Облегчение сборки и разборки соединений

Облегчение сборки и разборки

При проектировании узлов, агрегатов и машин необходимо обеспечить удобство обслуживания, управления, разборки, сборки и регулирования, доступность агрегатов для осмотра: предупредить возможность повреждений и поломок в результате неумелого или небрежного обращения с машиной; облегчить очистку машины. Необходимо придать машине красивый внешний вид.

Рассмотрим несколько примеров облегчения сборки и разборки соединений, часто разбираемых в эксплуатации (рис. 775).

Затруднительное надевание мягкого рукава на трубу в конструкции (а) облегчено в конструкции (б) введением направляющего участка с закругленными входными кромками.

В уплотнениях с разрезными пружинными кольцами (вид в) для упрощения сборки корпус должен быть снабжен пологой заходной фаской диаметра D, превышающего диаметр d колец в свободном состоянии (вид г).

В труднодоступных соединениях, особенно когда сборка производится «вслепую», детали, вводимые в отверстие (вид д), целесообразно снабжать конусами-искателями, а в отверстиях предусматривать конусы-ловители (вид е).

Способы облегчения монтажа

При конструировании масляных систем нередко забывают о необходимости периодической очистки внутренних полостей и каналов от скоплений грязи и продуктов теплового разложения масла. Масляные каналы предпочтительно закрывать не наглухо (рис. 776, а, б), а пробками (виды в, г).

Способы глушения маслопроводов

На рис. 777, а приведен пример нецелесообразной конструкции смазочной полости шейки коленчатого вала. Полость герметизирована заглушками из листовой стали, завальцованными в щеки коленчатого вала. Очистка полости возможна только путем прошприцовки внутренних полостей вала моющим раствором. Целесообразнее конструкция со съемными заглушками (рис. 777, б).

Способы глушения масляных полостей коленчатого вала

Часто демонтируемые и монтируемые в эксплуатации соединения следует делать быстросъемными. На рис. 778 показан наконечник проводника системы зажигания. В конструкции (а) для снятия проводника требуется полное отвертывание крепежной гайки контактного винта. В конструкции (б) с прорезным наконечником достаточно отвернуть гайку на высоту h фиксирующей отбортовки, после чего наконечник снимается с винта.

Наконечник проводника

На рис. 779 показано быстродействующее соединение с откидными болтами (называемыми автоклавными вследствие того, что их часто применяют для крепления крышек автоклавов). Достаточно отвернуть гайку на высоту, обеспечивающую ее проход через угол крышки, после этого болты откидывают и освобождают крышку.

Откидной болт

На рис. 780 показан пример крепления цилиндрической детали в пружинном зажиме типа «лира».

Зажим "Лира"

В быстродействующих соединениях широко применяют затворы с перекидным рычагом (лягушки). Затвор, основанный на схеме шатунно-кривошипного механизма, состоит из рычага 1 (рис. 781, а), поворачивающегося вокруг оси 2. На рычаге укреплена скобка 3, входящая в крючок затягиваемой детали 4. При переводе в положение, изображенное на виде б, рычагом натягивают крючок. В силу известного свойства кривошипно-шатунного механизма натяжение достигает максимума в мертвой точке. При переходе за мертвую точку (угол α) рычаг фиксируется силами упругости системы, прижимающими его к упору m.

Быстродействующий затвор

Пример применения лягушки в механизме крепления цилиндрической трубчатой детали 1 приведен на рис. 782.

Крепление трубчатой детали быстродействующим затвором

На рис. 783 показан узел регулирования осевого положения вала в разъемном подшипнике скольжения с помощью регулировочных колец (радиальная сборка). В конструкции (а) регулировочные кольца 1 сделаны целыми. Для регулировки нужно снять крышку 2 подшипника, извлечь вал из опор и демонтировать насадную деталь 3.

Регулирование осевого положения вала

В конструкции (б), где регулировочные кольца сделаны разрезными (полукольца 4, 5), необходимо только снять крышку 2 подшипника и, оставляя вал на месте, снять сначала полукольца 4 и затем вывести полукольца 5, повернув их вокруг оси вала на 180°. Если по условиям работы требуется полная, непрерванная разрезами опорная поверхность, то вводят дополнительные целые кольца 6 (вид в). При регулировке эти кольца остаются на месте. Регулировочные полукольца 7, 8 снимаются без разборки вала.

Дли удобства разборки и сборки целесообразно снабжать отъемные крышки корпусных деталей вафельными ребрами (рис. 784), образующими отсеки для раскладки снимаемых при разборке крепежных деталей — по каждому размеру и типу — в свой отсек.

Крышка с отсеками под раскладку крепежа

Рукоятки, маховички, ручные гайки и т. д. должны иметь удобную форму.

На рис. 785, а представлена нецелесообразная конструкция воротка грузового винта; б, в, г — улучшенные конструкции.

Конструкции рукояток

Конструкция гайки ручного завертывания с накаткой (рис. 786, а) не позволяет сильно затянуть гайку. В конструкции (б) острые грани гайки режут пальцы, кроме того, в верхней полости гайки образуется грязевой мешок. Правильные конструкции, допускающие силовую затяжку от руки, показаны на видах в, г. При необходимости сильной затяжки ручные гайки снабжают дополнительными элементами в виде лысок или шестигранников (вид д).

Ручные гайки

Для ускорения и упрощения монтажа часто разбираемых соединений целесообразно применять, «нетеряющиеся» гайки, зафиксированные в притягиваемой детали, например, с помощью кольцевых стопоров (рис. 787). Одиночные гайки фиксируют с минимальным осевым зазором m; такие гайки служат съемниками. В соединениях с несколькими гайками осевой зазор m должен несколько превышать длину n резьбы болтов. В противном случае завертывать и отвертывать гайки становится трудно (по избежание перекоса и защемления детали приходится последовательно и каждый раз на малую величину завертывать поочередно все гайки).

«Нетеряющиеся» гайки

Конструкция ручных гаек, маховичков и т. д. должна обеспечивать удобный подход и надежный захват их всей кистью руки. Диаметр маховичков должен быть не меньше 80—100 мм. Конструкция по рис. 788, a неправильная: зазор m между маховичком и крепежными болтами не позволяет охватить маховичок рукой. В конструкции (б) маховичок удален от стенки корпуса. Если применить утопленные болты с внутренним шестигранником (вид в), зазор увеличивается на высоту головки болта n.

Конструкции ручных маховичков

Минимальный зазор m, необходимый для удобного захвата рукой маховичка, равен 20—25 мм. Для машин, работающих на открытом воздухе, его следует делать не менее 35—40 мм, учитывая работу в рукавицах.

Маховички и рукоятки, предназначенные для быстрого вращения (например, рукоятки перестановочных передач металлообрабатывающих станков, маховички поворотных червячных передач и т. д.), должны обладать повышенной маховой массой, облегчающей преодоление неравномерности крутящего момента привода. Приводные рукоятки (рис. 789, а) необходимо снабжать противовесами (вид б) или выполнять их в виде маховичков с массивными ободьями (вид в).

Рукоятки

Детали ручного манипулирования во избежание повреждения рук, для улучшения внешнего вида и предупреждения коррозии следует полировать.

В резьбовых соединениях рядового назначения следует применять гайки с двусторонней фаской, которые можно ставить любой стороной.

Часто отвертываемые в эксплуатации гайки и болты целесообразно выполнять с увеличенной высотой шестигранника Н = (1,0—1,4)d (рис. 790, б, д) вместо обычных значений h = (0,7—0,8)d (вид а, г) и придавать им повышенную твердость (HRC 35—45) во избежание смятия граней.

Конструкции гаек и болтов

Облегчают завертывание и отвертывание буртики у основания шестигранника (виды в, е), предупреждающие соскальзывание ключа. Однако для массового производства эта конструкция не приспособлена (нельзя изготовлять гайки из шестигранного проката).

Во всех случаях, когда допускает конструкция, целесообразно предусматривать завертывание торцовыми ключами.

Как правило, следует стремиться к всемерной унификации размеров шестигранников для уменьшения номенклатуры ключей. Однако при стопорении болтов контргайками рекомендуется применять различные инструменты для болта и для контргайки (виды з, и). При одинаковых шестигранниках (вид ж) приходится держать в комплекте дублирующие ключи. Гайки и болты с левой резьбой должны быть помечены во избежание попыток неправильного отвертывания, которое может вызвать повреждение деталей. Различительные метки для крепежных деталей с левой резьбой показаны на рис. 791, а—з.

Различные метки для крепежных деталей с левой резьбой

Детали, входящие в основной комплект, должны быть конструктивно привязаны к машине. Незакрепленные детали могут быть утеряны при транспортировке и перестановке машины. Примеры конструктивной привязки приведены на рис. 792, а, б (смотровая крышка) и в, г (ножка с самоустанавливающимся башмаком).

Конструктивная привязка деталей