книги из ГПНТБ / Олендер, Л. А. Технология и оборудование шарикового производства [учеб. пособие]

При назначении посадок на валы и отверстия для подшип­ ников качения обычно учитываются (ГОСТ 3325—55):

1)вращение вала или корпуса;

2)вид нагружения (местный, циркуляционный и колеба­

тельный) ;

3)режим работы (легкий, нормальный, тяжелый и особо тяжелый) ;

4)тип и размеры подшипника;

5)число оборотов вращающегося кольца;

6)условия монтажа и эксплуатации.

К посадочным местам под подшипник качения согласно ГОСТу 3325—55 предъявляются определенные требования по шероховатости поверхности и геометрической форме цилиндра. Поэтому, чтобы указать диаметр вала или отверстия, предна­ значенных под посадки для соединения с подшипником, к обычным обозначениям посадок в сборочных чертежах при­ бавляется дополнительный индекс в виде буквы «п», напри­ мер: Ф 50 Сп.

Подробное изложение общей методики выбора определен­ ной посадки для сопряжения подшипника с валом или корпу­ сом, а также выбор допусков для соответствующей! обработки валов или отверстий в их корпусах предусмотрены ГОСТом

3325—55.

§ 2. ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫЕ РАЗМЕРЫ ШАРИКОВ

Одним из критериев оценки технического уровня производ­ ства является величина припусков на механическую обработку деталей, степень совершенства технологических операций, их количество и т. п. Оценивая с этой точки зрения принятый в

СССР технологический процесс изготовления шариков, можно отметить, что в общем он соответствует современному миро­ вому уровню шарикового производства. В то же время следует указать, что в этом направлении еще многое можно и нужно сделать.

. Величины назначаемых припусков зависят как от степени совершенства технологии, обеспечивающей их получение (штамповка, прокатка и т. п.), так и от совершенства операций последующей обработки, предназначенных для удаления этих припусков.

Сравнительный анализ минимальных и максимальных при­ пусков на механическую обработку заготовок шариков после операции штамповки, применяемых различными отечественны­ ми подшипниковыми заводами, показывает, что в вопросе вы­

бора значений припусков пока нет единого мнения и каждый завод пользуется наиболее целесообразными, исходя из сло­ жившихся условий и особенностей применяемого техпроцесса.

Хаотичность в назначении припусков наглядно видна из рис. 10а, б, на котором графически изображено изменение их

Рис. 10. Минимальные (а) и максимальные (б) при­ пуски на механическую обработку штампованных ша­ риков.

минимальных Дт ,-П и максимальных Лтаж (с учетом плюсового допуска) значений для холодной штамповки шариков диамет­ ром до 28 мм (До — номинальный диаметр готового шарика).

Здесь представлены для примера фактические припуски 1-го ГПЗ (кривые 1), 4-го ГПЗ (кривые 4), 8-го ГПЗ (кри­ вые S), 11-го ГПЗ (кривые 11), а также припуски (прямые

42 ГЛ. 2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И Т. Д.

пунктирные линии), рассчитанные по формулам [10], рекомен­ дуемым обычно в заводских инструкциях (например, в инструк­ ции 11-го ГПЗ № И-250):

Д тіп = 1,0266До+0,3666; Д т а х = 1,0366 • Д 0+0,5666,

где Д т і п и Д т а х — соответственно диаметры штампованных шариков с учетом минимального и максимального припусков.

На рис. 10 а, б также приведены кривые Н, представляющие собой рекомендуемые припуски действующей отраслевой нор­ мали ВНИИПП Н-1187-50, которые для Атіп полностью совпа­ дают с данными 11-го ГПЗ (кривая 11).

На графиках (рис. 10 а, б) указаны также кривые, по­ строенные после анализа существующих на заводах припусков и на основании экспериментов, проведенных по штамповке шариков с уменьшенными припусками [11]. Эти кривые дают значения припусков, подчиняющиеся определенной законо­ мерности, на основании которой всегда можно получить для требуемого диаметра шарика обоснованные данные. Они отра­ жают многолетнюю тенденцию шарикового производства в на­ значении припусков в зависимости от диаметра штампуемого шарцка. Верхние кривые описывают характер изменения величин припусков, значения которых давно достигнуты и превзойдены отечественным производством. Нижние кривые определяют значения припусков, которые по Аты достигнуты пока только для отдельных диаметров шариков некоторыми наиболее передовыми в этом отношении предприятиями, а по Агааж, кроме того, хорошо приближаются к данным, рекомен­ дуемым отраслевой нормалью ВНИИПП Н-1187-50 и проектом 1-й редакции этой нормали выпуска 1967 г. Уравнения этих кривых следующие:

Атіп — 0,115 • До’624; Атй, = 0,350 • До0'380.

Они могут служить формулами для расчета величин при­ пусков при холодной штамповке шариков диаметром до 28 мм.

Предлагаемый монотонный характер изменения Аm;n. и Атаж позволит устранить существующую хаотичность при на­ значении припусков в зависимости от диаметра готового шари­ ка и тем самым обеспечит закономерное изменение режимов при механической обработке. Вполне понятно, что при назна­ чении припусков в настоящее время следует ориентироваться на данные, полученные при расчете по последним вышеприве­ денным формулам значений Ат іп И Атаж (табл. 10).

Рекомендуемые зависимости определения величин Amin и Атаж могут быть использованы также при малооблойной и без-

облойной штамповке шариков. Вместе с тем технологические особенности этих процессов позволяют ожидать, что освоение их в массовом производстве может привести к дальнейшему уменьшению значений Атах-

Следует отметить, что ужесточение припусков требует опре­ деленного совершенствования самого процесса штамповки ша­ риков. Естественно, что в связи с этим такие работы, как, например, исследования по стойкости штампов, отрезке загото­ вок и стабильности значений степени деформации при штам­ повке шариков различных диаметров приобретают определен­ ное значение.

Полученные результаты позволяют упорядочить назначение допусков (6 ш т ) на штамповку шариков, руководствуясь выше­ указанными рекомендуемыми расчетными формулами, на основании которых имеем:

6ШТ- Апах - Атіп - 0,350-До’380 - 0,1 15 Д0’624 - 0,350-Д Г ° X X (1 -0 ,3 2 8 - Д Г 4)-

Расчетные значения допусков в зависимости от диаметра штампованного шарика приведены в табл. 10.

Подводя итог высказанным соображениям по назначению припусков и допусков, следует подчеркнуть, что, несмотря на возможные противоречия, дальнейшее усовершенствование (уменьшение) припусков на штамповку шариков должно идти по пути подбора таких уравнений кривых, которые, в крайнем случае, отличаясь от предложенных, все-таки имели бы ана­ логичный им вид (один и тот же пучок кривых):

^ = K■Дo.

Несколько более приближаясь к оси абсцисс, эти кривые будут иметь также монотонный характер и отразят многолет­ ний опыт развития шарикового производства.

для штамповки шариков (в) с обозначениями всех контролируемых пара­ метров.

Определенный интерес представляют рекомендуемые для использования в проекте 1-й редакции новой отраслевой нор­ мали ВНИИПП выпуска 1967 г. припуски и допуски на горяче* штампованные (табл. 11) и прокатанные (табл. 12) заготовки для изготовления шариков II степени точности общего потока

(рис. 11).

Анализ производственных процессов штамповки отече­ ственных подшипниковых заводов показывает, что изменение значений отношения длины заготовки I к ее диаметру d в зави-

образом, казалось бы, что наиболее оптимален диапазон зна­ чений //с?= 1,5—2,5. Однако в процессе длительной штампов­ ки шариков выяснилось, что в диапазоне l/d = 1,5—2,0 соос­ ность оси заготовки с осью штамповки сохраняется недостаточ­ но стабильно, а при 2,3<

< J/d^. 2,5 уже может возникать эксцентричное расположение облоя. Сле­ дует отметить, что при lid —0,72—-1,0 наблюдает­ ся, помимо перекоса оси заготовки, недоштампов­ ка по «полюсам» шарика.

«сатурнова кольца» (об­ лоя), появление утяжины

ное значение степени деформации ф=0,34, что позволяет при­ нимать при расчетах усилий штамповки и других параметров единое значение истинного сопротивления стали Оц. Достигает­ ся также (при прочих равных условиях) постоянство значения скорости деформации.

Рис. 13. Шарики из стали ШХ-15, отштампованные при различных значениях отношения длины заготовки к ди­ аметру (l/d).

Указанное оптимальное значение l/d отвечает и другим тре­ бованиям производства. Так, например, с уменьшением значе­ ния l/d время обратного хода ножа отрезного механизма прес­ са-автомата резко сокращается, что создает сравнительно высокие силы ускорения его подвижных частей и приводит к их преждевременному износу.

В производственных условиях для ориентировочного опре­ деления диаметров d и длины отрезаемых заготовок I исходно­ го металла обычно пользуются следующими формулами:

d = 0,666-Д; I = 0,666 • - J - ,

где Д — диаметр штампованного шарика с припуском на меха­ ническую обработку, мм.

Однако для точного определения указанных параметров, исходя из условия постоянства объемов исходных заготовок и отштампованных шариков и применения оптимального зна­

d — 0,332 • (2Д + Дта*+ Лтіп); /=0,754- (2Д0 + Дmax "Ь Amin) •

Для ориентировочного представления о величинах поопера­ ционных размеров деталей массового потока в табл. 14 приве­ дены действующие данные 11-го ГПЗ при выпуске шариков