Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Павловский М.А. Влияние погрешностей изготовления и сборки гироприборов на их точность

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.09 Mб
Скачать

Из формул (V.36) легко найти

число

единиц

допуска

для каждой

из опор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 _

1

 

б |0а 22 — 5 20а 12

 

 

 

 

 

111 ~

у?нк\

 

«11022 -

«12^21 ' '

 

 

 

 

 

 

 

~2

 

 

s2

 

 

 

 

 

2

1

 

°20а П

°Ï0a 21

 

 

/17

оо\

 

42 =

—?рг

 

а

о

-

а а

'

(Ѵ"38)

 

 

 

(.1-/0-

a U°22

 

"12"21

 

 

 

 

При решении задачи методом максимума-минимума

расчет­

ные формулы

имеют вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<->l(fe

^20^12 .

 

 

^20^11

бцАл

 

, OQS

1 1 ~" М 2 2 - М 1 2

'

 

І 2

~

& 1 Л 2 - М 1 2 '

К

'

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* u - s ^ - + - â r ( ' + - M ? - ^ - '

 

 

Ь = - f s - Y - ^ Ü L -

 

b

= - 2 I _ V ^ ! L -

 

(V.40)

 

'

А ;

 

 

 

 

'

;

Аів,-

 

 

 

*2»;

k',R„

\

^

l

1 ±7> X

 

 

§ 4. Контроль точности изготовления основных деталей гироприборов

Основной задачей контроля является получение исчер­ пывающей информации о возможных величинах технологи­ ческих погрешностей карданового подвеса.

Информация, получаемая различными методами конт­ роля, не всегда оказывается в одинаковой степени ценной, поэтому, выбирая способ контроля, необходимо учитывать важность информации для характеристики точностных па­ раметров изготовления и сборки карданового подвеса.

Детали и узлы гироприборов разделяют в смысле конт­ роля точности их изготовления на две группы [56]. В первой номинально соосные цилиндрические поверхности имеют относительно широкий торец (корпуса гироприборов, рамки карданового подвеса без осей); во второй — небольшие

171

заплечики, (рамки карданового подвеса вместе с осями, ро­ торы гиромоторов).

Рассмотрим методы контроля 156J погрешностей, кото­ рые должны быть ограничены заданным перекосом колец шарикоподшипников. В этом случае в соответствии с § 3

m

Рис. 45.

гл. V следует контролировать погрешности рамок и цапф. В собранной рамке необходимо знать положение цапф от­ носительно друг друга и оси вращения рамки. В рамке проверяют биение торцов относительно осей и эксцентри­ ситет отверстий. Поскольку во многих случаях заданный эксцентриситет технологически сравнительно легко выпол­ няется, то можно ограничиться только контролем биения торцов, применив для этого технологический валик, уста­ новленный в центрах.

172

Эти погрешности рамок вызывают перекос колец шари­ коподшипников, поэтому в работе [56] предлагается харак­ теризовать их комплексным допуском и проверять его в со­ ответствии со схемой, приведенной на рис. 45. Но при этом возможны существенные методические ошибки. Необходимо учитывать также, что перекос колец шарикоподшипников, обусловленный эксцентриситетом, пренебрежимо мал по сравнению с перекосом, вызываемым другими причинами.

В собранной рамке чаще всего проверяют биение цапф относительно линии центров. В работе [57] вместо этих биений предлагается измерять относительное биение цапф (рис. 46). Ни та, ни другая методика измерения не решает полностью задачи контроля годности деталей и каждая из них пригодна лишь для част­ ных случаев. Вытекает это из

следующего. Д л я задания

уг­

лового положения

одной цап­

фы относительно

другой

не­

обходимо и достаточно знать три угла (рис. 43), которые можно определить, измеряя три независимых параметра [40].

Измерение в центрах биения каждой цапфы

дает

два

угла

схіп

и сх2п>

а

измерение

относительного биения цапф

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ht

 

1

 

ч *У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 47.

 

 

 

дает один

угол у ц

(рис.

43). Углы перекоса внутренних

ко­

лец

шарикоподшипников cpi.cpa,

обусловленные погрешнос­

тями

установки

цапф,

можно

выразить

через

углы аі„,

(Z2n

и ß u .

Д л я наиболее

неблагоприятного

случая

(рис.

47)

 

 

Фі =

«in +

ßu,;

ф 2

= а 2 п + ßu.-

(V.41)

173

В общем случае можно пользоваться формулами

Фі = j/a?n + Pu = l/^cc'fn +

 

(V.42)

фа = V а 2 п + ß* = | / " а | п + —

 

Как правило, lx

в несколько раз больше Ьг, Ь2, поэтому

углы

«im а2 п больше

угла ß u (рис. 43). Следовательно,

при

m

Рис. 48.

измерении биения каждой цапфы получают информацию бо­ лее полную, чем при измерении относительного биения цапф. В общем случае необходимо одновременно применять оба метода [40]. Д л я этих целей можно использовать дифферен­ циальный индикатор (рис. 48), который в работе [57] при­ меняется только для измерения относительного биения

цапф. Если и

Ьг) < у Іъ

можно рекомендовать только

первый

способ

контроля.

 

Каждый из рассмотренных методов контроля не дает

полной

информации о положении осей цапф в пространстве,

поэтому

возможны случаи,

когда результаты контроля не

полно [56] или даже совсем не дают информации о возмож­ ном перекосе колец шарикоподшипников (например, при измерении относительного биения цапф, рис. 49). Это объ-

174

ясняет в какой-то мере тот факт, что некоторые детали, от­ бракованные при измерении биения каждой цапфы, ока­ зались «годными» при измерении относительного биения цапф [57].

Рассмотренные выше методы не дают исчерпывающих сведений о возможном угле перекоса колец шарикоподшип­ ников, так как не учитывают биения торцов А (рис. 50)

полуосей

относительно цапф.

Измерение

этого биения

вы-

В

 

 

Ж.

 

 

e,--et

<h

 

 

Рис. 49.

Рис. 50.

зывает определенные трудности, поскольку торцы имеют малую ширину. Эту трудность можно в какой-то мере устра­ нить, если мерять в собранной рамке биение технологи­ ческого торца Б, который должен быть обработан за один установ с торцом А. Такая методика имеет тот недостаток, что не учитываются возможные искажения геометрии тор­ цов А при доработке шейки цапфы (рис. 50).

Допуск на биение еб торца Б может быть определен по формуле

где еа —допустимое биение торца А.

Проанализируем теперь методики контроля погрешнос­ тей взаимного расположения осей карданового подвеса (непересекаемости и неперпендикулярности).

При контроле величин этих погрешностей довольно ча­ сто объектом измерения являютсч рамки карданового под­ веса без цапф. В работе [57] рассмотрена методика изме­ рения указанных точностных параметров в случае приме­ нения технологических пробок (рис. 51). Несложный анализ показывает, что методические погрешности этого способа соизмеримы с контролируемыми величинами. Точность из­ мерения можно повысить, если заменить технологические пробки валиками (рис. 52), что всегда возможно, так как диаметры отверстий по перпендикулярным осям разные.

175

Как следует из § 2 гл. V, неперпендикулярность и непе­ ресекаемость осей рамок карданового подвеса без цапф не­

обходимо также контролировать

и в собранной рамке,

Оче­

видно, в этом случае нужен только

один

технологический

валик (рис. 53) при той же методике

контроля.

биений ег,

Рассмотрим теперь, как определить величины

е2, еба . £бг> имеющих место при

контроле. Необходимо

учи­

 

тывать, что

при

контроле

 

в центрах

величины биения

 

зависят (рис. 43) от линей­

 

ных

размеров

bu

Ь2

полу­

 

осей,

а угол перекоса

внут-

7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7ТТПТ77Т77777Положение 1

I\

У-

Положение 2. grig

ПоложениеI'

Рис. 51.

ренних колец шарикоподшипников зависит от размеров аа2. В основу расчета контролируемых величин необходимо положить то, что, с одной стороны, угол ф; является

функцией

известных

параметров ср, = ц>с (о,-, уѣ), а с другой

стороны,

его можно

выразить через искомые величины ф,- =

Ф ( = (a,nßn).

Отсюда при заданных линейных размерах можно

определить

углыаіп, ct2n и

найти биения ех и ег

по формуле

 

et = air]bh

( і = 1 , 2 ) .

(Ѵ.44)

Точное решение этой задачи является сравнительно слож­ ным..

176

Если учесть, что опора с большими погрешностями из готовления (например, левая) оказывает несущественное влияние на величину биений правой цапфы, то расчетным формулам можно придать вид

Ф, « У of + Y» » К а ? п + ( - D'ßu

( t = l , 2 ) . (V.45)

Рис. 52.

Рис. 53.

С учетом соотношений (V.31) и (V.42) (V.45) приближен­ но представим в виде [40]

«4,«i/oi+^(4---f)+ o ? (4---f)- ( V - 4 6 )

Далее, по формулам (V.43), (V.44) определяем параметры

§ 5. Примеры синтеза допусков

Рассмотрим конкретные примеры применения методик, изложенных в предыдущих параграфах настоящей главы. Будем придерживаться следующей последовательности рас­

четов:,

 

 

1) определение полей

допусков по заданной 4 точности

монтажа шарикоподшипников;

 

2) оценка влияния погрешностей изготовления и монта­

жа

полуосей на величины приведенных непересекаемости

и

неперпендикулярности

осей карданового подвеса;

177

3) определение

величин

контролируемых

параметров.

Рассмотрим опору на шарикоподшипниках

С186096К +

4- А640095К.

 

 

 

 

 

1. Определение

полей

допусков по

заданной

точности

монтажа шарикоподшипников. Схема монтажа шарикопод­

шипников на оси вращения внутренней

рамки

кардано-

вого подвеса показана на рис. 54, а. Рассматривается слу­

чай, когда наружная рамка

карданового

подвеса

выполнена

в форме цилиндра. Причем

радиально-упорный шарикопод­

шипник с четырьмя точками контакта шариков С186095К смонтирован справа, а шарикоподшипник с гладкой втул­ кой А640095К. слева. Характерными размерами собранной

опоры являются расстояние Іг между

шарикоподшипника­

ми, расстояние

/

между торцами кожуха гиромотора и

диаметр цапфы

d.

Поскольку трение в

шарикоподшипнике

с гладкой втулкой

практически не зависит от перекоса его

колец, то величины большинства допусков будут определя­ ться в основном допустимым углом перекоса шарикопод­ шипника С186095К и величиной поля допуска непересе­ каемости и неперпенднкулярности осей.

В рассматриваемой конструкции перекос наружного кольца шарикоподшипника С186095К. вызывается в основ­

ном биением Д о а торца К (рис. 54,

б),

заданным на диаметре

D 3 фланца шарикоподшипника (рис

54, г), т. е.

 

 

Перекос внутреннего кольца этого шарикоподшипника

вы­

зывается: биением Д 2 2

торца

гиромотора

на диаметре

d 2 1

(рис.

54, ж), биениями

Д 2 5 ,

Д 2 4

соответствующего

торца

полуоси (рис. 54, з),

эксцентриситетом Д 2 а

ее цилиндриче­

ских

поверхностей,

эксцентриситетом

Д 2 7

отверстий

в

ги-

ромоторе, предназначенных для посадки полуосей; непа­

раллельностью

Д 2 0

торцов

гиромотора (рис. 54, ж) и экс­

центриситетом отверстий

Д 0 1

во внешней

рамке,

предназна­

ченных для посадки шарикоподшипника (рис. 54, б).

Таким образом, перекос внутреннего кольца шарикопод­

шипника будет

функцией

следующих

углов поворота:

°в, — - у — .

О в 2

 

, Ов

— — — , Оп

-г— ,

'1

 

 

"21

 

 

 

"1

 

"23

ß

Д "

б

_

А 2 С

.

Я

_ Ali,

 

178

Рис. 54.

Определим теперь, какие причины вызывают перекос колец шарикоподшипника А640095К, смонтированного в ле­ вой опоре.

Очевидно, что в силу симметрии конструкции погреш­ ности, вызывающие перекос внутренних колец шарикопод­ шипников С186095К и А640095К, будут аналогичными, т. е.

 

 

s' _ А0 1 .

_ Д2 1 .

 

_

Д 2 3 .

с' _ Д 24 .

 

 

 

 

В ' ~ 1 Г '

B'~~dïT'

а'~

а,

'

В'~Ч^'

 

 

 

 

 

Я

— ^ 2 5 .

Я

_

А го .

я/

_

А??

 

 

 

 

 

 

О». -

- д г - ,

0

B e ~ — ,

О

 

— .

 

 

 

 

Перекос

наружного

 

кольца

 

шарикоподшипника

А640095К будет определяться в основном биением

А 0 3 тор­

ца

Л

на диаметре (рис. 54, б, в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JH2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисления

будем

проводить

при следующих

 

данных

а і

а 2 7 мм; I = 56 мм; Ьг=

Ь2

23 лиг; /х =

72,5 мм:

d = 5 мм; D =

13 мм;

D2

=

21 мм; dn 74;

22

= 6

d21

=

18;

d23

=

6,6;

£>г

=

2#„ =

11,3;

d2 = 2RB

 

=

7,3

k2

=

0,9.

Число изготавливаемых приборов примем

равным

100, следовательно, коэффициент надежности будет рав­

няться

k„ = 1,14. (см. § 1).

 

 

 

 

Поле допустимой величины осевого люфта в собранной

опоре не должно

превышать А0 = 0,008 мм. Отсюда допу­

стимый

угол

перекоса

шарикоподшипника

С186095 при

коэффициенте

использования осевого люфта k = 0,6 будет

 

8 И

= ^

= - М ^ = 8 І 5 . 1 < Г \ 2 , 9 1 ' ) .

 

Необходимо найти величины

полей

допусков

Ду, с ко­

торыми

целесообразно

изготавливать

детали

карданового

подвеса.

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

 

момент

трения

в

шарикоподшипнике

А640095К не зависит от угла перекоса

его колец,

то вели­

чину этого

угла

зададим исходя

из допустимой

величины

приращения

непересекаемости осей. Пусть А/г =

0,01 мм,

тогда по номограмме, приведенной на рис. 41, найдем <5.20

« 9' при а =

7 мм.

 

 

 

 

 

С целью сокращения

вычислений единиц допуска ѵ для

средних

величин

размерных рядов приведем

табл. 17.

180

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ