Диссертация (Сборка регулируемых цилиндрических клеевых соединений), страница 3

2) для перемещения верхней плиты понаправляющим важным требованием является обеспечения плавного движения15без рывков и заеданий. 3)Необходимо обеспечить высокую точностьсопряжения с малыми зазорами δ между втулкой и направляющей. Величиназазора составляет 5…30мкм, а для прецизионных изделий 5…10 мкм.4)предъявляется высокое требование к качеству поверхностного слоя, котороеопределяется 8 и выше квалитетами точности; 5) необходимость строгойфиксации соединения в требуемом положении. [10, 24, 101]Рис. 1.4. Сборочная единица с цилиндрическими направляющими,запрессованными в нижнюю плиту2) клеевые соединения, которые имеют ряд несомненных преимуществ посравнению с рассмотренными видами сборки: препятствуют образованиюкоррозии; дают возможность герметизации одним составом соединений,работающихспособностьювусловияхвибро-иизбыточных давленийшумогашения;и вакуума;способствуютобладаютравномерномураспределению напряжений в соединении; дают возможность уменьшенияразмеров, массы, габаритов соединения, а также объема механическойобработки, за счет упразднения дополнительных операций, возможностьиспользования разнородных материалов, а также материалов, чувствительных кнагреву; при склеивании не наблюдается искажения формы тонкостенных16соединений; снижение требований к качеству поверхностного слоя до 8…10квалитета точности.

[3, 4, 6, 10, 36, 49 ]К недостаткам данного способа сборки можно отнести: чувствительностьк термическим и динамическим ударам; снижение прочности соединения принагревании; относительно низкую прочность на отрыв; необходимостьтщательной подготовки поверхности (Таблица 1.). [50, 51, 52, 58]Таблица 1.Сравнение методов сборки цилиндрических соединений.Виды соединенияСоединения с натягомПоказателиПродольно Поперечно Шпоночныепрессовые -прессовыеПрочностные характеристикиГашениевибрацийТермостойкостьКоррозионнаястойкостьГерметичностьсоединенияВозможностьразборкиТребуемоекачествоповерхностиШлицевыеКлеевыенетдавысокаянизкаяФреттинг коррозияОтсутствуетПрепятствует коррозиинетданет8 и вышеквалитетточности8 и вышеквалитетточностида9 и вышеквалитетточностиусловная8…9 ивышеквалитет8…10квалитетточности1.2.

Применение клеевых соединений в машиностроении при сборкенеподвижных соединенийСклеивание относится к способу получения неподвижных неразъемныхсоединенийвтехнологиимашиностроения.Способностьсклеиванияповерхностей обусловлена возникновением сил адгезии и когезии.

Важнойхарактеристикойкомпозицииклеевыхсмачиваниясоединенийповерхностей,являетсяиспособностьполногоклеевойзаполняявсех17микронеровностей. Таким образом, происходит увеличение площади контактасопрягаемых поверхностей до 100%, что характерно лишь для этого способасборки. [1, 35, 58]Существуетдваспособасклеиванияцилиндрическихдеталей:1)Склеивание деталей с зазором.

При сборке цилиндрических соединений, вмашиностроении, интервал рекомендуемыхзазоров лежит в пределах0,01…0,5мм. При создании увеличенных зазоров, рекомендуется использоватьнаполнители, например, в виде алюминиевой пудры, чугунной пыли, талька ит.д.Как было рассмотрено в параграфе 1.1, сборка сдвоенных направляющихпредставляет наибольшую сложность при сборке цилиндрических соединений вмашиностроении (Рис.

1.5). Клеевые соединения позволяют упроститьтехнологическийпроцесссборкинаправляющих,атакжеуменьшитьтрудоемкость изготовления плит. Применение зазора вместо натяга позволяетснизить точность обработки отверстий в плитах до 8…10 квалитета точности,уменьшить точность межосевого расстояния между посадочными отверстиямиА. Это возможно за счет регулирования положения направляющих в пределахсоздаваемого зазора до полимеризации клеевой композиции, что позволяетисключить применение дополнительной оснастки. [13, 31, 101]Рис 1.5. Сборка цилиндрических направляющих технологическогооборудования: а - запрессовкой, б - склеиванием182)Склеивание деталей с натягом (Рис. 1.6.). При этом используется два способа:а) Продольно-прессовый с применением склеивания. Особенностью продольнопрессового способа сборки с применением клеевой композиции являетсяотсутствие смятия микрорельефа при прессовании, за счет заполнениямикронеровностей клеем.

По сравнению с классическим, данный способ сборкигарантирует получение полного контакта между сопрягаемыми поверхностями,а также снижение коэффициента трения за счет использования клеевойкомпозиции. б) Поперечно-прессовый с применением склеивания. Данныйспособ сборки осуществляется при условии нагрева охватывающей детали инанесения клеевой композиции на охватываемую. Такой способ целесообразенпри различных коэффициентах теплового расширения сопрягаемых деталей,например при сборке алюминиевых и стальных деталей, так как позволяетснизить внутренние напряжения в соединении. Применение данного способасборки приводит к увеличению прочности получаемого соединения в 3…4 раза.Недостатком представленных способов сборки является сложность дальнейшейразборки, получаемого соединения.

[6, 12, 101]Рис.1.6. Типовые цилиндрические соединения полученные склеиванием снатягом: а - втулки и зубчатые колеса, устанавливаемые на концывала; б - соединения с втулками; в - шестеренки, расположенные всредней части вала и нежесткие втулки; г - многоэлементныесоединения19В конструкциях с применением клеевых соединений, необходимопроводить отработку на технологичность таким образом, чтобы расслаивающаяи отрывающая нагрузки на клеевой шов были минимальны.

Качествополучаемыхклеевыхсоединенийзависитотразныхфакторов:видасоединяемых материалов, марки клея, создаваемого зазора, площади клеевогослоя, шероховатости склеиваемых поверхностей, температура. Одним изнаиболее важных этапов формирования качественного клеевого соединенияявляется тщательная подготовка поверхности под склеивание, поэтомурекомендуется выбирать такой метод обработки поверхности, которыйобеспечивает равномерную шероховатость по всей площади склеивания. [28,29, 30, 60]Для сборки цилиндрических соединений особенно распространены:1)анаэробные клеевые композиции, отверждение которых происходит приусловии отсутствия контакта сопрягаемых металлических поверхностей скислородом и наличии активных металлов.

2)цианоакрилаты, отверждениекоторыхпроисходитприналичиивлагиокружающейсредыинепосредственном контакте сопрягаемых поверхностей. В данном случаеотверждение происходит за несколько секунд. По последним данным,требуемая прочность соединения может быть достигнута по прошествии 5секунд. 3)эпоксидные составы, отверждение которых происходит при условииприсутствия второго компонента, который запускает процесс отверждения. Приподведении тепла в зону сборки, процесс отверждения ускоряется. [5, 9, 37, 62]Клеевые соединения применяются для изделий и узлов цилиндрическойформы при установке подшипников в корпуса или на валы, фиксации роторов,шестерен, звездочек и шкивов на валах, установке цилиндрических втулок игильз в корпуса, герметизации заглушек в двигателях внутреннего сгорания,замене шпоночных и резьбовых соединений; фиксации маслозаливных трубок влитых корпусах, и т.д.

(Рис. 1.7.). [6, 23, 70]20авдб.геРис.1.7. Примеры применения и места нанесения клеевых составов: а вклеивание подшипников, б - склеивание приставных и накладныхдеталей с корпусом, в - склеивание втулок с заменой посадок снатягом на сопряжения с зазором, г - склеивание, герметизациясопряжений типа шток-поршень, д - вклеивание шкивов, е - установказвездочек и зубчатых колесТакое широкое распространение клеевые соединения получили благодаряих преимуществам по сравнению с другими, традиционными методами сборки:1)возможность склеивать разнородные материалы и материалы, которые нельзясоединить другими указанными способами; 2)гашение вибрации и шумаклеевым швом; 3)герметичность клеевого соединения работающего подвоздействием давления и вакуума; 4) возможность склеивать детали различнойконфигурации и толщины; 5) применение клеев совместно с другими методамиулучшает качество получаемого соединения; 6) возможность равномерногораспределения напряжений по всей площади соединения; 7)отсутствие21больших температурных колебаний при сборке клеевых соединений, чтопозволяет производить сборку материалов чувствительных к нагреву; 8) защитаот коррозии; 9) снижение общей трудоемкости сборки за счет расширениядопусков на размер и снижения требований к ним; 10) уменьшениенеобходимость в использовании дополнительных фиксирующих элементах иприспособлений; 11) изменение свойств, например, клеевой шов за счетвведениянаполнителей,токопроводящий;конструкции;13)можно12)снижениесделатьизметаллоемкости,использованиесклеиваниядиэлектрическогомассывивгабаритовнепрерывномиавтоматизированном производстве; 14) наличие хорошего внешнего вида; 15)экологичность клеевых технологий.

[6, 11, 36, 61, 64, 65, 72, 89- 91, 101, 102]Помимо преимуществ, следует выделить ряд недостатков присущих клеевымсоединениям: чувствительность к термическим и динамическим ударам;снижение прочности соединения при нагревании; относительно низкуюпрочность на отрыв; необходимость тщательной подготовки поверхности. [25,36, 38, 101]В материалах фирмы Loctite отмечается, что благодаря использованиюклеевых соединений происходит снижение расходов на производство изделийдо 60% и экономия времени на их сборку до 40-70%.