ПРЕДИСЛОВИЕ

Резьбовые соединения в конструкциях современных машин составляют 15—20% от общего количества соединений, а трудоемкость их сборки составляет 25—35% от общей трудоемкости сборочных работ [21]. Только в автомобильной промышленности всего мира при производстве легковых автомобилей ежегодно используется 6 • 1010 резьбовых соединений, причем на их сборке занято 4 • 105 рабочих. Легковой автомобиль содержит от 2000 до 3000 болтов, из которых примерно 300 играют важную роль в обеспечении надежности автомобиля [55]. Только в США выпускается более 200 • 109 резьбовых деталей в год, из них 200 • 108 ответственных. Использование резьбовых соединений во всех отраслях промышленности постоянно возрастает в связи с увеличением объема выпускаемой продукции и использованием резьбовых соединений вместо сварных и клепаных. Установка такого числа резьбовых соединений настоятельно требует автоматизации и механизации процесса их сборки для обеспечения экономически выгодной производительности.

В современных машинах во многих случаях резьбовые соединения являются ответственными элементами, прочность и долговечность которых во многом определяют надежность работы конструкции в целом.

Надежность высоконагруженных резьбовых соединений определяется тремя основными факторами: конструкцией соединений; правильностью расчета усилия предварительной затяжки, учитывающего функциональные особенности соединения; точностью осуществления расчетной величины затяжки в процессе сборки. В то время, как в улучшении конструкции и точности расчетов в последние годы наблюдается существенный прогресс, усовершенствования в области затяжки еще недостаточны, и в этом направлении ведутся интенсивные исследования [55]. Между тем, предварительная затяжка резьбовых соединений имеет большое значение для их надежной работы. Расчетную величину усилия затяжки определяют исходя из условий работы соединения. При расчете резьбового соединения на прочность учитывается совместное действие усилия затяжки и рабочей нагрузки. Обеспечение усилия затяжки в заданных пределах является одним из основных условии соответствия действительного и расчетного коэффициентов запаса прочности резьбовых деталей. Произвольные, отличающиеся от расчетных, усилия затяжки, получаемые в результате несовершенства ее осуществления в процессе сборки, являются одной из основных причин поломок и износа резьбовых соединений и изделий в целом.

Таким образом, основные проблемы, возникающие при сборке резьбовых соединений, с одной стороны, связаны с необходимостью повышения производительности труда, а следовательно, с высоким уровнем автоматизации и механизации процесса сборки, с другой — с необходимостью обеспечения высокой степени точности затяжки. Поэтому основное внимание в книге уделено этим вопросам.

При автоматизации сборочных работ большие требования предъявляются к технологичности деталей резьбовых соединений, которая существенным образом влияет на надежность и производительность сборочных автоматов. В данной книге на конкретных примерах раскрыты основные принципы конструирования деталей резьбовых соединений, процесс сборки которых целесообразно автоматизировать или механизировать.

Весьма важными являются вопросы ориентирования и сопряжения резьбовых деталей. Недостаточный учет этих факторов нередко приводит к браку сборочных единиц и изделий. При освещении этих вопросов рассмотрены различные критерии сопряжения и схемы базирования с анализом возникающих погрешностей, а также базирование резьбовых деталей с помощью систем автопоиска.

Большое внимание в книге уделено затяжке резьбовых соединений, как наиболее важной и ответственной операции технологического процесса сборки. Поскольку основной критерий затяжки — усилие растяжения болта используют при прочностном расчете резьбовых соединений, основные вопросы, связанные с этой операцией, рассмотрены в изданиях, посвященных конструкторскому расчету резьбовых деталей. Поэтому в литературе по вопросам технологии сборки процесс затяжки резьбовых соединений освещен недостаточно.

Исходя из характера внешних усилий, прилагаемых в процессе затяжки, в книге описаны три метода сборки резьбовых соединений: внешним моментом, ударно-вращательными импульсами, приложением осевых усилий. Большое внимание уделено раскрытию физической сущности явлений, происходящих в процессе затяжки, показана взаимосвязь между прочностными расчетами резьбовых соединений, расчетами величины затяжки, в частности, если ее контролируют при сборке по косвенным параметрам и погрешностями, возникающими при затяжке резьбовых соединений различными способами. При описании способов затяжки на базе таких критериев, как производительность и точность, показаны преимущества и недостатки каждого из них, и перспективные направления.

Постоянно возрастающая потребность сборочного производства в ударных гайковертах вызывает повышенный интерес к методу сборки резьбовых соединений ударно-вращательными импульсами. Только за последние годы в СССР и таких про-мышленно развитых странах, как США, ФРГ, Япония и др. выдано более 1000 авторских свидетельств (патентов) на конструкции гайковертов, способы затяжки и др. Однако все еще ощущается недостаток технической литературы, в которой систематизированно были бы изложены вопросы, касающиеся сборки резьбовых соединений ударно-вращательными импульсами. На многих предприятиях до сих пор сборку соединений ударно-вращательными импульсами отождествляют со сборкой посредством внешнего момента, что не позволяет использовать все преимущества метода и ограничивает область его применения.

В книге рассмотрены основы процесса и параметрические зависимости при ударной затяжке резьбовых соединений, работа и конструкции ударных гайковертов, причем особое внимание уделено новым отечественным гайковертам, позволяющим осуществлять тарированную затяжку ответственных резьбовых соединений.

Основное содержание книги базируется на результатах современных исследований и производственного опыта.

Назад, на страницу описания