Способ сборки узлов типа карданного шарнира

(9) (11) Р 19/02(5 ) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) РЕТЕ ВТОРСКОМУ СВИД ЛЬСТВУ Изобре рочным раб ки деталей Из вест шарнира, с вилки и под тройстве пу ми крестов в посадочн(71) Научно-производственное объединениетехнологии и оборудования сборочных работ в автомобильной промышленности "Автопромсборка"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1505740, кл, В 23 Р 11/02 1987.(54) СПОСОБ СБОРКИ УЗЛОВ ТИПА КАРДАННОГО ШАРНИРА(57) Использование: при механосборочныхработах, Сущность изобретения; вал захватывают изнутри за отверстия в рожках вилки, в которые запрессовывают подшипникина длину, обеспечивающую удержание валаза выступающие части подшипников и потение относится к отам, а именно к сп запрессовкой.ен способ сборки кардан остоящего иэ крестовины, шипников, реализованный тем соединения вилки с ш ины и запрессовки подшипн ые места вала и вилки,Однако известный способ при автоматизации характеризуется невысокой надежностью и качеством соединения. Для его реализации необходимы детали с дополнительно обрабо) анными базовыми поверхностями. Это обусловливает наличие дополнительных погрешностей между поверхностями сопряжения и базовыми поверхностями, приводящее к снижению надежности иачества соединения. следующий ввод крестовины, После чего, удерживая вал за выступающие части подшипников, захватывают, вводят в него крестовину, цапфы которой устанавливают соосно подшипникам, и производят запрессовку подшипников на всю длину. Затем, продолжая удерживать подсобранный вал, захватывают фланец изнутри за отверстия в рожках вилки, в которые также запрессовывают подшипники на длину, обеспечивающуюудержание фланца и последующее его заведение на свободные цапфы крестовины. Удерживая фланец за выступающие части подшипников, заводят его на свободные цапфы крестовины, совмещают оси цапф крестовины с осями подшипников, производят запрессовку подшипников на всю длину Я и, освобождая подсобранный вал, снимают . собранный карданный шарнир, 8 ил. Известен также способ сборки кардан- ного шарнира, состоящего из фланца. реализованный в автоматическом устройстве. Однако и этот способ характеризуется невысокими надежностью и качеством соеди нения, так как для его реализации также О необходимы детали с дополнительно обра- (Я ботанными базовыми поверхностями. Кро- (Д ме того, он обладает ограниченными д технологическими возможностями вследствие того, что не позволяет вести полную сборку карданного шарнира, т.е, сборку ва- ф ла с крестовиной и подшипниками и подсобранного с подшипниками фланца с подсобранным валом.Известен также способ сборки кардан- ного шарнира, заключающийся в последовательном соединении вилок с цапфами крестовины и запрессовке подшипников, в котором предварительно одну иэ вилок эд 1779531крепляют на основании рожками вверх, а другую подвешивают на грузоподьемном приспособлении с обеспечением совпадения их продольных осей, первоначально соединяют с крестовиной вилку, закрепленную на основании, и эапрессовывают в ее отверстия пару смежных подшипников, а соединение с крестовиной второй вилки производят путем установки осей свободных цапф крестовины и отверстий в рожках сопрягаемой с ней вилки в одной плоскости, причем ось отверстий в рожках вилки располагают параллельно основанию, а ось свободных цапф крестовины - под максимально возможным углом к нему, и опускания вилки до совпадения центра торца ближайшей к ней цапфы крестовины с осью отверстия в соответствующем рожке вилки, после чего вилку отклоняют от вертикальной оси в направлении наклона свободных цапф крестовины до размещения в отверстии одного рожка свободной цапфы крестовины, при дальнейшем движении вниз вилки осуществляют установку второй свободной цапфы в отверстие второго рожка и восстанавливают соосность вилок, после чего производят запрессовку второй .пары смежных подшипников,Однако и этот способ характеризуется невысокими надежностью и качеством соединения, так как и для его реализации необходимы детали с дополнительно обработанными базовыми поверхностями, как правило, расположенными относительно поверхностей сопряжения с некоторыми погрешностями, приводящими к перекосам и смещениям сопрягаемых поверхностей, что приводит к заклиниваниям сопрягаемых деталей, т.е, потере качества сопряжения и снижению надежности работы оборудования и собранного изделия в процессе его э,ксплуатации,Цель изобретения - повышение надежности и качества сборки узлов типа кардан- ного шарнира, состоящего из вала. фланца, крестовины и подшипников, имеющих наружные и внугренние цилиндрические поверхности сопряжения, путем использования этих поверхностей в качестве базовых и их совмещения.Поставленная цель достигается тем, что вал захватывают изнутри эа отверстия в рожках вилки, в которые запрессовывают подшипники на длину, обеспечивающую удержание вала за выступающие части подшипников и последующий ввод крестовины, захватывают фланец изнутри за отверстия в рожках вилки в которые также запрессовывают подшипники на длину обеспечивающую удержание фланца и последующее его15202530 35 40 45 50 55 карданный шарнир. Анализ отличительной части формулы изобретения с точки зрения новизны покаэал, что в аналоговой литературе неизвестно, чтобы при сборке узлов типа карданного шарнира поверхности сопряжения использовали в качестве базовых и их совмещали. Захват вала или фланца изнутри за отверстия в рожках вилки. в которые запрессовывают подшипники, позволяет избежать погрешностей, связанных с базированием вала или фланца от специально обработанных для этого базовых поверхностей, исключить появление смещений и перекосовсопрягаемых деталей при запрессовке и, как следствие,.повысить надежность и качество сборки. Запрессовка подшипников на длину, обеспечивающую удержание вала или фланца за выступающие части подшипников и последующий ввод крестовины или заведение фланца на свободные цапфы крестовины позволяет обеспечить базирование вала или фланца относительно поверхностей их сопряжения с подшипниками, так как при этом исключается появление смещений и перекосов и, как следствие, повышается надежность и качество сборки. Удержание вала за выступающие части подшипников. захват и ввод в него крестовины. цапфы которой устанавливают соосно подшипникам; удержание фланца за выступаю. щие части подшипников, заведение его на свободные части крестовины, а также совмещение осей цапф крестовины с осями подшипников позволяет также исключить смещения и перекосы осей цапф крестовины и осей подшипников при последующей запрессовке, вследствие чего также повышается надежность и качество сборки. Запрессовка подшипников на всю длину после того, как были выполнены подготовительные операции по исключению влияния сме щений и перекосов, производится без сбоев и отказов оборудования, что позволяет сделать вывод о существенности предпг,лага мого изобретения. заведение на свободные цапфы крестовины, после чего, удерживая вал за выступающие части подшипников, захватывают и вводят в него крестовину, цапфы которой устанавливают соосно подшипникам, после чего, удерживая фланец за выступающие части подшипников, заводят его на свободные цапфы крестовины, совмещают оси цапф крестовины с осями подшипников, произво 10 .дят запрессовку подшипников на всю длину, затем, продолжая удерживать подсобранный вал, производят запрессовку подшипников на всю длину и, освобождая подсобранный вал, снимают собранный5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Нэ фиг, 1 показана схема захвата валаизнутри за отверстия в рожках вилки, предназначенные для запрессовки подшипников; на фиг. 2 - схема запрессовкиподшипников в отверстия в рожках вилкивала на длину, обеспечивающую удержаниевала за их выступающие части и последующий ввод крестовины; на фиг. 3 - схемаввода крестовины в отверстия рожков вилкивала; на фиг, 4 - схема запрессовки подшипников на всю длину и удержание подсобранного вала; на фиг, 5 - схема захвата фланцаизнутри за отверстия, в рожках вилки, преднадначенные для запрессовки подшипников; на фиг. 6 - схема запрессовкиподшипников в отверстия в рожках вилкифланца на длину. обеспечивающую удержание фланца за их выступающие части и последуюЩее его заведение на свободныецапфы крестовины; нэ фиг, 7 - схема заведения фланца на свободные шипы крестовины; на фиг, 8 - схема запрессовкиподшипников на всю длину.Сборка узла типа карданного шарнира,состоящего из вала, фланца, крестовины иподшипников, осуществляется следующимобразом,При сборке вала 1 посредством схвата2 захватывают его изнутри за отверстия 3,предназначенные для запрессовки подшипников 4, и устанавливают его посредствомманипулятора (на фиг, не показан) в приспособление 5 тэк, чтобы ось отверстий 3 подподшипники 4 совпала с о;ью подшипников4, находящихся в центрирующих втулках 5приспособления 16. С помощью прессующих пуансонов 6 запрессовывают подшипники 4 в отверстия 3 вала 1 (приблизительнона 1/3 их длины) так, чтобы было обеспечено удержание вала за их выступающие части и последующий ввод крестовины 7 и,освобождая от схватэ 2, выводят схват 2 иззоны сборки.Захватывают крестовину 7 схватом 8,посредством манипулятора по программевводят ее в отверстия 3 под подшипники 4вала 1 и устанавливают так, чтобы ось еецапф совпала с осью отверстий 3 под подшипники 4 вала 1 и осью отверстий подшипников 4, Запрессовывают подшипники 4 и,освобождая подсобранный вал от схвата 8,выводят схват 8 из зоны сборки.Дальнейшая сборка производится следующим образом, Фланец 9 захватываютпосредство схвата 10 изнутри за отверстия11, предназначенные для запрессовки подшипников 12, и устанавливают ее посредством манипулятора в схват 13 так, чтобы осьотверстий 11 под подшипники 12 совпала сосью подшипников 12. находящихся в центрирующих втулках 14 схвата 13. С помощью прессующих пуансонов 15 зэпрессовывают подшипники 12 в отверстия 11 фланца 9 (приблизительно на 1/3 их длины) так, чтобы в дальнейшем было обеспечено удержание фланца за их выступающие части и последующее его заведение нэ свободные цапфы крестовины, удаляют схват 10, освобождая фланец 9, посредством манипулятора по программе заводят на свободные цапфы крестовины 7 и устанавливают ее таким образом, чтобы его ось совпала с осью отверстий подшипников 12. Запрессовывают подшипники 12 и, извлекая карданный шарнир из приспособления 16,транспортируют его на следующую позицию,П р и м е р, При сборке карданного шарнира вала рулевого управления автомобиля ГАЗвначале захватывают схватом манипулятора вал изнутри зэ отверстия диаметром 19-0,023 мм, предназначенные для запрессовки подшипников, ориентируют его соосно подшипникам, наружный диаметр которых равен 19-ю 04мм центрирующих втулок приспособления. Точность ориентации осей отверстий вала под подшипники относительно оси наружных поверхностей подшипников составляет :0,06 мм.После ориентирования производят пуансонами посредством пневмоцилиндров запрессовку подшипников в отверстия вала на глубину 3 мм, При этом вэл базируется относительно центрирующих втулок не запрессованными в него частями подшипников, величина которых равна 6 мм. После запрессовки подшипников подсобранный вал освобождают от схвата манипулятора,удерживающего его изнутри за отверстия,диаметр которых равен 19-0,023 мм Затем захватывает схватом манипулятора крестовину зэ цапфы, диаметр которых равен 10-0,01 мм и вводят в отверстия вала, ориентируя цапфы соосно внутренним отверстиям, диаметр которых равен 10 .о,о 15мм запрессованных подшип+о,оз 5ников, Точность ориентации оси цапф крестовины относительно оси отверстий под подшипники вала и относительно оси отверстий запрессованных подшипников составляет +0,12 мм. После ориентированная производят пуансонами посредством пневмоцилиндров запрессовку подшипников в отверстия вала на всю длину. Далее захватывают схватом манипулятора фланец изнутри за отверстия диаметром 19-оо 2 з мм, предназначенные для запрессовки подшипников, ориентируютего соосно подшипникам, наружный диаметр которых равен 19-о,ооу мм, подаваемым через отверстия диаметром 19 ю,04мм+0,009 схвата с центрирующими втулками. Точность ориентации оси отверстия фланца под подшипники относительно оси наружных поверхностей подшипников составляет +0,06 мм. После ориентирования производят пуансонами посредством пневмоцилиндров запрессовку подшипников в отверстия фланца на глубину 3 мм, При этом фланец базируется относительно схвата с центрирующими втулками не запрессованными в нее частями подшипников, величина которых равна 6 мм, После запрессовки подшипников фланец освобождают от схвата манипулятора, удерживающего ее изнутри за отверстия, диаметр которых равен 19- 0,023 мм,Затем под фланец схватом с центрирующими втулками посредством манипулятора заводят на свободные цапфы крестовины, ориентируя ось внутренних отверстий запрессованных подшипников, диаметр которых равен 10-оовмм. Точность ориентации оси внутренних отверстий запрессованных подшипников относительно оси цапф крестовины и относительно оси отверстий под подшипники составляет +0,12 мм, После ориентирования производят пуансонами посредством пневмоцилиндров эапрессовку подшипников в отверстия фланца, После запрессовки подшипников . карданный шарнир извлекают иэ приспособления и транспортируют на следующую позицию;Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность и качество сборки узлов типа кардансГного шарнира, например карданного вгла рулевого управления автомобиля ГАЗ,Формула изобретения 5 Способ сборки узлов типа карданного шарнира, состоящего иэ вала, фланца, крестовины и подшипников, имеющих наружные и внутренние цилиндрические . поверхности сопряжения, заключающийся 10, в последовательном соединении вилок вала и фланца с цапфами крестовины и запрессовке подшипников, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения надежности и качества сборки путем использования по верхностей сопряжения названных деталей в качестве базовых и их совмещения, вначале вал захватывают изнутри эа отверстия в рожках вилки,запрессовывают в отверстия подшипники на длину, обеспечивающую 20 удержание вала за их выступающие части и последующий ввод крестовины, после чего, удерживая вал за выступающие части подшипников, захватывают и вводят в него крестовину, цапфы которой устанавливают 25 соосно подшипникам, и производят запрессовку подшипников на всю длину, затем, удерживая предварительно собранный вал, захватывают фланец изнутри эа отверстия в рожках вилки, и эапрессовывают в них под шипники на длину. обеспечивающую удер. жание фланца за их выступающие части и последующее его заведение на свободные цапфы крестовины, после чего, удерживая фланец за выступающие части подшипни ков, заводят его на свободные цапфы крестовины, совмещают оси цапф крестовины с осями подшипников, производят эапрессовку подшипников на всю длину и, освобождая предварительно собранный вал, 40 снимают собранный карданный шарнир.1779531 Редактор С.Кулакова оррект У Заказ 4409 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 дственно-изд;гтельский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 П оставитель В ехред М.Мор откинтал