Конструкторская разработка. Анализ существующих конструкций. Расчёт передачи винт-гайка

6.КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

6.1 Анализ существующих конструкций

С развитием автомобилестроения количество автомобильного парка с каждым годом увеличивается, перестала возникать проблема с проведением технического обслуживания в кратчайшие сроки.

Для того чтобы провести техническое обслуживание в полном объеме в кратчайшие сроки, необходимо иметь различные приспособления. Кроме наборов специальных инструментов, станков и оборудования, предприятия должны быть оборудованы различными съёмниками, для уменьшения трудоёмкости работ по демонтажу различных деталей.

Существуют съёмники различные по конструкции и назначению. В настоящее время наибольшее распространение получили съёмники с гидравлическим и механическим приводами. Их общими недостатками являются: довольно узкая область применения, обусловленная конструктивными параметрами (ширина захвата, максимально допустимое усилие выпресовки и т.д.), необходимость применение дополнительных средств (тележки,кран-балки), для транспортировки демонтированных деталей к месту ремонта. Съёмник с гидравлическим приводом сложнее и дороже в изготовлении, менее надёжен, его невозможно эксплуатировать при отсутствии питания от электрической сети.

Предлагаемый в данном разделе универсальный съёмник для работ по ходовой части позволяет значительно сократить затраты труда и времени на демонтаж подшипников и тормозных барабанов.

Универсальный съёмник довольно прост в обращении, а также обладает небольшими габаритными размерами.

Данный съёмник прост по устройству. Универсальность его заключается в том, что его можно использовать для демонтажа подшипников и тормозных барабанов автомобилей всех марок, независимо от их длины, ширины и диаметра демонтируемых изделий.

6.2. Устройство предлагаемой конструкции

Для облегчения работ по техническому обслуживанию, в дипломном проекте предлагается устройство для демонтажа подшипников и тормозных барабанов автомобилей различных марок и габаритов – универсальный съёмник для работ по ходовой части.

В тележку вмонтированы две стойки на которых установлена каретка, передвигающаяся в вертикальной плоскости, для снижения усилия необходимого для её перемещения, каретка установлена на пружины.  Фиксация каретки на заданной высоте происходит с помощью двух рукояток. Между стойками установлена передача винт-гайка, с помощью которой создаётся необходимое для демонтажа усилие. На гайке, которая крепится к каретке с помощью сварки, установлены 2 стержня для установки захватов, необходимых для демонтажа детали. Передача винт-гайка была выбрана благодаря простоте её изготовления и большой несущей способности при сравнительно небольших габаритных размерах. Винт оснащён сменным упором, что позволяет использовать данный съёмник для обслуживания как легковых, так и грузовых автомобилей.

Для изготовления данного съёмника необходимо произвести расчёт усилия необходимого для демонтажа, а также рассчитать конструктивные размеры передачи винт-гайка.  

6.3 Расчёт передачи винт-гайка

Для расчёта передачи принимаем размеры подшипника 417:

Внутренний диаметр d=85 мм;

Ширина B=52 мм;

Наружный диаметр внутреннего кольца D=210 мм.

Определяем стандартную посадку и наибольшее значение натяга. Посадка подшипниковая к6; [СТ.СЭВ 145-75].

Натяг .

Выбираем коэффициент трения сопрягаемых поверхностей [5]:

Принято f = 0,08.

Определяем коэффициенты С₁ и С₂:

                  (6.1)

где d – внутренний диаметр подшипника;

μ₁ и μ₂ – коэффициенты Пуансона;

D – наружный диаметр внутреннего кольца подшипника.

Если вал и охватывающая его деталь выполнены из стали, то коэффициенты Пуансона  μ₁= μ₂=0,3.

Определяем контактное давление ρ, , на сопрягаемых поверхностях:

                                                               (6.2)

где Е₁ и Е₂ – модули упругости на охватывающей и охватываемой деталей.

Принимаем модуль упругости для стали Е =

Определяем усилие запрессовки Р, Н, необходимое для сборки соединения с гарантированным натягом.

                                                                          (6.3)

где P_запр. – услие запрессовки, Н;

L – длина сопрягаемых поверхностей равна ширине подшипника, мм;

Принято L = 52 мм.

Определяем усилие распрессовки.

Расчётное усилие при распрессовке необходимо брать на 10…15% больше, чем при запрессовки: