10. Погрешности сборки

Под погрешностью сборки понимается несовпадение материальных осей и сопря­гаемых поверхностей деталей после сборки с их положением, определяемым чертежом и техническими требованиями.

На погрешность сборки оказывают влияние следующие факторы:

1. неточная установка и фиксация элементов машины в процессе ее сборки;

2. некачественная пригонка и регулировка сопрягаемых элементов машины;

3. неравномерная затяжка резьбовых соединений, вызывающая перекосы и дефор­мации собираемых элементов, перекосы и деформации при запрессовке и других видах соединений, деформация при закреплении деталей в сборочных приспособлениях. Не­выполнение режима нагрева и охлаждения деталей;

4. геометрические неточности сборочного оборудования и инструментов;

5. неточность настройки сборочного оборудования;

6. тепловые и упругие деформации элементов технологической системы (сбороч­ное оборудование - приспособление - инструмент - собираемый объект);

7. деформации сопрягаемых деталей от остаточных напряжений.

В основном при сборке изделий возникают погрешности, связанные с изменением взаимного положения собираемых деталей, обусловленного отклонением формы сопря­гаемых поверхностей и с деформацией соединяемых деталей.

Так, отклонение формы сопрягаемых поверхностей при сборке втулок в зависимо­сти от их взаимного расположения может возникнуть дополнительная погрешность за­мыкающего звена Д_лоп (рис. 2.35).

Совершенно очевидно, что эта погрешность зависит от перпендикулярности осей отверстия втулок торцевым поверхностям, параллельности этих поверхностей и их вза­имного положения в окружном направлении.

При сборке детали, как правило, испытывают действие сил, которые могут привес­ти к их деформации, а, следовательно, дополнительной погрешности.

Так, при сборке резьбовых соединений могут возникнуть следующие деформации (рис. 2.36),

Отклонение от перпендикулярности оси резьбового отверстия относительно соеди­няемой поверхности корпуса с крышкой (размер р₂ по рис, 2,36, а) приведет к деформа­ции шпильки при затяжке гайки (рис. 2.36, б). Деформация шпилек возможна и при не­параллельное™ поверхностей крышки (размер p_L по рис. 2.36, в).

Наряду с деформацией резьбовых деталей могут возникать и упругие деформации соединяемых деталей и сборочных единиц в целом. Так, затяжка крайних гаек без пред­варительной затяжки средних, при сборке крышки с корпусом может привести к ее упругим деформациям и неплотному прилеганию (рис. 2.37).

	1 1 и	1
		1
ч	Ш УШШ

я	Р “ДОП тшш
—
щ	тяш w

Рис. 2.35. Возникновение дополнительной погрешности при сборке от взаимного положения детали

.1 - 654

ч) 6) D

Рис. 2.36. Погрешности, возникающие при сборке резьбовых соединений

Рис. 2.37. Упругие деформации крышки при сборке

При установке редуктора на поверхность, имеющую макроотклонение, затяжка крепежных болтов приведет к деформации установочной поверхности, стенок и к ис­кривлению оси вала редуктора (рис. 2.38).

Расчет деформации при сборке от действующих сил производится по формулам со­противления материалов, В качестве примера рассмотрим деформацию оси вала при его сборке (рис. 2.39). При затяжке гайки 1 на вал 2 действуют изгибающие радиальные си­лы, определяемые из равенства (рис, 2.40)

(2.61)

Р^^—^ = Р_пН.

где D - наружный диаметр гайки; d - средний диаметр резьбы; Н - высота гайки. Откуда

(2.62)

Р^Ф-d)

Л =-

2 Н

Упругие радиальные деформации конца вала в сечении на расстоянии I от его опо­ры рассчитываются по формуле:

^A=W^-⁽'-">³]' ⁽²⁶³⁾

Л«(Р-<0[,з

6EIH ¹

г-о-ну\.

(2.64)

Подставляя (2.62) в (2.63), получим Д =

Аналогичным образом можно рассчитать деформации цилиндров, втулок, гильз и других деталей при сборке от действия силовых факторов.

В сложных крупногабаритных изделиях для определения упругих деформаций при сборке зачастую используется те изометрический метод их измерения.

Рис. 2.38. Характер деформирования деталей редуктора при закреплении

б)

а)

Рис. 2.40. Действующие силы при сборке:

а - на гайку; б- на вав

Все эти погрешности сборки ухудшают функциональные характеристики машин. Так, неправильное взаимное расположение сопрягаемых деталей металлорежущих стан­ков снижает их геометрическую и кинематическую точность. Неправильная сборка вра­щающихся частей изделий, например шпинделя, вызывает осевое и радиальное биение, а, следовательно, погрешность обработки. Некачественное сопряжение стыков направ­ляющих уменьшает их контактную жесткость и износостойкость. Неправильная сборка гидравлических узлов и машин может вызвать нарушение зазоров в основных сопряже­ниях и, как следствие этого, уменьшение их усилия и коэффициента полезного действия. Перекосы деталей в сопряжениях трения скольжения вызывают уменьшение их кон­тактной жесткости, неравномерный и интенсивный износ, нагрев, а также возможность задиров контактирующих поверхностей.

Уменьшение натяга в неподвижном цилиндрическом или коническом соединении значительно снижает передаваемый соединением крутящий момент. Увеличенные зазо­ры в коренных и шатунных подшипниках коленчатого вала вызывают стук при работе двигателей внутреннего сгорания и значительно сокращают срок их службы.