Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ. НАПРАВЛЯЮЩИЕ

21.1. Корпусные детали

Под корпусными понимают детали, основное назначение кото­рых "нести" машины, рабочие органы и узлы различных приводов, заключать в себя детали и сборочные единицы, обеспечивать гер­метичность и безопасность.

Принято выделять группу станин, группу фундаментных плит и группу корпусных деталей:

Станины (рамы) "несут" на себе основные узлы машины, обеспечивая их правильное взаимное расположение как в подвижном, так и неподвижном состояниях (рис. 21.1, а-е).

На плитах закрепляются машины и их приводы (рис. 21.1, ж). В отличие от станин они не имеют направляющих.

Корпусные детали - детали с нечетко выраженными свойствами станин и плит (например, кронштейны, стойки и дру­гие поддерживающие детали); подвижные корпусные детали (сто­лы, суппорты, ползуны, направляющие); корпусы коробок, редук­торов, подшипников; к этой же группе относят кожухи и крышки (рис. 21.1, з-м).

Изготовляют корпусные детали литьем, сваркой или комбини­рованным способом. На выбор последнего влияет ряд факторов: нагруженность деталей, их количество, весовые характеристики, и др. При большом объеме однотипных изделий и незначительной их нагруженности предпочтительнее литье; для единичного и мел­косерийного производства при значительной нагруженности дета­лей и жестких требованиях по массе больше подходит сварка. Весьма эффективен комбинированный способ, позволяющий значительно упростить и удешевить изготовление корпусных деталей, особенно со сложной конфигурацией. В общем случае назначение того или иного способа производится после сравнительного технико-эконо­мического расчета.

Основным материалом при литье является серый чугун, Для сварных корпусных деталей используют углеродистые стали (ГОСТ 380-94), углеродистые качественные стали (ГОСТ 1050-88) в виде листов, полос, швеллеров и другого проката. Весьма перспектив­ными являются пластмассы, полиамидные и композитные материа­лы

Основными критериями надежности корпусных деталей явля­ются прочность, жесткость, износостойкость и долговечность.

Для отливок из серого чугуна, углеродистой стали, алюминиевых сплавов толщину стенок s (мм) можно определять в зависимости от приведенного габарита N детали:

(21.1)

где L, В, Н - соответственно длина, ширина и высота отливки (м).

Для увеличения жесткости и прочности литых деталей и как средство улучшения от­ливки применяют оребрение (рис.21.5). Целесообразное расположение ребер позволяет улучшить пита­ние элементов отливок и предупредить воз­никновение усадочных раковин и внутренних напряжений.

Сварные корпусные детали экономически более выгодны при единичном или мелкосерийном производстве, когда не оправдываются затраты на изготовление оснастки (кокилей, стержней и т. д.) или не освоено литье на предприятии.

21.2. Направляющие

Направляющими называется совокупность поверхностей сколь­жения (качения) двух сопрягаемых корпусных деталей, обеспечи­вающая возможность их относительного прямолинейного или вра­щательного движения.

Направляющие скольжения широко при­меняют в машинах. Наиболее распростра­нены следующие группы направляющих [25]:

· Направляющие металлорежущих станков, для которых характерны большие длины ходов, большие диапазоны скоро­стей (от малых скоростей подачи до зна­чительных скоростей главного движения) и высокие требования к точности.

· Направляющие кузнечно-прессовых машин, для которых характерны большие осевые нагрузки (в направлении переме­щений) и повышенные температуры.

· Направляющие ползунов (крейц­копфов) поршневых двигателей, для кото­рых характерны нагрузки в одной пло­скости (плоскости кривошипно-шатунного механизма), значительные скорости и в большинстве случаев повышенные темпе­ратуры.

При стесненных габаритах применяют одну направляющую с замкнутым конту­ром (рис. 21.6, а и б): а) круглую цилин­дрическую, наиболее простую в изготовле­нии; б) призматическую, когда на соеди­нение действуют значительные моменты, стремящиеся его провернуть. Переме­щаться может как охватываемая, так и охватывающая деталь. Круглые цилиндри­ческие направляющие применяют также при необходимости поступательных и вра­щательных перемещений.

Направляющие станин выполняют охва­тывающими и охватываемыми. Охваты­вающие направляющие (рис. 21.6, д, ж, и) лучше удерживают смазочный материал (при обычном горизонтальном расположе­нии). Применяют их при больших скоро­стях перемещений, а также для направ­ления деталей с малыми размерами по­перечного сечения типа ползунов. В дру­гих случаях преимущественно применяют охватываемые направляющие (рис. 21.6, г, е, з).

Направляющие должны иметь доста­точную длину во избежание повышенного трения, перекосов и защемления. В стан­ках отношение длины направляющих к ширине столов и салазок выбирают обычно не меньше 1,5.

Критериями работоспособности на­правляющих, работающих при малых ско­ростях, но значительных давлениях и не­совершенной защите, являются сопротив­ление абразивному изнашиванию и схва­тыванию, а при больших скоростях — сопротивление схватыванию, которое пре­имущественно вызывается кромочными давлениями от температурных деформа­ций.

В соответствии с этими критериями для направляющих применяют следующие материалы:

· незакаленный чугун НВ180 по чугуну при малых скоростях и давлениях, используемый одновременно для корпусных дета-лей;

· закаленный чугун, обеспечивающий повышение износостойкости в 2 раза и более;

· закаленные высокоуглеродистые стали ШХ15СГ, ШХ15, цементуемые легированные стали 18ХГТ и 12ХНЗА, азоти-
руемые стали (в виде накладных пластин) по чугуну;

· цветные сплавы: цинковый сплавЦАМ10-5, бронзы БрАМЦ9-2 (в виде накладных пластин на направляющую меньшей длины) — в целях предотвращения заеданий, снижения трения, повыше-
ния равномерности;

· полимерные материалы на основе фторопласта-4 с наполнителями;

· высокотехнологичные быстротвердеющие эпоксидные компаунды — наполненные эпоксидные смолы, намазываемые в тестообразном состоянии на одну из направляющих и формируемые по сопря­женной поверхности.

Для надежной работы направляющих большое значение имеет защита их от попадания пыли, стружки, абразива. Хо­рошие защитные устройства могут иногда снизить интенсивность изнашивания в десятки раз. В качестве защитных устройств при­меняют простые щитки, меха гармоник, перематываемые ленты.

Достоинства направляющих качения: низкий коэффициент тре­ния (0,003...0,005) и поэтому малые силы сопротивления движе­нию (в 20 раз меньше, чем у направляющих скольжения); практи­чески отсутствие разницы между силами покоя и движения, что обеспечивает как быстрые, так и весьма медленные равномерные (без скачков) перемещения высокой точности; незначительный износ тел качения и направляющих [10]. Благодаря этим преимуществам, несмотря на более сложную конструкцию (рис. 21.7), области применения таких направляющих расширя­ются.

Материалы тел качения — хро­мистые шарикоподшипниковые стали ти­па ШХ15. Оптималь­ные материалы направляющих — закален­ная до высокой твердости (58...63 НРС_Э) сталь ШХ15, хромистые и другие легиро­ванные стали, цементованные на доста­точную глубин.