Введение
ГЛАВА 1. Анализ точности осевых сил затяжки резьбовых соединений существующими образцами одношпинде льных гайковертов 12
1.1. Анализ точности осевых сил затяжки резьбовых соединений одношпиндельными гайковертами 12
1.2. Одношпиндельные гайковерты внешнего крутящего момента 14
1.2.1. Одношпиндельные гайковерты прямого действия 14
1.2.1.1. Одношпиндельные гайковерты с обеспечением завинчивания и затяжки резьбовых соединений 14
1.2.1.2. Одношпиндельные гайковерты с обеспечением механизированного завинчивания и ручной затяжки 17
1.2.2. Одношпиндельный гайковерт с гидравлической системой окончательной затяжки резьбовых соединений 18
1.3. Одношпиндельные гайковерты на основе муфт предельного момента 18
1.3.1. Одношпиндельные гайковерты на основе муфт предельного момента без контроля осевых сил затяжки 20
1.3.2. Одношпиндельные гайковерты с муфтой предельного момента и датчиком отключения затяжки резьбовых соединений 22
1.3.3. Одношпиндельные гайковерты со следящей системой управления и контроля качества затяжки 25
1.4. Одношпиндельные гайковерты ударного действия 28
1.4.1. Редкоударные одношпиндельные гайковерты 29
1.4.1.1. Редкоударные одношпиндельные гайковерты без контроля момента затяжки резьбовых соединений 29
1.4.1.2. Редкоударные одношпиндельные гайковерты с устройствами контроля момента затяжки 33
1.4.2. Высокочастотные (вибрационные) одношпиндельные гайковерты36
1.4.2.1. Одношпиндельные вибрационные гайковерты с пневмоприводами 36
1.5. Цель и задачи диссертационной работы 39
ГЛАВА 2. Разработка высокоточных одношпиндель-ных гайковертов на основе выявленных взаимосвязей между точностью затяжки и их конструктивными особенностями 41
2.1. Разработка высокоточных одношпиндельных гайковертов прямого действия 41
2.1.1. Обоснование степени влияния нестабильности параметров одношпиндельных гайковертов на основе муфт предельного момента на точность затяжки резьбовых соединений 42
2.1.1.1. Оценка влияния угловой скорости вращения шпинделя и ее нестабильности, а также приведенных моментов инерции вращающихся элементов гайковерта на точность затяжки резьбовых соединений 42
2.1.1.2. Оценка влияния кинематических погрешностей в зубчатых передачах на погрешности осевых сил затяжки резьбовых соединений 44
2.1.1.3. Оценка влияния нестабильности переключения муфт предельного момента при отключении вращения гайковертов на погрешности осевых сил затяжки резьбовых соединений 46
2.1.1.4. Оценка влияния нестабильности трения в подвижных элементах гайковерта 49
2.1.1.5. Оценка влияния неточности настройки одношпиндельных гайковертов на погрешности моментов затяжки резьбовых соединений 49
2.1.1.6. Оценка влияния нестабильности сопротивления в резьбовых соединениях на погрешности осевых сил затяжки 50
2.1.2. Выявление путей повышения точности осевых сил затяжки одношпиндельными гайковертами прямого действия 53
2.1.3. Обоснование кинематических схем одношпиндельных гайковертов на основе муфт предельного момента 54
2.1.3.1. Обоснование требований к конструктивным особенностям, способам управления работой и контроля качества сборки резьбовых соединений одношпиндельными гайковертами на основе муфт предельного момента 54
2.1.3.2. Разработка структурной схемы управления процессом сборки резьбовых соединений одношпиндельными гайковертами 56
2.1.3.3. Разработка кинематических схем одношпиндельных гайковертов на основе муфт предельного момента 62
2.1.4. Классификация одношпиндельных гайковертов прямого действия 73
2.2. Выявление путей повышения точности осевых сил затяжки одношпиндельными гайковертами ударного действия 73
2.2.1. Модернизация кинематической схемы одношпиндельного ударного гайковерта путем введения системы контроля качества затяжки по углу поворота резьбовой детали 76
Выводы по главе 80
ГЛАВА 3. Погрешности осевых сил затяжки резьбовых соединений высокоточными одношпиндельными гайковертами 81
3.1. Обоснование погрешностей осевых сил затяжки резьбовых соединений одношпиндельными высокоточными гайковертами прямого действия 81
3.1.1. Погрешности моментов затяжки резьбовых соединений от приведенных моментов инерции подвижных элементов гайковертов и угловых скоростей вращения шпинделей 84
3.1.2. Погрешность моментов затяжки резьбовых соединений от нестабильности срабатывания муфты предельного момента на этапе предварительной затяжки 85
3.1.3. Погрешности осевых сил затяжки резьбовых соединений от нестабильности моментов сопротивления в резьбе в процессе предварительной и окончательной затяжки 87
3.1.4. Погрешности осевых сил затяжки резьбовых соединений от неточности измерения угла поворота резьбовых деталей электромеханической системой контроля качества сборки гайковертами прямого действия 92
3.1.5. Погрешности осевых сил затяжки резьбовых соединений при настройке муфты предельного момента и гайковерта на требуемые значения 94
3.1.6. Суммарные погрешности осевых сил (моментов) затяжки резьбовых соединений одношпиндельными гайковертами на основе муфт предельного момента 94
3.2. Обоснование погрешностей осевых сил затяжки резьбовых соединений высокоточными одношпиндельными гайковертами ударного действия 95
3.2.1. Погрешности осевых сил затяжки от неточности измерения угла поворота резьбовых деталей электромеханической системой контроля качества сборки ударными гайковертами 98
3.2.2. Суммарная погрешность осевых сил (моментов) затяжки резьбовых соединений одношпиндельными гайковертами ударного действия повышенной точности 100
Выводы по главе 102
ГЛАВА 4. Режимы работы одношпиндельных гайковертов повышенной точности 103
4.1. Режимы работы одношпиндельных гайковертов прямого действия повышенной точности 103
4.2. Режимы работы одношпиндельных гайковертов ударного действия повышенной точности 106
4.2.1. Дифференциальные уравнения вращения шпинделя и резьбовой детали при приложении ударного импульса от бойка к наковальне 107
Выводы по главе 113
ГЛАВА 5. Экспериментальное подтверждение точности осевых сил затяжки резьбовых соединений одношпиндельными гайковертами повышенной точности. методика проектирования 114
5.1. Экспериментальное оборудование 114
5.2. Экспериментальное подтверждение точности осевых сил затяжки резьбовых соединений гайковертами прямого действия с учетом величины момента предварительной затяжки 117
5.2.1. Экспериментальное определение погрешностей осевых сил затяжки резьбовых соединений одношпиндельным гайковертом прямого действия 117
5.3. Экспериментальное подтверждение точности осевых сил затяжки резьбовых соединений гайковертами ударного действия с учетом величины момента предварительной затяжки 123
5.3.1. Экспериментальное подтверждение математической зависимости момента сопротивления в резьбе при ударной затяжке соединений 127
5.4. Методики разработки одношпиндельных гайковертов прямого и ударного действия 134
5.4.1. Методика разработки одношпиндельных гайковертов прямого действия 137
5.4.2. Методика модернизации рядного одношпиндельного гайковерта ударного действия 138
5.4.3. Эффективность использования разработанных высокоточных одношпиндельных гайковертов в производстве 138
Выводы по главе 140
Основные результаты и выводы по диссертационной работе 141
Библиографический список 143
