Разработка нового класса высокоточных многошпиндельных завинчивающих устройств на основе выявленных взаимосвязей, действующих при синхронной затяжке соединений

• Автор: Житников, Борис Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 276 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение
Глава 1. Анализ существующих способов и технических средств затяжки групповых резьбовых соединений

1Л. Причины некачественной сборки групповых резьбовых соединений

1.1 Л. Средства автоматизации и механизации сборки резьбовых соединений

1.1ЛЛ. Резьбозавинчивающие устройства внешнего крутящего момента

1Л Л.2. Резьбозавинчивающие устройства ударного действия

1.1Л.З. Инерционные автоматические гайковерты с возбудителями поворотных колебаний

1ЛЛ.4. Многошпиндельный гайковерт с пружинным накопителем момента

1ЛЛ.5. Автоматические системы затяжки с обратной связью
1.2. Цель и задачи исследований
Глава 2. Выявление взаимосвязей, действующих в процессе работы многошпиндельных завинчивающих устройств и контроле качества сборки при синхронной затяжке резьбовых соединений нормированным крутящим моментом
2Л. Сущность процесса герметизации стыка в сопряжении плоскостей узла и детали
2.2. Методы контроля качества автоматизированной затяжки групповых резьбовых соединений
2.2.1. Контроль качества сборки групповых резьбовых соединений по моменту затяжки
2.2.2. Контроль качества сборки групповых резьбовых соединений комбинированным методом
2.3. Обоснование величин предварительной силы и момента затяжки резьбовых соединений

2.4. Обоснование угла синхронного поворота резьбовых деталей при нормированной затяжке резьбовых соединений
2.5. Обоснование момента затяжки шпилек
2.6. Требования, предъявляемые при разработке нового класса многошпиндельных завинчивающих устройств, обеспечивающих синхронную затяжку резьбовых соединений нормированным моментом.
3 Выводы по главе.
Глава 3. Обоснование кинематической схемы высокоточного многошпиндельного завинчивающего устройства нового класса для синхронной затяжки резьбовых соединений на основе многоканальной адаптивной системы управления.
3.1. Разработка структурной схемы многоканальной адаптивной электромеханической системы управления завинчивающим устройством для синхронной затяжки резьбовых соединений ^ 3.2. Обоснование кинематических схем высокоточных, много-
шпиндельных завинчивающих устройств нового класса
3.3. Обоснование возможностей многошпиндельных завинчивающих устройств нового класса обеспечивать качественное ввинчивание и затяжку шпилек
Выводы по главе.
Глава 4. Кинематическое исследование работы многошпиндельных завинчивающих устройств нового класса ^ 4.1. Исследование кинематики работы многошпиндельных завин-
чивающих устройств
4.2 Обоснование предельных погрешностей осевых сил затяжки резьбовых соединений многошпиндельными завинчивающими устройствами нового класса
4.3 Моделирование процесса сборки резьбовых соединений многошпиндельными завинчивающими устройствами нового класса
Выводы по главе

Глава 5. Исследование динамики работы многошпиндельных завинчивающих устройств нового класса и предельных режимов взаимодействия их отдельных элементов
5.1. Анализ существования периодических режимов работы канала управления вращением детали.
5.1.1. Уравнения движения привода вращения детали.
5.1.2. Анализ существования периодических режимов работы устройства
5.2. Исследование динамики работы элементов многошпиндельных завинчивающих устройств нового класса
5.2.1. Обоснование предельного быстродействия механизма свободного хода храпового типа
5.2.2. Обоснование предельной частоты вращения кулачковой муфты предельного момента для обеспечения её надёжной работы в момент пуска завинчивающего устройства
Выводы по главе
Глава 6. Обоснование возможностей переналадки многошпиндельных завинчивающих устройств нового класса с кратным числом шпинделей на произвольное
6.1. Способ переналадки многошпиндельных завинчивающих устройств на нечётное число шпинделей путём создания тормозных моментов на исключаемых из работы осях
6.1.1. Использование в качестве тормозящего механизма центробежного регулятора скорости.
6.1.2. Использование в качестве тормозящего механизма фрикционной муфты предельного момента.
6.1.3. Использование в качестве тормозящего механизма асинхронного электродвигателя
6.2. Способ переналадки многошпиндельных завинчивающих устройств нового класса на меньшее число шпинделей за счёт соединения осей двух различных дифференциалов
рированным моментом, равным расчётному моменту сил упругости упругих элементов кручения 26, приложенным к шпинделю 8 относительно корпуса 1.
При вращении червяка 35 устройства регулирования угла упругих элементов кручения 26 червячное колесо 33 поворачивается относительно шпинделя 8, закручивая упругие элементы кручения 26 вокруг своих осей. Регулируя таким образом предварительный момент сил упругости упругих элементов кручения 26, можно в достаточных пределах регулировать максимальный момент затяжки. Необходимость такой регулировки в практических условиях может возникнуть, например, в следствие остаточной деформации в процессе эксплуатации гайковёрта упругих элементов кручения 26. В более широких пределах гайковёрт легко перенастраивается на различные моменты затяжки путём установки упругих элементов кручения 26 с различными коэффициентами жёсткости или в различных количествах.
Точность момента затяжки данного гайковёрта в основном зависит и определяется люфтами в муфте свободного хода.
Многошпиндельный гайковёрт с пружинным накопителем момента выполняет первое требование, изложенное во введении - одновременное предварительное прижатие скрепляемой детали к сопрягаемой поверхности узла, но не выполняет второе требование, так как наличие дифференциалов в цепи вращения завинчивающих головок не может обеспечить синхронную затяжку группового резьбового соединения.
Следовательно, гайковёрт гарантирует качественную затяжку только при групповом завинчивании шпилек.
1.1.1.5. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЗАТЯЖКИ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
Напряжения затяжки соединения устанавливают из условий плотности стыка - необходимого и достаточного условия прочности динамически нагруженных