Приспособление для ремонта верхней головки шатуна
В настоящее время все большее и большее внимание уделяется финишной обработке поверхностей, если рассмотреть это явление на примере финишной обработки втулки верхней головки шатуна, то можно заметить, что все большее применение находит такой вид обработки как дорнование, так как по сравнению с расточкой или развертыванием втулки верхней головки данный способ позволяет упрочнять поверхность втулки на 30-50 НВ. Но, однако, данный способ кроме своих положительных характеристик имеет и свои недостатки – высокая шероховатость поверхности, неприемлемое расположение рисок после обработки, сложность и недолговечность инструмента. Кроме всего прочего дорнование дает трудно предсказуемый размер между осями верхней и нижней головки шатуна.
В данном дипломном проекте произведена разработка многороликовой регулируемой раскатки для финишной обработки втулки верхней головки шатуна двигателя. Данная многороликовая регулируемая раскатка позволяет обрабатывать отверстия диаметром с большой точностью, одновременно упрочняя поверхностный слой. Кроме всего прочего данная раскатка существенно повышает производительность труда по сравнению с обработкой втулки верхней головки шатуна на горизонтально-расточном станке.
В верхнее отверстие головки шатуна запрессовывают ремонтную втулку, изготовленную из бронзы БрОЦС 5-5-5 (ГОСТ 61.3—65). Бронзовую втулку запрессовывают с натягом 0,05—0,12 мм заподлицо с торцом шатуна, совместив масляные отверстия во втулке и шатуне. Перед запрессовкой втулку охладить до температуры минус 50°С в специальном контейнере с сухим льдом.
На рисунке 3.8 представлен общий вид приспособления, которое структурно состоит из трех составных частей – установочное приспособление (поз. 2), регулируемая раскатка (поз. 3) и фиксирующего винта (поз 1.). В качестве силовой установки могут быть использованы и вертикально-сверлильные станки марок 2Н125, 2А125, 2135. Установочное приспособление базируется на столе вертикально - сверлильного станка четырьмя болтами. Причем при установке установочного приспособления на столе выверку ведут по эталонному шатуну.
Порядок установки шатуна на установочное приспособление: Установка шатуна на установочное приспособление производится следующим образом: в начале шатун, подготовленный к раскатке (в верхнюю головку установлена и предварительно расточена втулка до размера на 0,1мм меньше искомого), с затянутыми шатунными болтами (момент 245 Н·м) устанавливается на ось установочного приспособления и гайка 7 предварительно затягивается моментом 50 Н∙м, затем затягивается фиксирующий винт 1. После этого с моментом 40 Н*м вывинчивается высотная опора до соприкосновения с шатуном. После этих операций гайка 7 затягивается окончательно моментом 120 Н∙м.
После того как произведена установка шатуна в приспособлении проводится проверка соосности установки по средствам установочной гайки, которая имеет посадочный конус в 150. При наличии зазоров между посадочным конусом операции по установке на столе вертикально-сверлильного станки необходимо повторить.
Порядок работы многороликовой регулируемой раскатки: Многороликовая раскатка (рисунок 3.9) работает следующим образом: центральный вал (позиция 1) приспособления имеет конусный хвостовик с инструментальным конусом Морзе №2 по средствам которого крепится и передает вращающий момент вертикально-сверлильного станка. Регулировка необходимого размера производится вращением регулировочной гайки (поз. 2) на которой нанесены размерные штрихи. Вращательное движение регулировочной гайки преобразуется по средствам резьбы на валу и в гайке в его поступательное движение, которое передается на корпус. Корпус имеет уже только поступательное движение, вращательное движение отсутствует благодаря тому, что имеются четыре установочных винта (поз. 3), которые работают как шлицы, кроме этого установочными винтами происходит фиксация заданного размера. Для того чтобы исключить возможность изменения размера в процессе раскатки дополнительно производится фиксация регулировочной гайки контргайкой (поз. 4) Непосредственно раскатка производится шестью роликами (поз. 5), которые расположены в сепараторе.
Раскаточные ролики выполнены в виде конуса, и расположены таким образом, что образующая раскатывающая втулку параллельна ее оси, а вторая направляющая находится под углом 60 к ее оси и опираются на коническую втулку (поз. 6) напрессованную на вал. При осевом перемещении роликов будет изменятся и раскатываемый диаметр.
Необходимо учесть, что раскатка производится только в одном направлении движения инструмента, потому как если производить раскатку при движении инструмента вверх, то ролики, установленные с осевым зазором между фланцем (поз. 7) и сепаратором (поз. 8) будут иметь некоторый ход по конической втулки и тем самым будет происходить дополнительное (неучтенное измерительной системой инструмента) перемещение роликов в радиальном направлении.
Чертеж общего вида приспособления для ремонта верхней головки шатуна
Сборочный чертеж приспособления для ремонта верхней головки шатуна
Обзор аналогов приспособления
Детали разработки
3.1 Обзор существующих конструкций
3.2 Технологические требования, предъявляемые к процессу и машине
3.3 Обоснование технологической и конструктивной схемы проектируемой машины
3.4 Описание конструкции и принципа работы
- 3.4.1 Порядок установки шатуна на установочное приспособление
- 3.4.2 Порядок работы многороликовой регулируемой раскатки
3.5 Прочностной расчет конструктивных элементов
- 3.5.1 Кинематический расчет приспособления
- 3.5.2 Определение потребной силы, мощности раскатывания
- 3.5.2.1 Определение режимов раскатывания
- 3.5.2.2 Определение потребной мощности станка
- 3.5.3 Расчёт крепёжных болтов на срез и смятие
- 3.5.4 Расчет сварного шва
3.6 Основные требования к изготовлению, сборке, настройке и эксплуатации
Пояснительная записка 17 листов описания и расчетов, спецификации.
Экономический расчет приспособления.
