Начинают сборку с базовой детали, базовой сборочной единицы, агрегата в зависимости от того, что собирают—сборочную единицу, агрегат или машину.

Рис. 1. Примеры соединения деталей и схемы их размерных цепей
а, б, в — муфта, шпонка, шестерни с валом соответственно

Рис. 2. Траверса в сборе со стаканом
1 — траверса; 2 — стакан; 3 – кольцо

Детали, поступающие на сборку, должны быть чистыми, сопрягаемые поверхности деталей, которые в процессе эксплуатации перемещаются одна относительно другой, — гладкими, без рисок и задиров. Размеры деталей, масса, а также их овальность и конусность должны соответствовать техническим условиям.

Для сборки деталей с определенной точностью и определения суммарных погрешностей сборки используют теорию размерных цепей. Размерной цепью называются все расположенные по замкнутому контуру размеры одной или нескольких деталей, взаимное положение которых требуется определить. Все размеры деталей, составляющих размерную цепь, называют звеньями. Их обозначают буквами русского алфавита с цифровым индексом, показывающим порядковый номер звена (Аи Л2, Л3 и т. д.). Звено размерной цепи, получающееся при ее построении последним, называется замыкающим и в отличие от остальных обозначается индексом «дельта» (А).

Размерные цепи, включающие два элемента, называются простыми (рис. 1, а, б), а большее число элементов— сложными (рис. 1,в). Как видно из приведенных примеров, размерная цепь состоит из двух ветвей: первой — из одного размера Аи второй—из двух или нескольких размеров А2, Л3,ЛД.
В зависимости от того, какое влияние оказывают звенья цепи на величину замыкающего звена, они разделяются на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающим называют звено, с увеличением которого возрастает величина замыкающего звена (размер А{ на рис. 1). Уменьшающим называют звено, с увеличением которого уменьшается величина замыкающего звена (размеры Л2, А3, Л4, Л5).

Таким образом, точность соединения монтируемых на валике четырех деталей (размеры Л2, А3, Л4, Л5), расположенных между двумя стенками корпуса (размер Ль определяется размерной цепью: Л1=Л2+Лз-т-Л4+Л5-т-Лд, откуда Лд=Л1— (Л2+Лз+Л4+Л5), т. е. величина номинала замыкающего звена, представляет собой алгебраическую сумму остальных звеньев размерной цепи. Из этого уравнения видно, что если вместо номинальных величин поставить действительные размеры деталей, то величина замыкающего звена может иметь различные значения, так как размеры деталей, образующих соединения, могут изменяться в пределах поля допуска.

Требуемая точность замыкающего звена при сборке достигается следующими методами: – полной взаимозаменяемости — точность замыкающего – звена обеспечивается включением в размерную цепь любого звена без выбора или изменения их значений; – неполной взаимозаменяемости — точность замыкающего звена достигается не у всех соединений, а у обусловленной их части при включении в размерную цепь любого звена без подбора, выбора или изменения их значений; – селективной сборки — точность замыкающего звена обеспечивается включением в размерную цепь звеньев, принадлежащих к одной из размерных групп, на которые звенья предварительно рассортированы; – регулирования — точность замыкающего звена обеспечивается изменением величины компенсирующего звена без снятия слоя металла; – индивидуальной пригонки — точность замыкающего звена достигается изменением величины компенсирующего звена путем снятия слоя металла.

Рассмотрим один из примеров определения допуска на замыкающий элемент размерной цепи, пользуясь размерами и допусками отдельных ее элементов, так как только при правильном соотношении размеров можно собрать узел без каких-либо пригоночных работ.

Полученные значения обеспечивают сборку соединяемых деталей без пригонки и регулировки.

В тех случаях, когда обеспечение высокой точности замыкающего звена становится неэкономичным, от принципа полной взаимозаменяемости деталей отказываются. Допуски на размеры звеньев увеличивают до значений, которые могут быть обеспечены обработкой деталей на соответствующих станах, а при сборке применяют подборку и частичную пригонку деталей друг к другу. Сборка с подбором парных сопрягаемых деталей или селективная (выборочная) сборка имеет большое распространение при ремонте строительных машин. Различают три вида селективной сборки: непосредственную, групповую и комбинированную.
При непосредственной сборке сборщик подбирает такую пару деталей из всех доставляемых на сборку, которая дает требуемую посадку. Подбор деталей трудоемок, а качество сборки в значительной степени зависит от квалификации и опыта сборщика.

При групповой сборке все детали, подлежащие сборке, предварительно рассортировывают на группы таким образом, чтобы в каждой из них были сопрягаемые детали с определенными полями допуска, обеспечивающими получение посадок с большей точностью, чем точность изготовления деталей.

В тех случаях, когда требуется получить соединение еще большей точности, производят комбинированную подборку деталей при сборке. В этом случае при соединении деталей одноименных групп производят еще подбор пары внутри группы, а иногда и совместную притирку контактирующих поверхностей выбранных деталей (например, плунжер — гильза топливного насоса дизельных двигателей). В последнем случае подобранные детали направляют на сборку связанными проволокой или маркированными.

В условиях единичного и мелкосерийного производства высокой точности замыкающего звена можно достичь за счет механической обработки и пригонки при сборке заранее выбранного звена цепи. Такое звено, за счет изменения размеров которого осуществляется пригонка, называют компенсирующим. При этом остальные сопрягаемые детали изготовляют по допускам, которые для данного производства являются вполне приемлемыми.

При ремонте строительных машин сборку чаще всего производят путем подбора парных деталей (принцип неполной взаимозаменяемости) и пригонки соединяемых деталей (слесарно-механической обработкой (принцип индивидуальной пригонки). На ремонтных заводах технологию сборки расчленяют на элементы конструктивные и сборочные.

Конструктивные элементы не влияют на порядок сборки, они определяются функциональным назначением в машине. Сборочные элементы могут быть собраны отдельно и затем поставлены на машину независимо от других ее элементов. Иногда детали и сборочные единицы могут быть одновременно и конструктивными, и сборочными элементами, в этих случаях их называют конструктивно-сборочными.

Сборочные единицы в зависимости от порядка сборки машин именуют группами и подгруппами. Так, сборочную единицу, непосредственно входящую в машину, называют группой, а входящую в состав группы — подгруппой первого порядка. Сборочную единицу, входящую непосредственно в подгруппу первого порядка, называют подгруппой второго порядка и т. д. Таким образом, группа может состоять только из отдельных деталей или из подгрупп и крепежных деталей. Подгруппа любого порядка может состоять из отдельных деталей или из групп низших порядков и соединяющих их деталей. Подгруппа последнего порядка будет всегда состоять из отдельных деталей.

Сборку принято для наглядности изображать в виде схем так, чтобы соответствующие группы, подгруппы и детали были представлены в порядке их введения в технологию сборки. Детали, подгруппы и группы изображают на схеме в виде прямоугольников, в которые вписывают наименование, индекс и число элементов.

Сборку машины начинают с детали или сборочной единицы, которые в этом случае называют базовыми (рис. 3).

Технологическая схема (рис. 4), указывая порядок сборки узлов и целых машин, значительно упрощает сборку. Ниже приведены указания по выполнению различных соединений, часто встречающихся при сборке машин и механизмов.

Сборка резьбовых соединений. Резьбовые соединения составляют примерно 25…30% общего числа соединений деталей машин, а трудоемкость их сборки равна 25…35% общей трудоемкости сборочных работ.

При сборке резьбовых соединений важно правильно выбрать зазор между болтом и отверстием. В ответственных сопряжениях зазор должен составлять 0,1…0,2 мм, а в обычных — 0,5 мм на каждые 10 мм диаметра болта. Болт в отверстие вставляют рукой или легкими ударами деревянного молотка. Не разрешается забивать болт стальным молотком.

Рис. 3. Подвесной блок
1 — шпонка; 2—болт; 3—блок; 4— щека; 5 — полоса; 6 — ось; 7—втулка; 8 — масленка; 9 — связь; 10 — гайка; 11 — гайка специальная; 12— винт; 13 — шарикоподшипник; 14 — конический штифт; 15 — кольцо; 16 — траверса; 17 — крюк

Постановку шпилек производят эксцентриковым ключом (рис. 5, а), который облегчает процесс завертывания, предотвращает смятие резьбы и поломку шпильки. Ключ состоит из корпуса, к которому приварена полая стойка с воротком. В корпусе выполнены паз и отверстие для оси, на которой смонтирован эксцентриковый ролик с накаткой на боковой поверхности. При работе ключ надевают на шпильку, а ролик рукой прижимают к вывертываемой шпильке. Так как ролик насажен на ось эксцентрично, то при повороте ключа за вороток шпилька заклинивается и вращается вместе с ключом вправо или влево.

Рис. 4. Технологическая схема подвесного блока

Шпильки в теле детали устанавливают с некоторым натягом, чтобы при свинчивании даже туго посаженной гайки шпилька не вывертывалась из тела детали.

На ремонтных предприятиях широкое распространение получили электрические и пневматические гайковерты, позволяющие в значительной мере облегчить труд слесарей-сборщиков и повысить производительность труда сборочных работ. Если злектропневмоинструмент на предприятии отсутствует или его применение по каким-то причинам затруднено, болты и гайки затягивают до отказа ключами соответствующих размеров или специальными ключами, обеспечивающими надежный захват головки или гайки. В чугунные детали болты и шпильки завертывают на глубину не менее 1,1 диаметра резьбы, а в остальные — на глубину не менее 0,8 диаметра резьбы. Нарезанный конец болта или шпильки должен выступать из гайки на две-три нитки резьбы. Гайки диаметром до 30 мм нужно затягивать ключами без удлинителей. Длина стандартных ключей рассчитана таким образом, чтобы создать в резьбовом соединении необходимый момент затяжки. Применение удлинителей может привести к срыву резьбы. Особенно чувствительна к этому резьба диаметром до 16 мм. Гайки надо затягивать постепенно, вначале все гайки примерно на одну треть затяжки, затем на две трети и, наконец, затянуть все гайки полностью. Последовательная полная затяжка одной гайки за другую недопустима, так как это может вызвать деформацию шпильки, болта или даже закрепляемой детали.

При большом числе гаек (в головках цилиндров, коллекторах всасывающих и выпускающих труб) назначают определенную последовательность и стадийность их затяжки. Для исключения перекосов, коробления деталей и плотного соединения гайки затягивают в два-три приема, соблюдая общий принцип: затягивают вначале средние гайки, затем соседние справа и соседние слева и далее по спирали до крайних гаек. Если гайки расположены по кругу, то их затягивают крест-накрест, причем также вначале на половину или треть затяжки, а затем окончательно.

Необходимо внимательно следить за тем, чтобы не перетянуть, гайку, так как это может привести к разрыву болта, Во всех болтовых соединениях и особенно в соединениях, испытывающих переменные нагрузки и обеспечивающих плотность и герметичность, затягивать крепежные болты надо равномерно.

Рис. 5. Эксцентриковый (а), предельный (б) и динамометрический (в) ключи
1 — вороток; 2 — стойка; 3 — корпус; 4 — ось; 5 — ролик; 6— поводок головки ключа; 7 — пружина; 8 — гайка; 9 — шарик, фиксирующий поводок; 10 — риски; 11 — шкала затяжки пружины; 12 — стержень; 13 — рукоятка; 14 —. стрелка; 15 — шкала для измерения, соединенная с головкой ключа

Для затяжки гаек и болтов с определенным усилием (например, коренных и шатунных подшипников двигателей, головки блока цилиндров и т. п.) применяют предельные (рис. 5, б) и,динамометрические (рис. 5, в) ключи. Они состоят из упругого стержня; рукоятки; шкалы для измерения отклонения стержня; стрелки, которая жестко соединена с головкой ключа, и сменных торцовых головок.

Усилие, прилагаемое к ручке ключа, изгибает стержень, что приводит к перемещению шкалы относительно неподвижной стрелки. Это позволяет затягивать гайки или болт с требуемым усилием.

Предельные трещоточные динамометрические ключи устанавливают на определенный момент затяжки гайкой микрометрического винта и спиральной пружиной. После достижения установленного момента затяжки ключ проворачивают вхолостую.

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений в результате действия пульсирующей нагрузки, сотрясений и вибрации их стопорят. Для этой цели используют контргайки, винты, деформируемые и пружинные шайбы, разводящие шплинты и контровочную (шплинтовочную) проволоку (рис. 6). Соединения, не требующие разборки, после затяжки винта или гайки стопорят накерниванием.

При установке стопорящих деталей соблюдают следующие правила. Контргайку навинчивают и затягивают после полной затяжки основной крепежной гайки. Более дешевый способ — стопорение упругой штампованной контргайкой из листовой стали.

При установке деформируемой шайбы усик ее должен входить в паз вала и надежно предохранять детали от проворачивания. Край стопорной шайбы, отгибаемый на грань гайки или головки болта, при этом плотно прилегает к ней. Стопорная шайба не должна иметь трещин или надрывов металла в месте перегиба. Не допускается повторное отгибание ранее отогнутого ее края или усика.

Пружинные шайбы, бывшие в употреблении, но не потерявшие упругости, используются повторно. Упругость характеризуется разводом концов шайбы, для новых шайб она равна их двойной толщине. Внутренний диаметр пружинной шайбы должен соответствовать диаметру болта.

Рис. 6. Предохранение гаек от самоотвинчивания
а — контргайкой; б—пружинной шайбой; в — шплинтом; г — замковой шайбой

Рис. 7. Схема центрирования шлицев
а, б — по наружному и внутреннему диаметрам соответ.ствено; в — по боковым поверхностям

Не допускается применение шайб нестандартного размера, а также установка под гайку или головку болта двух пружинных шайб. После затяжки болта или гайки пружинная шайба должна прилегать к детали и к гайке по всей окружности, зазор в разрезе шайбы допускается до половины ее толщины, но не более 2 мм. При стопорении разводным шплинтом его головка должна утопать в прорези гайки, а его концы разводят по оси болта: один на болт, а другой на плоскость гайки. Разведенные концы шплинта должны плотно прилегать к болту или к гайке. Трещины и надломы шплинта в местах перегиба не допускаются. Нельзя заменять шплинты проволокой или гвоздями, устанавливать шплинты, бывшие в употреблении и с надломами.

Сборка шпоночных и шлицевых соединений. Шпоночные соединения получают с помощью призматических, клиновых и тангенциальных шпонок. Из них наиболее широкое распространение получили соединения с призматическими шпонками. Они просты в изготовлении и позволяют смещать втулку относительно вала в осевом направлении.

В шпоночном соединении сопрягаются шпонка, пазы вала и втулки. Сопрягаемым размером является ширина шпонки, ширина пазов вала и втулки. На этот размер назначают допуски и посадки. Шпонки сопрягаются с валами по неподвижной посадке для того, чтобы шпонка не перемещалась при эксплуатации, а с втулкой — по одной из подвижных, чтобы за счет зазора компенсировать неизбежные неточности пазов и их перекос.

Сопрягаемые размеры шпоночных соединений контролируют предельными калибрами: ширину пазов —пластинами с проходной и непроходной сторонами, глубину пазов для отверстий — пробкой со ступенчатой шпонкой, для валов — кольцевым калибром — глубиномером со стержнем, у которого одна ступень проходная, а другая— непроходная.

Для сборки шпоночного соединения подгоняют шпонку к пазу вала и пазу отверстия ступицы насаживаемой детали и легкими ударами медного молотка устанавливают шпонку в паз вала. Затем щупом проверяют, нет ли бокового зазора между сопрягаемыми поверхностями паза и шпонки. Насаживают на вал охватывающую деталь (шестерню, шкив, ролик) и проверяют величину радиального зазора.

Способ насадки выбирают в зависимости от величины требуемого натяга. При тугих соединениях применяют приспособления и, если необходимо, нагревают охватывающую деталь. Качество сборки контролируют, покачивая деталь на валу и перемещая ее вдоль оси вала, а также проверяя биение детали.
Шлицевые соединения в зависимости от профиля зуба разделяются на прямобочные, эвольвентные, треугольные и трапецеидальные. Наиболее простые и дешевые в изготовлении прямобочные шлицевые соединения.

Перед сборкой шлицевых соединений следует проверить состояние шлицев обеих деталей. Поверхность шлицев должна быть без забоин, задиров и заусенцев. При соединении вала с втулкой используют три способа центрирования (рис. 7). Выбор способа центрирования обусловливается требованиями, предъявляемыми к конструкции, и технологическими возможностями. Во всех случаях, когда нужно обеспечить точное центрирование (совпадение геометрических осей вала и втулки), применяют центрирование по наружному диаметру и внутреннему диаметру.

Центрирование по наружному диаметру используют, тогда, когда втулку из-за высокой твердости нельзя обработать до необходимых размеров чистовой протяжкой. Втулку приходится шлифовать. Этот способ центрирования дорогой.

Центрирование по наружному диаметру используют, когда втулку можно обработать чистовой протяжкой до требуемых размеров, а вал фрезеровать до окончательных размеров с последующей шлифовкой.

Центрирование по боковым поверхностям целесообразно при реверсивном движении (передаче знакопеременных нагрузок), когда требуются минимальные зазоры по боковым поверхностям. Посадки в шлицевых соединениях осуществляют по центрирующему размеру и боковым сторонам зубьев.

В легкоразъемных и подвижных шлицевых соединениях детали устанавливают на место под действием небольших усилий или от руки.

Охватывающие детали контролируют на биение и качение. В правильно собранной сборочной единице не допускается качение или относительное смещение охватывающей и охватываемой деталей под действием создаваемого вручную крутящего момента. Сопряжение шлицев ответственных соединений проверяют также по пятну касания.

В тугоразъемных соединениях охватывающую деталь напрессовывают на вал приспособлением. Собирать такие соединения с помощью молотка не рекомендуется: при очень тугих шлицевых соединениях целесообразно охватывающую деталь перед напрессовкои нагревать до температуры 80…120 °С. После сборки соединение проверяют на биение.

Сборка соединений с натягом. Различные детали (муфты, шестерни, колеса и т. п.) при неподвижных соединениях насаживают на валы с натягом. Для выполнения неподвижных посадок с небольшим натягом используют глухую, тугую, напряженную посадки, с большим натягом — прессовую и горячую посадки второго класса точности. Насаживание деталей в холодном состоянии с небольшим натягом производят ударом. Молотки и кувалды в этих случаях применяют из мягкого металла (меди), а при отсутствии такого инструмента на места, по которым наносят удары, подкладывают медные пластины достаточной толщины. Для прессовых посадок применяют различные по конструкции и развиваемому усилию прессы (в отдельных случаях ручные).

Приведенные формулы позволяют получить приближенный результат, так как в них не учитываются влияния на усилие запрессовки состояния поверхностей вала и отверстия ступицы, качество стали и чугуна и ряд других факторов.

Усилие запрессовки уменьшают, применяя смазку: олифу, минеральные и растительные масла.

Посадки с предварительным нагревом охватывающей детали применяют главным образом при соединении деталей значительных диаметров (кольца, бандажи, венцы) . При этом за счет нагрева детали с отверстием ее размер увеличивается, и посадка осуществляется без усилий свободно. Нагрев не должен превышать температуру 450…500°С, так как при этом деталь может потерять свою прочность.

Из формулы видно, что с увеличением диаметра температура разогрева охватывающей детали уменьшается, поэтому при небольших натягах крупные детали легко собираются при сравнительно невысоких температурах нагрева. Детали можно нагревать в масляных ваннах с температурой 70…120°С, в нагревательных печах или токами высокой частоты (150…200 °С и выше), газовыми горелками (240…400 °С).

Более экономичным является охлаждение охватываемой детали. Для охлаждения деталей могут использоваться спиртовая ванна, охлажденная твердой углекислотой (сухим льдом), имеющая температуру —75…—80 °С, рефрижераторные установки (—120 °С). Этот способ насаживания деталей обеспечивает высокую прочность их соединения, меньшую, чем при нагреве, деформацию запрессовываемых деталей, значительно сокращает время, затрачиваемое на посадку, по сравнению с другими способами.

Монтаж подшипников качения. Для правильной работы подшипников качения необходимо обеспечить подвижность одного его кольца относительно другого. Это условие обеспечивается зазорами, которые зависят от типа и конструкции подшипника и от условий монтажа и нагружения. Зазоры бывают радиальные и осевые. Основным монтажным элементом является радиальный зазор, т. е. односторонний суммарный зазор между телами качения и дорожками качения в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Его величина зависит от назначения и режима работы подшипника. Зазор должен быть тем меньше, чем больше нагрузка. Уменьшение зазора против оптимального значения ухудшает способность шарикоподшипников воспринимать осевую нагрузку, а увеличение снижает точность вращения, повышает неравномерность распределения сил между телами качения, снижает срок службы.

Осевой зазор определяется величиной полного смещения одного кольца относительно другого (закрепленного) при совпадении их геометрических осей. Этот зазор предохраняет от заклинивания тела качения при эксплуатации.

Чтобы облегчить взаимозаменяемость подшипников при разных посадках на вал и в корпус, предельные размеры присоединительных поверхностей подшипников для заданных номинальных размеров и класса точности должны оставаться постоянными, а различные посадки обеспечиваются путем изменения размеров вала и отверстия корпуса. Подшипники с постоянной (не знакопеременной) радиальной нагрузкой в. сборочной единице монтируются таким образом, что одно из колец устанавливается с применением подвижной, а другое — неподвижной посадки. Применение той или иной посадки для наружного и внутреннего колец определяется конструкцией элемента. Если вращается вал, то посадка внутреннего кольца должна быть неподвижной, а наружного —подвижной. И наоборот, при вращающемся корпусе неподвижная посадка применяется для установки наружного кольца, а подвижная — для установки внутреннего кольца на оси. Например, при установке внутреннего кольца на вращающийся вал применяют посадки Гп, Тп, Нп, а для установки на неподвижный вал — Сп и Дп. При установке наружного кольца во вращающийся корпус применяют посадки Гп и Тп, а в неподвижный корпус — Пп и Сп.

При соблюдении этих условий кольцо, соединенное с вращающейся деталью, будет иметь равномерный износ по всей окружности. Подвижность второго кольца даст возможность ему при работе несколько проворачиваться, что также способствует более равномерному износу. Подвижность одного из колец позволяет обеспечивать легкую разборку соединений с подшипниками качения, устранять перекосы колец, влияние прогиба вала и монтажных ошибок на работу подшипников, предупреждать заклинивание шариков или роликов в подшипнике.

В тех случаях, когда направление действующих в элементе усилий непостоянно, для вала применяют обычно плотные, а для корпуса — напряженные посадки второго класса точности. Такие же посадки применяют при монтаже упорных подшипников.

При одновременной установке на вал нескольких подшипников его осевые смещения предупреждают закреплением на валу и в корпусе одного из подшипников. Остальные подшипники данной сборочной единицы фиксируют только на валу или в корпусе. Это предупреждает заклинивание шариков и компенсирует неточности изготовления и сборки деталей, а также температурные деформации.

Посадочные места на валу и в корпусе собираемого элемента должны быть обработаны с надлежащей точностью и чистотой. Заусенцы, царапины и задиры на них не допускаются. Очень важно также обеспечить посадку колец подшипника с заданной точностью. При слишком плотной посадке происходит деформация кольца, вызывающая защемление и быстрый износ шариков. Ослабленная посадка приводит к повышенному износу посадочных мест и вибрации механизма.

Рис. 8. Схема монтажа подшипников качения с помощью подкладного кольца (а); монтажной трубы (б) и специальной оправки (в)

Рис. 9. Регулировка зазоров конических роликовых подшипников с помощью регулировочных прокладок и гайки
1 – гайка; 2 — вал

Перед установкой подшипник тщательно промывают в керосине или горячем минеральном масле и просушивают, так как абразивная пыль, металлические опилки и загрязнения, попадая в подшипник, резко ухудшают условия его работы и увеличивают износ. Посадочные поверхности вала и корпуса протирают и слегка смазывают.

Подшипники устанавливают при помощи гидравлических или механических прессов, а в отдельных случаях нанося удары по кольцевой оправке, устанавливаемой на кольцо подшипника (рис. 8). Однако последний способ допустим только для монтажа малогабаритных шариковых подшипников, устанавливаемых с небольшим натягом.

Усилие запрессовки прикладывают к тому кольцу, которое монтируют с натягом, не допуская передачи усилий через тела качения. Если подшипник одновременно устанавливают на вал и в корпус, то под оправку подкладывают специальную шайбу, распределяющую усилие запрессовки на оба кольца.

Для облегчения монтажа с натягом подшипник предварительно погружают в минеральное масло, подогретое до 80..,90°С. Для того чтобы определить, отсутствует ли защемление шариков, непрессованный подшипник проверяют, проворачивая от руки. При этом должен наблюдаться ровный (без заедания) ход и незначительный шум.

Установку подшипников в корпусе производят так же, как и на валу, только нагревают при этом не подшипник, а корпус.

Монтаж конических подшипников усложнен тем, что величины зазоров между деталями таких подшипников не являются определенными, а получаются в результате регулировки взаимного положения колец при монтаже. Получение необходимых зазоров при сборке конических подшипников достигается увеличением или уменьшением толщины регулировочных прокладок, устанавливаемых под крышку подшипника, или специальными регулировочными гайками (рис. 9). При регулировании добиваются требуемой легкости проворачивания подшипника.

Срок службы подшипников качения зависит в значительной мере от степени предохранения их от грязи и пыли. Поэтому после сборки устанавливают прокладки, задерживающие смазочный материал и предохраняющие подшипник от попадания в рабочую зону пыли и влаги.

Установка валов. Надежная работа механизмов во многом зависит от правильной установки валов. Перед установкой вала подгоняют по его шейкам подшипники скольжения пришабриванием до момента равномерного распределения отпечатков краски на поверхности подшипника. В тех случаях, когда на плоскости стыка вкладышей предусмотрена установка регулировочных прокладок, необходимо проверить, чтобы последние были чистыми и гладкими. После окончательной подгонки подшипников по валу его шейки и вкладыши промывают, смазывают маслом, и только после этого укладывают вал и затягивают все гайки.

О величине зазоров между валом и подшипниками скольжения судят по тому, насколько свободно вал проворачивается вручную рычагом определенной длины. При этом если вал вращается туго, то, последовательно ослабляя гайки крышек, находят подшипник, захватывающий вал. Вкладыши этого подшипника повторно пришабривают или устанавливают дополнительные регулировочные прокладки. Величина зазора может быть проверена с помощью свинцовой проволоки диаметром 0,5 мм. Ее закладывают между шейкой вала и вкладышем. После провертывания вала проволока сплющивается, и ее толщина характеризует зазор в подшипнике.

Во взаимном положении валов допускаются следующие отклонения: – непараллельность валов на длине 1 м, не более 0,3… …0,5 мм при цилиндрической зубчатой передаче; 0,5… …1 мм при цепной передаче и 1,5…2,5 мм при ременной передаче; – неперпендикулярность валов на длине 1 м, не более 0,4…1,6 мм (в зависимости от модуля) при окружной скорости конических колес более 2 м/с.

Отклонение в размерах межцентрового расстояния при монтаже на валах точных зубчатых колес не должно превышать 0,2..0,5 мм в зависимости от модуля и числа зубьев.

Соосность (центровка) валов достигается с помощью подкладок, устанавливаемых под агрегаты, валы которых центрируют между собой.

Сборка зубчатых передач. Нормальная работа зубчатых колес зависит главным образом от качества сборки зубчатой передачи. При сборке необходимо обеспечивать зацепление зубьев по начальным окружностям обоих зубчатых колес и плавность работы передачи. Наиболее распространены способы крепления зубчатых колес на валу с помощью шпоночного, бесшпоночного, шлицевого, болтового и конусного соединений и штифтов. Посадку зубчатых колес на вал производят с некоторым натягом, обеспечивающим хорошее центрирование колес на валу. Повышенный натяг или зазор при установке зубчатых колес приводит к нарушению зубчатого зацепления или качанию колес на шейке вала.

Зубчатые колеса небольшого диаметра напрессовывают на вал вручную с помощью оправки и молотка, большого размера —под прессом с применением направляющих втулок.

На качество сборки зубчатых передач влияют точность взаимного расположения осей валов, на которых они установлены, качество изготовления шестерен и другие факторы. Для компенсации возможных ошибок в размерах зубьев и тепловых деформаций, а также неточностей расстояния между осями зубчатых колес в зацеплении шестерен необходим зазор. Качество сборки зубчатых передач оценивают по величине зазоров и расположению пятен касания в зацеплении шестерен, а также по их радиальному и торцовому биению.

В зависимости от назначения передачи, типа зуба и окружных скоростей вращения зубчатые колеса подразделяют на четыре класса точности. Как правило, зубчатые колеса машин общего назначения, колеса строительных и грузоподъемных механизмов относятся к III и реже ко II классу точности. К III классу точности относят цилиндрические передачи с прямым и косым зубом, ^ работающие с окружными скоростями 6…8 м/с, и конические передачи при окружных скоростях 2…5 м/с. Аналогичные зубчатые передачи II класса точности передачам III класса соответственно допускают окружные скорости 10…18 и 5…10 м/с.

В зацеплении прямых зубчатых колес различают боковой Эб и радиальный Spзазоры (рис. 10). Допустимые величины этих зазоров в зависимости от модуля шестерен, их размера и класса точности изготовления приводятся в технических условиях на ремонт машин. Например, в передачах небольшого диаметра III класса точности боковой зазор для модуля 5 мм составляет 0,3…0,35 мм, а радиальный должен быть не более 0,18…0,2 модуля.

Зазоры измеряют щупом или индикатором. Более точные измерения выполняют прокатыванием между зубьями свинцовой пластинки толщиной, несколько большей, чем зазор, с последующим измерением ее микрометром.

Рис. 10. Боковой и радиальный зазоры зубчатого зацепления

Рис. 11. Проверка зацепления цилиндрических зубчатых колес по краске
а—правильное зацепление; б— радиальный зазор велик; е—> радиальный зазор мал; г — перекос осей

Рис. 12. Контроль торцового биения зубчатого колеса с помощью индикатора
1,3 — индикаторы; 2 — металлический калибр

Толщина расплющенной пластинки соответствует значению зазора между зубьями.

Правильность зацепления проверяют по пятну касания следующим образом. На рабочую поверхность зубьев одного колеса наносят тонкий слой краски, затем, вращая это колесо, получают отпечатки краски на рабочих поверхностях зубьев второго колеса. Размеры и расположение подученных отпечатков указывают на характер и погрешности зацепления (рис. 11). В реверсивных передачах проверяют обе стороны зубьев. Размеры отпечатков.по длине и высоте зависят от класса точности зубчатых колес и ошибок, возникающих при сборке зубчатой передачи. Например, на шестернях II класса точности отпечаток должен занимать не менее 65 % длины зуба и не менее 60 % общей высоты зуба.

Дефекты сборки, выявленные с помощью краски, устраняют: при отпечатках вида г (см. рис. 11) — выверкой параллельности осей валов, при отпечатках видов б и в — изменением межцентрового расстояния.

Радиальное и торцовое биение колес, установленных на валу, проверяется индикатором (рис. 12). Для этого кал с шестерней устанавливают на проверочной плите, на призмах или в центрах так, чтобы была обеспечена параллельность оси вала и плоскости плиты. Затем между зубьями колеса помещают металлический калибр, на который устанавливают ножку индикатора, и замечают положение его стрелки. Перекладывая калибр через один-два зуба и поворачивая вал, определяют разницу в показаниях индикатора. Полученная разница в показаниях индикатора будет соответствовать величине радиального биения начальной окружности колеса. Другим индикатором проверяют торцовое биение шестерни. В передачах обычно допускают следующие биения: радиальное 0,025… …0,075, торцовое 0,1…0,15 мм.

При сборке конических передач необходимо соблюдать те же положения, что и при сборке цилиндрических передач. Кроме того, сборка конических передач предусматривает проверку взаимного расположения шестерен на валах, при котором определяют совпадение точек пересечения образующих конусов и величины боковых зазоров в зацеплении. Зазоры между зубьями в конических передачах регулируют, перемещая вдоль оси одно из сопрягаемых колес или вал в сборе с колесом. Для этого в соединениях конических шестерен предусматриваются специальные прокладки.

Окончательно правильность зацепления конических шестерен проверяют по пятнам касания (рис. 13).

При сборке червячных передач при отдельно выполненных зубчатых венцах вначале соединяют венец со ступицей, затем монтируют червячные зубчатые колеса на валах. Особое внимание уделяют точности зацепления червяка с зубьями колеса.

Для этого необходимо обеспечить:
1) точное расстояние между осями валов червяка и червячного колеса;
2) необходимое значение угла между осями червяка и червячного колеса;
3) совпадение средней плоскости колеса с осью червяка;
4) нормальные боковые зазоры в зацеплении.
Перечисленные условия показывают, что качество сборки червячных передач обеспечивается точностью изготовления червячной пары и корпуса, в котором собирают передачу.

Рис. 13. Проверка зацепления конических зубчатых колес по пятнам касания
а — правильное; б — излишнее; в — недостаточное; г — необходимо отодвинуть ведомое колесо; д — то же придвинуть

Рис. 14. Проверка зацепления червячной пары по краске
а —ось смещена вправо; б— то же влево; е —правильное расположение

Рис. 15. Определение бокового зазора в червячном зацеплении
1 — индикатор; 2 — градуированный диск

Несовпадение средней плоскости червячного колеса (рис. 14) с осью червяка влияет на степень контакта рабочих поверхностей зубьев. Положение оси червяка и плоскости колеса проверяют по пятну касания, а в крупных червячных парах — при помощи шаблонов или отве-сов. Для получения пятен касания наносят тонкий слой краски на червяк и после полного поворота червячного колеса по пятнам касания на поверхности его зубьев судят о правильности сборки. При правильном зацеплении червяка краска должна покрывать поверхность зуба червячного колеса не менее чем на 60…70 % по длине и высоте. Совпадение оси червяка плоскости червячного колеса достигается при помощи прокладок других компенсирующих элементов.

О величине бокового зазора между зубьями червячной передачи судят по величине углового смещения червяка при неподвижном колесе. На рис. 15 показан один из способов определения углового смещения. На вал червяка устанавливают градуированный диск. Индикатор используют для того, чтобы определить момент начала поворота червячного колеса.

Сборка цепных и ременных передач. Сборка цепных передач заключается в установке и закреплении звездочек на валах, монтаже и регулировке натяжения цепи. Для нормальной работы передачи необходимо обеспечить па. раллельность валов и расположение звездочек в одной плоскости. Несоблюдение этих условий приводит к перекосу и быстрому изнашиванию звездочек и цепей.

Правильность установки звездочек на валах и величины их торцового и радиального биений проверяют с соблюдением правил и приемов, применяемых при монтаже зубчатых передач. Радиальное и торцовое биение звездочек не должно превышать 0,05 мм на 100 мм диаметра звездочек. Правильность установки звездочек водной плоскости контролируют с помощью шнура, а при небольших расстояниях между их центрами — линейкой.

Для нормальной работы цепи большое значение имеет правильное ее натяжение, так как провисание цепи смягчает удары между элементами передачи в процессе работы. Слишком сильное натяжение приводит к быстрому износу звездочек и подшипников передачи. В правильно собранной передаче шарниры цепи хорошо прилегают к звездочке, а цепь может провисать не более чем на 21%’ расстояния между валами. Необходимое натяжение цепей достигается регулировкой межцентрового расстояния, установкой специальных натяжных звездочек или изменением числа звеньев, составляющих цепь. Если цепь устанавливают в разомкнутом виде, то для стягивания концов цепи применяют специальное натяжное приспособление (рис. 16).

В приводах строительных машин в основном используют прорезиненные тканые ремни. Они состоят из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани —прокладок, связанных вулканизированной резиной. Ткань передает основную часть нагрузки, а резина предохраняет ее от повреждений и повышает коэффициент трения. Прорезиненные ремни прочны, эластичны и малочувствительны к влаге, их широко используют для различного диапазона мощностей, однако их необходимо предохранять от воздействия минеральных масел, разрушающих резину. Работа ремня и всего привода зависит от качества их соединения. Неправильно соединенный ремень создает удары на детали привода, а чрезмерно натянутый вызывает нагрев и быстрый износ подшипников.

Наилучшим способом соединения ременной передачи является склеивание. Для этих целей концы ремня расслаивают на отдельные уступы (рис. 17,а), длина которых для ремней шириной до 150 мм составляет 90… …100 мм. Поверхность уступов зачищают напильником или наждачной шкуркой, не задевая ткани, промывают авиационным бензином, после этого наносят ровным тонким слоем резиновый клей и дают просохнуть до прекращения прилипания. Такую операцию повторяют 2…3 раза, затем концы ремня накладывают соответствующими уступами друг на друга, оставляя в стыках зазор около 1 мм. После этого место склейки зажимают между плитами в тисках или с помощью струбцин и оставляют в таком положении на сутки до полного склеивания.

Рис. 16. Приспособление для стягивания концов цепи

Рис. 17. Соединение ремней клеем (а), сыромятными ремешками (б), скобами (в) и «гребешками» (г)
1 — шарнирная ось; 2 — проволочный крючок; 3 — болт; 4 — угольник

Таким же способом можно склеивать конвейерные ленты и клиновые ремни.

Кроме склейки, ремни соединяют сыромятными сшивками (рис. 17, б) и с помощью металлических угольников «гребешком» (рис. 17,б,г). Эти виды соединений более жестки, они быстро и легко выполняются и могут работать при значительных диаметрах шкивов на скоростях до 10 м/с.