1.9.2 Изготовление втулок и вкладышей подшипников

ВТУЛКИ

По конструкции втулки подразделяются: на гладкие (рис.1а); с буртами (рис.1б); с фланцами для крепления к тонкой стенке (рис.1в); разжимные (рис.1г); с заливкой антифрикционным сплавом (рис.1д); свернутые из листа (рис.1е).

Наиболее распространены втулки с отношением

Материал.

Для изготовления втулок применяют сталь, латунь, бронзу, серый или ковкий антифрикционный чугун, специальные сплавы, металлокерамику и пластмассы (текстолит, капрон).

Технические требования к изготовлению втулок.

Диаметры наружных поверхностей выполняют по 6-8 квалитетам точности; диаметры отверстий - по 6-му, реже 7-му квалитетам точности, для ответственных сопряжений - по 5-му квалитету точности. Отверстие окончательно обрабатывается часто только после запрессовки втулки. Разностенность допускается в пределах 0,03 - 0,15 мм, а неперпендикулярность торцевых поверхностей к оси отверстия 0,2 мм на 100 мм радиуса.

Шероховатость наружных поверхностей вращения R_а= 2,5 - 0,1 мкм для отверстия R_а = 2,5 - 0,1 мкм, для торцевых поверхностей R_а = 12,5 - 5,0 мкм.

Заготовки

Для втулок с диаметром отверстий до 20 мм применяют калиброванные и горячекатанные прутки, а также литые стержни.

Для втулок с диаметром отверстия более 20 мм применяют цельнотянутые трубы или полые отливки. Для свернутых тонкостенных втулок применяют латунные листы, а также биметаллическую ленту. Заготовки втулок из металлических материалов получают прессованием с последующим спеканием. Заготовки втулок из пластмасс - прутки, трубы или получают методом прессования.

МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛКИ ИЗ ПРУТКА

1.ТОКАРНАЯ (рис.2) за первый установ производится:

- подрезка торца прутка;

- зацентровка торца под сверление;

- сверление отверстия;

- обтачивание наружной поверхности со снятием фасок на свободном конце;

- развертывание отверстия;

За второй установ проводится:

- подрезка второго торца;

- снятие фасок у второго торца.

При обработке втулок в серийных и массовых лроизводствах эта операция выполняется на токарно-револьверном станке (рис.3) одношпиндельном или многошпиндельном автомате.

2. СВЕРЛЕНИЕ СМАЗОЧНОГО отверстия на вертикально-сверлильном станке.

3. НАРЕЗАНИЕ СМАЗОЧНЫХ канавок на специальном станке. При обработке втулок из трубы или отливки вместо сверления производят зенкерование или растачивание отверстия. Обтачивание наружных поверхностей, подрезка торцев и снятие наружных фасок при обработке втулок из отливки в серийном производстве проводится с использованием токарно-многорезцовых полуавтоматов; операцию выполняют с базированием по отверстию на разжимной оправке или с запрессовкой втулки на цилиндрическую оправку (рис.4). В остальном процесс аналогичен процессу изготовления втулок из прутка.

При обработке разрезных конических втулок предусматривают операции получения прорезей и надрезов на наружной поверхности, а также нарезание резьбы на концевых уступах втулки.

Для втулок, заливаемых антифрикционным сплавом, предусматривают операцию растачивания канавок в отверстии.

Свернутые втулки с открытым швом обрабатывают после запрессовки на место, применяя тонкое растачивание.

Металлокерамические втулки изготавливают преимущественно из материалов на железной или медной основе. Материалы на медной основе отличаются меньшим коэффициентом трения, лучшей прирабатываемостью, но обладают меньшей механической прочностью.

Обработку железокерамических втулок применяют резцы с пластинами из сплава ВК8 при режимах резания V=200-400 м/мин , S=0,05-0,15 мм/об, t=0,5-1,2 мм.

Для изучения антифрикционных свойств пористые втулки после спекания пропитывают авиационным маслом в ванне при температуре 110-120^оС в течение 1-2 ч. Втулки из пластмасс изготовляют из прутка, трубы или индивидуальной заготовки, полученной прессованием. Технология обработки втулок из прутка и трубы аналогична обработке металлических втулок. При обработке втулок из прессованных заготовок, ввиду их высокой точности ограничиваются только чистовой обработкой.

При контроле проверяют диаметральные и осевые размеры, шероховатость поверхностей (преимущественно по эталонам), концентричность наружных поверхностей относительно отверстия и перпендикулярность торцев к оси отверстия.

Для контроля наружных поверхностей вращения, их концентричности относительно отверстия и перпендикулярности торцев к отверстия целесообразно применять индикаторное контрольное приспособление с центровыми бабками. На центра устанавливают оправку, на которую насаживают проверяемую втулку.

ОБРАБОТКА ВКЛАДЫШЕЙ

Вкладыши являются опорами шатунных и коренных шеек коленчатого вала компрессоров, опорами вала центрифуг и т. п. Конструктивно вкладыши состоят из двух половин с внутренней поверхностью ,залитой баббитом.

Для получения жидкостного трения диаметральный зазор во вкладыше устанавливается с учетом допуска на изготовление и составляет 0,0007-0,0012 диаметра кривошипа.

Вкладыш нижней головки шатуна поршневого компрессора показан на рис.5.

Технические условия на обработку.

1. Допускается овальность наружной поверхности по # 113 Н не более 0,02 мм и конусность 0,01 мм.

2. Неперпендикулярность поверхностей Е и Д относительно образующей поверхности Б допускается не более 0,5 мм на длине 100 мм.

3. Допускается местная выпуклость на поверхности Б на длине не более 10 мм.

4. Непараллельность стыков вкладышей относительно поверхности Б не более 0,016 мм.

5. Плотность прилегания поверхности Б проверять на окраску к ложе приспособления под нагрузкой Р. Окрашенная поверхность должна составлять 85 %. Неприлегание, сосредоточенное в средней части соприкасающихся поверхностей, не допускается.

6. Отслаивание антифрикционного слоя не допускается.

Применяемый материал.

На обработку поступает втулка, залитая баббитом Б-83.

МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Первая операция - токарная (рис.6а). Растачивание отверстия. Заготовка устанавливается в трехкулачковый патрон токарно-винторезного станка и резцом из твердого сплава Т15 К6 или резцовой головкой растачивается отверстие до.

Вторая операция - токарная (рис.6б). Подрезка торцев и снятие фасок. Заготовка закрепляется в цанговом патроне или в шариковой оправке. Обработка производится на токарно-винторезном станке. Вначале подрезают торец в размер 50 мм, затем растачивают фаску под углом 35^о. Заготовку переустанавливают на оправке, подрезают второй торец в размер 49С4 и растачивают фаску.

Третья операция - токарная (рис.6в). Обточка наружной поверхности. Деталь закрепляется в цанговом патроне или шариковой оправке. На токарно-винторезном станке обтачивают наружную поверхность до # 113 Н за несколько проходов резца. Для того, чтобы эту операцию мог выполнить исполнитель более низкой квалификации, операцию разбивают на две, обрабатывают предварительно под шлифование с припуском 0,4 мм на токарно-винторезном станке, а затем шлифуют по наружной поверхности с получением окончательного размера на кругло-шлифовальном станке. Обработку можно производить на алмазно-обточном станке.

Четвертая операция - фрезерная (рис.6г). Разрезка на две половины. В приспособление устанавливают шесть деталей и на вертикально-фрезерном станке разрезают отрезной фрезой # 100*2,5 мм на две половины.

Пятая операция - фрезерная (рис.6д). Фрезерование разъема. Деталь устанавливают в приспособление на вертикально-фрезерный станок и однозубой фрезой (рис.6) или торцевой фрезой #160 мм с режущими пластинками Т15К6 фрезеруют плоскость разъема в размер 54.57 -0.04 мм. Размер проверяют контрольным приспособлением.

Шестая операция - сверлильная (рис.6е). В приспособлении закрепляют две половины и на радиально-сверлильном станке сверлом # 17 мм цекуют две выемки Р = 8,5 мм. Затем обе половины переустанавливают и цекуют выемки в двух половинах с другой стороны.

Седьмая операция - слесарная. Опиливают острые кромки и снимают фаски 0,5*45".