пружины приспособления - нижний торец толкателя доходит до упора в кронштейн поз.8).

Согласно ТТ на ГМ, он годен к дальнейшей сборке если усилие в 15 кг вызовет относительное перемещение стрелки микрокатора при 3-х кратном замере не более чем на 0,0004 мм.  И для проверки относительного перемещения в приспособлении присутствует микрокатор 01ИГПВ поз. 28, зажим (поз. 7) которого установлен на стойке поз.13. Регулирование положения микрокатора вдоль направляющей стойки осуществится  винтом поз.4, а фиксация микрокатора в зажиме поз.7 осуществляется гайкой поз.23. Перед приложением усилия на кольцо ш/п измерительную головку микрокатора необходимо подвести к консоле вала поз. 3 и выставить на шкале микрокатора нулевое значение. Перемещение вала поз.3, измеряемое микрокатором, равно перемещению кольца ш/п.

Основной деталью приспособления является пружина поз. 12, от которой зависит передаваемое на вал поз.3 усилие. Далее представлен расчёт этой пружины.

7.2. Расчёт пружины.

Расчёт пружины будем проводить исходя из необходимости создания усилия в F2= 15 кг (~150 Н) с запасом не менее 15-20% (F3=180 Н) и возможным габаритам. Наружний диаметр не более  15 мм и высоту пружины в свободном состоянии не более 20 мм, с рабочим ходом h=7 мм.

Материал:

Проволока по ГОСТ 9389. Углеродистая сталь,

закалённая в масле.

Вариант оформления опорных витков:

Поджатые, шлифованные

Диаметр проволоки (прутка) d=

2,1

мм

Наружный диаметр D1=

15

мм

Средний диаметр D=

12,9

мм

Длина пружины без нагрузки L0=

19,5

мм

Рабочее число витков n=

4

Полное число витков n1=

6

Рабочая длина L2=

12,5

мм

Длина при соприкосновении витков L3=

11,2

мм

Рабочая нагрузка F2=

150

Н

Максимальная нагрузка F3=

180

Н

Жёсткость пружины c=

21,5

Н/мм

Шаг t=

4.2

мм

Рабочий ход пружины h=

7

мм

Сделаем предварительный расчёт диаметра проволоки и пружины.

Примем индекс пружины с=6

К-т влияния кривизны витков к=1,24

τ для данного материала при 2…2,5 мм ~ 950 МПа

Диаметр проволоки:

Диаметр пружины:

D=c*d=13.2 – средний диаметр

Dн=D+d=15.4 – наружний диаметр

Подберём пружину по ГОСТ 13766-86.

Наиболее подходящий вариант – позиция 407.

Для этой пружины:

F3 = 180 H

d = 2.1 мм

Dн = 15 мм

Уточним расчёты среднего диметра:

D=15-2.1=12.9 мм

Жёсткость пружины:

Число рабочих витков:

n=C1/C=97/21.5=4

Максимальная деформация:

λ3=F3/C=180/21.5=8.3 мм

Полное число витков:

n1=n+n2=4+2=6

Шаг пружины:

Высота пружины при максимальной деформации:

Высота пружины в свободном состоянии:

8.2 Проектирование регулировочного приспособления.

В процессе сборки одна из операций – выставка натяга ш/п, она осуществляется на приспособление один из вариантов которого представлен на рис.7

Рис.7

Величина осевого натяга шарикоподшипников в этом ГМ выставляется по величине упругой деформации мембраны корпуса прибора, для определения которой необходимо к мембране приложить осевую нагрузку равную величине осевого натяга шарикоподшипников.

Приспособление представляет из себя основание поз. 15, на которое при помощи болтов и гаек поз 24, 34 установлена плита поз.18. В плите расточено посадочное отверстие Ø 42 мм для установки ГМ.

ГМ фиксируется на два упора поз. 19. Так же на плите установлен кронштейн поз.10 для удержания и фиксации микрокатора поз.38, а так же для установки и работы регулировочного винта поз. 4.

Регулировочный винт представляет из себя вал на одном конце которого нарезана резьба с мелким шагом, а на другом конце при помощи штифта поз. 37 установлена ручка поз. 6. На валу имеется утолщение такого диаметра, что крышки поз. 12 и поз. 13 ограничивают движение вала в осевом направлении, а пружина поз. 35 устраняет люфты. Резьбовая часть вала вкручивается в зажим микрокатора поз. 8, который имеет возможность движения по Т-образному пазу только вдоль одного направления. Таким образом, вращение ручки поз. 6 приводит к поступательному движению микрокатора поз. 38, а винт поз. 5 окончательно фиксирует положение зажима микрокатора.

После установки прибора в приспособление - на резьбовую часть корпуса прибора накручивается гайка так чтобы рычаг поз.20, имеющий шарнир (поз. 17 и 22) и отверстие для установки крючка поз.14, отошёл от упора поз.21 и своими уступами касался гайки, накрученной на корпус ГМ.

Далее, вращая ручку поз. 6 подводим измерительную головку микрокатера поз. 38 к концу корпуса ГМ и выставляем на нём нулевое значение.

На крючок поз.14 по через кольцо  поз. 9 одевается нитка поз. 39, она перекинута через блок поз. 1, установленный на основании поз. 15 при помощи кронштейна поз.11. На втором конце нити на кольцо поз. 9, вешается грузик массой 500г.

Выставка осевого натяга пары ш/п производится на основе показаний микрокатора, который регистрирует перемещение мембраны корпуса ГМ.

Сила веса грузика передаётся на корпус прибора через рычаг поз.20, оттягивая мембрану корпуса ГМ. При достижении нужных значений перемещения конца корпуса прибора – винт на ГМ (поз. 6, см. чертёж ОВ ГМ) контрится хомутиком (поз. 4, см. чертёж ОВ ГМ).

Данные об осевом натяге ш/п заносятся в паспорт изделия.

9. Список используемой литературы

  1.  Бахратов А.Р. «Сборка и регулировка приборов точной электромеханики (приборов ориентации, стабилизации и навигации): методические указания к курсовому и дипломному проектированию». –М.: Издат. МГТУ им. Баумана, 2010. -57, [11] с. : ил.
  2.  Лекции по предмету «Технология сборки и регулировки приборов точной электромеханики», Лектор - Шишлов А.В.
  3.  Зябрева Н.Н., Иванина И.В., Плуталов В.Н. «Методические указания к расчетно-графическим работам по курсу «Метрология, взаимозаменяемость, стандартизация». Ч.2. Под. ред В.Н. Плуталова. –М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002 – 24с.: ил.

4.  ГОСТ 13765-86 «Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. Обозначение параметров, методика определения размеров»


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75814. Международное образовательное право 80 KB
  Основным источником международного права по вопросам образования является нормативный договор. Положения образовательных доктрин находят отражение в региональных договорах и соглашениях. Практика применения судебного прецедент по вопросам образования находит применение...
75816. Общие сведения об авиационном страховании 269 KB
  Авиационное страхование это достаточно молодой вид страхования. Авиационное страхование -– это страхование рисков связанных с эксплуатацией авиационной и космической техники. Средства авиационной техники от повреждения и гибели...
75817. Тәуекелді анықтау және төмендету әдістері 44.83 KB
  Нарықтық қатынастарға өту жағдайында коммерциялық ұйымдардың (өндірістік кәсіпорындардың, коммерциялық банктердің,фирмалардың) жүргізуші принципі – пайда табуға ұмтылу болып саналады. Ол шығындарға ұшыраумен шектеліп отырады. Басқа сөзбен айтқанда, бұл жерде тәуекел ұғымы пайда болады.
75820. Жапондық модельдің сипаттамасы 46.37 KB
  Кейіннен басқа американдық авторлар басқарудың принциптері жүйесіне көптеген қосымшалар, өзгертулер мен толықтыруларды енгізді. Классикалық мектеп басқарудың американдық теориясындағы басқа да барлық бағыттардың құрылуна зор ықпал етті.
75821. Системный блок. Звуковая карта, сетевая карта. Колонки. Источник бесперебойного питания 40.27 KB
  Блок питания Блок питания нужен компьютеру для преобразования и передачи энергии к элементам компьютера. Однако есть и недостатки: затрудняется обслуживание усилителя так как акустическая система может быть установлена в труднодоступном месте например быть подвешена на некоторой высоте...