Устройства для обработки шатунных шеек коленчатых валов - чертежи

4 конструкторская часть

Целью данного раздела дипломного проекта является разработка универсального привода для вращения деталей класса круглые стержни, с целью восстановления способом электродуговой металлизации.

4.1 Анализ конструкций

Устройство для обработки шатунных шеек коленчатых валов, содержащее опоры с вкладышами для установки вала по коренным шейкам и размещенные на корпусе упоры для углового ориентирования вала.

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при ремонте двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение точности установки шатунной шейки. Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки шатунных шеек коленчатых валов, содержащее опоры с вкладышами для установки вала коренными шейками и размещенные на корпусе упоры для углового ориентирования вала, снабжено установленными с возможностью фиксации на корпусе эксцентриковыми осями, на которых размещены упоры.

На рисунке 4.1 изображена передняя опора устройства для обработки шатунных шеек коленчатых валов(SU 1017472 A).

Устройство состоит из передней опоры 1, устанавливаемой на шпиндель передней бабки шлифовального станка, и задней опоры, устанавливаемой на задней бабке. Передняя опора имеет корпус 2 со сменным вкладышем 3, соответствующем размеру коренной шейки коленчатого вала 8, призму 7 и болт 6 для крепления коленчатого вала, откидные подпружиненные упоры 4 для угловой ориентации вала (совмещения осей обрабатываемой шатунной шейки и шпинделя станка). Упоры установлены на корпусе с помощью эксцентриковых, осей 5, позволяющих производить регулировку упоров. Задняя опора устроена аналогично, но не имеет упоров.

Коленчатый вал устанавливается своими крайними коренными шейками на вкладыши 3 опор, упирается технологической площадкой на противовесе в один из упоров, что соответствует соосному положению одной из шатунных шеек и шпинделя станка, закрепляется с помощью призмы 7 и болта 6. После обработки шейки вал раскрепляют и производят переустановку его для обработки следующей шатунной шейки путем поворота вала на вкладышах до прощелкивания следующего упора 4 и затем обратного доворота до контакта упора и базовой поверхности лыски (технологическая площадка) и цикл повторяется.

Достоинством данного изобретения является то, что регулировка производится каждого упора в отдельности, что позволяет производить более точную установку шатунной шейки.

Недостатками устройства является низкая производительность установки детали за счет использования индикаторных приспособлений.

Центрирующее устройство к шлифовальному станку для обработки шатунных шеек (SU 560735 A).

Центрирующее устройство (SU 560735 A), показанное на рисунке 4.3 состоит из корпуса призмы 4, установленного и закрепленного в выемках правого и левого зажимных патронов

В верхней части корпуса призмы 4 (опорный элемент) в эксцентричной направляющей установлен сменный подвижный вкладыш 5, в котором наружная поверхность смещена относительно внутренней базовой поверхности. Последняя, смещена относительно оси вращения зажимного патрона 1 на величину радиуса кривошипа коленчатого вала.

В нижней части корпуса призмы 4 находится механизм перемещения вкладыша 5, состоящий из скобы 8, прикрепленной к вкладышу 5, внутри которой находится подвижный сухарь 9 с круглой поворотной гайкой 10. Винт 2 соединяется с круглой гайкой 10 и от продольного перемещения в корпусе призмы 4 стопорится шайбой 3.

С двух противоположных сторон корпуса призмы 4 закреплены радиусные планки, имеющие продольные вырезы на величину радиального перемещения вкладыша 5, в которые заходят головки винтов, удерживающих вкладыш 5 от выпадения из корпуса призмы 4.

На торце вкладыша 5 имеется градусная шкала, показывающая величину вертикального перемещения внутренней базовой поверхности вкладыша 3 относительно его наружной эксцентричной поверхности 4.

Коленчатый вал базовой шейкой укладывается на внутреннюю базовую поверхность вкладыша 5 и крепится в зажимном патроне 1 откидной крышкой 7.

Достоинством данного устройства является повышеная производительность центрирования обрабатываемой шейки коленчатого вала.

Это достигается тем, что опорный элемент предлагаемого устройства снабжен подвижным относительно него сменным вкладышем с цилиндрическими наружной и внутренней поверхностями, наружная поверхность которого выполнена эксцентрично по отношению к внутренней базовой поверхности и сопряжена с рабочей поверхностью опорного элемента, выполненной также эксцентрично по отношению к центрам станка. При этом внутренняя базовая поверхность сменного вкладыша образована радиусом, равным радиусу обрабатываемой поверхности, центр которой совмещен с линией центров станка. А также тем, что устройство снабжено механизмом перемещения сменного вкладыша с установленной на торце вкладыша нониусной шкалой, нулевая отметка отсчета делений которой нанесена на торце опорного элемента.

Недостатком данного устройства является дороговизна и сложность изготовления.

Устройство для обработки шатунных шеек коленчатых валов (SU 500033 A1). Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано на предприятиях по ремонту автотракторных двигателей.

Устройство состоит из передней опоры, установленной на передней бабке шлифовального станка и задней опоры, установленной на задней бабке станка.

Предложенное устройство для механической обработки шатунных шеек коленчатых валов снабжено механизмом фиксации упорной скобы в осевом направлении, выполненным в виде винтов, жестко связанных с прижимной планкой и взаимодействующих с установленными в корпусе зубчатыми колесами. На рисунке 4.3 изображена передняя опора.

На опоры коренными шейками укладывают обрабатываемый коленчатый вал, зажимают его с помощью призм 5 и винтов 4, обеспечивающих, кроме этого, передачу крутящего момента. Корпус 2 передней опоры укреплен на планшайбе шпинделя передней бабки станка.

На корпусе соосно ему смонтирована опора, в выточке которой размешен сменный вкладыш 3. Вдоль другого паза опоры; выполненного концентрично выточке для сменного вкладыша 3, может перемешаться соосно обрабатываемому валу упорная скоба 1. Скоба 1 служит для установки обрабатываемого коленчатого вала по углу кривошипов и удерживается дуговой прижимной планкой 6. Последняя прижимается механизмом удержания, расположенным в корпусе 2 и состоящем из винта 7 и зубчатых колес 9, в которые при их повороте ввинчиваются винты, жестко связанные с прижимной планкой 6. Балансировка системы обеспечивается противовесом 10, закрепленным на корпусе винтами 8.

Задняя опора устроена аналогично передней, но в ней отсутствует упорная скоба для установки коленчатого вала по углу кривошипов и механизм удержания упорной скобы в необходимом положении. Коленчатый вал укладывают на вкладыши передней и задней опор так, чтобы шатунная шейка, имеющая медианное или близкое к нему угловое отклонение от положений остальных шатунных шеек и конструкторской базы оказалось бы против закрепленного на станине станка ориентирующего приспособления по опорной призме которого производится угловая ориентация коленчатого вала. Упорную скобу 1 перемешают до соприкосновения соответствующего базирующего упора этой скобы с технологической площадкой вала, служащей для его угловой ориентации.

После этого закрепляют упорную скобу прижимной планкой 6 посредством поворота винта 7, зажимают обрабатываемый коленчатый вал на вкладышах корпуса с помощью призм 5 и винтов 4, отводят опорную призму ориентирующего приспособления от шатунной шейки коленчатого вала и шлифуют шатунную шейку, расположённую на оси вращения устройства. Затем, не изменяя положения упорной скобы 1 на устройстве и не снимая вала со станка, поворачивают его следующие позиции для обработки очередной и последующих шатунных шеек.

Достоинством данного устройства является повышенная точность установки валов.

Недостатком является сложность и дороговизна изготовления.

Устройство для шлифования шатунных шеек коленчатых валов (SU 1256930 A1), содержащее переднюю и заднюю бабки, установленную на передней бабке планшайбу, кинематически связанный с ней центросместитель с механизмом для закрепления обрабатываемого вала и фиксатор для фиксации углового положения вала. С целью повышения производительности труда, устройство снабжено делительным диском, на периферии которого имеются канавки, на центросместителе закреплен фиксатор, конец которого выполнен эксцентричным и установлен с возможностью взаимодействия с канавками делительного диска.

Изобретение относится к устройствам для шлифования поверхностей вращения, в частности к устройствам для шлифования шатунных шеек коленчатого вала, преимущественно в условиях ремонтных предприятий. Цель изобретения - повышение производительности труда за счет исключения использования индикаторного приспособления при наладке устройства. На рисунке 4.4 изображена передняя опора данного устройства.

Устройство содержит центросместитель 2, закрепленный на шайбе передней бабки шлифовального станка, а делительный диск 3 с фиксатором 5 для фиксации на шпоночной канавке коленчатого вала 4 и фиксатор 1, установленный на кронштейне, который закреплен на основании центросместителя 2. Коленчатый вал установлен между передней и задней бабками. Канавки на периферии делительного диска 3 имеют вид впадин эвольвентного зацепления, а конический конец фиксатора 1 расположен эксцентрично на направляющем штоке. Эксцентриситет равен отклонению угла развала шатунных шеек в линейном выражении на расстоянии делительного радиуса Rд впадины эвольвентного зацепления. На рисунке 4.4 эксцентриситет для наглядности условно показан увеличенным. Для коленчатых валов автомобилей при Rд = 120 мм = 0,5 мм.

Перед установкой коленчатого вала 4 на шлифовальный станок для обработки, на его ступицу устанавливается делительный диск 4 и фиксируется на шпоночной канавке. Коленчатый вал 4 устанавливается на шлифовальном станке в трехкулачковые патроны серийных центросместителей. Если конец фиксатора вошел в канавку на периферии диска 3, то пара шатунных шеек, соответственно, располагается в зоне шлифования. Поворачивая шток фиксатора 1 за ручку, поворачивают и делительный диск 3. Величина максимального поворота диска 3 от вращения штока фиксатора 1 и вращающегося вместе с ним коленчатого вала 4 равна угловому допуску расположения шатунных шеек. Таким образом, отпадает необходимость в использовании индикаторного приспособления для контроля положения шатунных шеек, находящихся в зоне шлифования.

Выставленный коленчатый вал 6 зажимается кулачками патронов станка. Затем производится процесс шлифования. По окончании процесса, пары шатунных шеек, расположенные на одной оси, кулачки патронов разводятся, шток фиксатора 1 оттягивается, а коленчатый вал 4 вместе с диском 3 поворачивается на угол развала шатунных шеек. Конец фиксатора 1 вводится в очередную канавку на периферии делительного диска 3. После шлифования всех шатунных шеек коленчатый вал 4 снимается с трехкулачковых патронов.

Преимущества данной конструкции заключаются в простоте изготовления, повышенной производительности труда за счет исключения использования индикаторного приспособления при наладке устройства.

Основным недостатком конструкции является то, что она рассчитана на определенный диаметр вала, то есть не универсальная.

4.2 Обоснование выбранного прототипа и направлений его совершенствования

Прототипом конструируемго привода, на основании проведенного анализа конструкций, принимаем устройство для шлифования шатунных шеек (рисунок 4.4), так как эта конструкция недорогая, простая в изготовлении, удобна в эксплуатации.

Для увеличения номенкулатуры и производительности установки напыляемых деталей, предлагается модернизировать механизм крепления деталей.

4.5 Рекомендации по техническому обслуживанию и ремонту

Все подвижные соединения смазываются консистентной смазкой.

После всех регулировок проверяют затяжку всех болтовых соединений.

В процессе эксплуатации один раз в год меняют масло в коробке передач.