3068

грев(например, тольковнутреннегокольцаподшипникаилитолькозоны отверстия в корпусе). В последние секунды работы прибор осуществляет автоматическое размагничивание нагреваемого участка.

При монтаже подшипников важно обеспечить точную установку кольца по оси до базового буртика на валу или в корпусе, в противном случаеимеетместоперекосбеговойдорожкиинеравномерныйееизнос.

С этой целью применяют специальные стяжки (см. рис. 11.13) и приспособления. Допустимый зазор между кольцом и буртиком, контролируемыйспомощьющупа, недолженпревышать0,02 – 0,03 ммна длине 1/3 периметра кольца подшипника.

Так как кольца подшипников являются тонкостенными, то при их установке на вал или в корпус происходит копирование погрешностей геометрической формы базовых поверхностей, что приводит к искажению геометрии беговой дорожки, а следовательно к разным по величине зазорам и неравномерному износу. Поэтому к опорным шейкам вала

ик базовым отверстиям в корпусе предъявляются высокие требования точности (IT6, IT7). При этом овальность в отверстии или на валу не

должна превышать (1/4…1/2)TD (допуска на диаметр). Отклонение от перпендикулярности базовых торцов относительно оси не должно превышать 0,004 – 0,03 мкм у валов и 0,008 – 0,015 мкм в корпусе.

Обычные подшипники монтируют в сборе, и только у радиальноупорных и опорных подшипников раздельно монтируют внутреннее кольцо, сепараторсроликамиинаружноекольцо. Устанавливаемыеподшипники должны иметь достаточную внутреннюю смазку.

Контроль точности собранного подшипника – его радиального и осевого биения – выполняют в специальном приспособлении до его установки (рис. 11.14). Подшипник базируют по внутреннему кольцу

ивращают наружное кольцо на 360 . Радиальное биение р представляет собой удвоенное смещение р = 2 (удвоенный эксцентриситет) центра наружного кольца подшипника относительно центра внутрен-

него кольца. Его определяют как разность показаний левого индика-

тора: р = Иmax – Иmin. Осевое биение о определяют как разность показаний правого индикатора: о = Иmax – Иmin.

Втехслучаях, когдарадиальныйзазорвсобранномназаводеподшипникенеобходимоуменьшить, обеспечивтемсамымменьшуювеличинурадиальногобиениявопоре, применяютспециальныйтехнологическийприем, которыйназывают«монтажподшипниковыхопорспредварительным

201

натягом». Величину предварительного натяга, позволяющего устранить в подшипнике лишний зазор, задает конструктор в технических требованиях на сборку узла. Это требование обычно формулируют для опор шпинделей и валов в узлах повышен-

нойточности. Предвари-

тельный натяг задают как величину осевой силы F(н), воспринимаемую в опорах, или как величину крутящего момен-

перемещающей одно из колец. Для создания в подшипниках предварительногонатягаприменяютспециальнуютехнологическуюоснастку(рис.

202

изготавливают распорную втулку и устанавливают ее между наружными кольцамипримонтажеподшипниковвкорпус.

Возможные конструктивные решения, позволяющие создать натяг в подшипниковых опорах путем осевого относительного смещения колец на размер а, показаны на рис. 11.16. Эти решения предусматривают:

– установку пружины, создающей заданную силу предварительного натяга (рис. 11.16, в).

Наличие в подшипниковых опорах вала радиальных зазоров определяет его радиальное биение, величина которого в различных сечениях неодинакова. Рассмотримэтонапримерешпинделя, длякотороговсоответствиисегослужебнымназначениемважнообеспечитьминимумбиенияна егоисполнительныхповерхностях– наконическомотверстии(рис. 11.17).

редь, величина экс-

центриситета зависит от смещений, формируемых соответственно в передней 1 и задней 2 опорах. Представив эти смещения как замыкающие звеньясоответствующихразмерныхцепейА , Б , получим

= 1 + 2; А = 1; Б = 2; = А + Б .

Составляющие звенья конструкторских размерных цепей А и Б : А = А1 + А2+ А3 ; Б = Б1 + Б2+ Б3

203

определяют точностные параметры шпинделя и подшипников, оказывающих непосредственное влияние на формирование радиального би-

ется обеспечить качественное зацепление зубчатых колес.

Наиболее благоприятный вариант = min имеет место, когда смещение в передней опоре меньше чем в задней 1 2 (рис. 11.18, б). Для достижения минимального биения на конце шпинделя необходимо подобратьподшипникитак, чтобыэксцентриситетыихвнутреннихколец былиравнысоответствующимсмещениямконическогоотверстия А2 =А1 , Б2 = Б1. Кольца следует установить так, чтобы эксцентриситеты и смещения располагались в одной плоскости, но по разные стороны относительно оси вращения. Это позволит компенсировать погрешность

204

изготовления шпинделя. Затем в соответствии со схемой, представленной на рис. 11.18, б, необходимо добиться того, чтобы смещение в передней опоре было меньше, чем в задней. При этом смещения в опорах ε1, ε2 следует расположить в одной плоскости и направить по одну сторону относительно оси вращения вала. Всего этого достигают путем соответствующего подбора внутренних колец подшипников и целенаправленного разворота их эксцентриситетов. Роль подвижных компенсаторов в этом случае выполняют звенья А2 иВ2.

Испытания машин

Машины и сборочные единицы после их сборки подвергают различного рода испытаниям. Целью испытаний является проверка качества машины, достигнутоговрезультатевсегопроизводственногопроцессаееизготовления. Взависимостиотвида, назначенияипрограммывыпускамашины проходят испытания на холостом ходу, под нагрузкой, на производительность, жесткость, мощностьикачествопроизводимойпродукции.

При испытании на холостом ходу проверяют правильность работы органов управления и механизмов машины, надежность блокировки и безотказность работы автоматических устройств. Вместе с тем проверяют соблюдение норм работы подшипников, зубчатых колес и других ответственных элементов конструкции машины.

Испытанияподнагрузкойдолжнывыявитькачествоработымашиныв производственныхусловиях. Дляэтогосоздаютусловия, близкиекусловиямэксплуатациимашины, аиспытанияведутнафорсированныхрежимах.

Испытаниям на производительность подвергают обычно машины специального назначения и опытные образцы. Целью испытания является выявление соответствия машины требованиям заказчика и в частности требованиям производительности – выпуск изделий в единицу времени, скорость проходки и т.д.

На жесткость испытывают главным образом станки. Нормы жесткости и методы испытания основных видов станков стандартизованы.

Испытаниям на мощность подвергают все машины в единичном производстве и все или выборочно машины, изготовляемые серийно. В процессе испытаний с помощью специальных нагрузочных устройств в машине создают максимальные силы и моменты сил, которые могут возникнуть при эксплуатации машины. В результате определяют КПД машины.

Машины производящие, сортирующие, измеряющие проверяют на

205

качество производимой продукции. О качестве машины судят по результатам ее работы – точности изготовленных деталей, точности сортировки, контроля и т.п. Для машин, выпускаемых в больших количествах, порядокиспытаний, образцыитребованияккачествупродукции регламентированы государственными стандартами. Для оригинальных машинпрограммуирежимыиспытанийразрабатываютсучетомихназначения, конструкции и требований к качеству продукции.

Для испытания машин и их узлов средних размеров и массы создают специальные испытательные стенды, которые оснащают необходимым диагностическим оборудованием.

11.4.Монтаж зубчатых и червячных передач

Всоответствии со служебным назначением зубчатые передачи должны обладать прочностью, достаточной для передачи заданного окружногоусилия, иметьнеобходимуюкинематическуюточность, требуемую плавность и бесшумность в работе.

Монтаж цилиндрических зубчатых передач

Согласно ГОСТ 1643-81 на цилиндрические зубчатые передачи установлено 12 степеней (1,2…6,7,8..11,12), где с уменьшением порядкового номера точность колеса возрастает. Выбор степени точности в первую очередь зависит от окружной скорости вращения колеса, с увеличением которой степень точности возрастает, что показано в приведенной таблице:

Для каждой степени точности установлены нормы точности:

–нормы кинематической точности, определяющие величину полной погрешности угла поворота зубчатого колеса за один оборот;

–нормы плавности, определяющие значение составляющих полной погрешности угла поворота зубчатого колеса, многократно повторяющихся в пределах поворота;

–нормы на контакт зубьев, определяющие размер и расположение пятна контактов двух сопрягаемых зубьев.

Для нормальной работы зубчатой передачи между боковыми поверхностями зубьев должен быть боковой зазор (рис. 11.19). Его наличие позволяет компенсировать температурные деформации при разо-

206

греве колес, погрешности сборки передачи и обеспечивает размещение смазки. Наименьшеедопустимоезначениебоковогозазораjn min называется гарантированным боковым зазором. Его величина выбирается исходя из служебного назначения передачи, допустимых кинематической погрешности, величинымертвогохода, ударнойнагрузкипритрогании и реверсе. Разность наибольшего допустимого бокового зазора jn max и наименьшего определяет допуск Тjn = jn max – jn min на боковой зазор.

а) б)

Рис. 11.19. Схема образования зазора между боковыми поверхностями зубьев: а – схема зацепления колес; б – схема к определению влияния толщины зуба и смещения исходного контура на величину бокового зазора; jn – боковой зазор; jд– частьбоковогозазора, образуемаяприсмещенииделительныхокружностей; с– частьбоковогозазора, образуемаяприизменениитолщинызуба

Согласно стандартам на цилиндрические и червячные передачи установлено 6 видов сопряжения А, В, С, Д, Е, Н, которые определяют различные значения бокового зазора, включая увеличенный А, нормальный В, уменьшенный С, малый Д, весьма малый Е и нулевой Н, и восемь видов допуска Тjn на боковой зазор, располагаемые в порядке возрастания: h, d, c, b, a, z, y, x.

Обозначение точности цилиндрических зубчатых колес и передач выполняют условной записью, например 7 - С ГОСТ 1643, где 7- обозначает степень точности передачи, которая в данном случае одинакова для всех трех норм, С – вид сопряжения. В тех случаях, когда конструктор назначает для трех норм различные степени точности, условную запись выполняют в следующем формате: 8-7-6 - Ва ГОСТ 1643,

207

где 8 – степень по нормам кинематической точности, 7 – степень по нормам плавности, 6 – степень по нормам контакта зубьев, В – вид сопряжения, а – вид допуска на боковой зазор. Если вид сопряжения и вид допуска на боковой зазор определяются одинаковыми буквами, то в условной записи точности передачи обозначения вида допуска на боковой зазор не требуется.

Втабл. 11.1 приведенызначениягарантированногобоковогозазора jn min, устанавливаемыесогласноГОСТ1643 дляцилиндрическихзубчатых колес для модулей m 1.

Таблица 11.1 Гарантированный боковой зазор jn min для цилиндрических зубчатых

колес по ГОСТ 1643–81

Формирование бокового зазора при сборке зубчатых колес зависит от толщины зубьев зацепляемых колес и от смещения в радиальном направлении делительного цилиндра одного колеса относительно делительного цилиндра другого (см. рис. 11.19). В соответствии с этим допуск на боковой зазор и координату середины поля допуска 0jn можно представить двумя составляющими:

Тjn = T′jn + T″jn , 0jn = 0 + 0 ,

зубагде T; ′jn – часть допуска на боковой зазор, ограничивающая толщину

T″jn – часть допуска на боковой зазор, ограничивающая смещение делительных цилиндров в радиальном направлении;

0, 0 – координаты середины полей допусков T′jn и T″jn . Толщина зуба (его утонение) зависит от точности нарезания зуб-

чатого колеса на этапе технологии его изготовления. В свою очередь,

208

точности изготовления зацепляемых колес, так и от точности изготовления деталей узла – корпуса, подшипников, валов, втулок, – опреде-

Допускаемые согласно ГОСТу отклонения межосевого расстояния для зубчатых колес с модулем m ≥ 1 приведены в табл. 11.2.

ɫɥɭɠɟɛɧɨɟ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɟ ɩɟɪɟɞɚɱɢ

ɫɬɟɩɟɧɶ ɬɨɱɧɨɫɬɢ, ɜɢɞ ɫɨɩɪɹɠɟɧɢɹ ɩɟɪɟɞɚɱɢ

jn, Tjn, ¨0jn – ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦ

Рис. 11.21. Переход от служебного назначения передачи к параметрам точности зацепления зубчатых колес

Для обеспечения требований точности расположения осей передачи в пределах, указанных в табл. 11.2, необходимо, чтобы допуск Т5 на межосевое расстояние у корпусной детали (звено A5) имел значения

T5 ≤ ± fa' = ±0,8 ∙ fa.

В свою очередь, согласно требованиям ГОСТа, отклонения от параллельностиосейотверстийкорпусавдвухкоординатныхплоскостях не должны превышать:

210