Допустимые погрешности формы и расположения поверхностей при монтаже подшипника в узел

1. Погрешность формы – конусообразность и овальность посадочной поверхности.

(d_max – d_min) + (d`<sub>max</sub> – d`_min) ≤ δ

δ – допуск на посадочный диаметр

2. Неперпендикулярность упорного буртика к оси посадочной поверхности – «С»

Допустимая величина «С» для диаметров ∅80 ÷ 250 мм С=0,005 ÷ 0,01.

3. Несоосность опор подшипника

П ри наличии несоосности общая ось ротора перекошена под углом θ, этот угол тем больше, чем меньше расстояние между опорами. Зная θ, рассчитывают несоосность. Несоосность опор может вызвать изгиб вала, нарушить масляный слой, быть причиной

появления местного сухого трения и т.д. Для некоторых типов валов несоосность в 0,1 ÷ 0,2 снижает запас прочности в 2-3 раза.

Соосность подшипников проверяют калибром-скалкой. По отпечатку краски, нанесенной на скалку, на внутреннем кольце подшипника.

Процесс установки подшипника в узел

1. Расконсервация подшипника и промывка его в масле с целью предохранения от коррозии.

2. Установка подшипника в узел. При малых натягах монтаж ведётся в холодном состоянии, при больших натягах подшипник разогревают либо в масле, либо в электрошкафу. Но всегда подшипник должен монтироваться с применением технологических оправ. Оправа направляет подшипник.

Большое внимание следует обращать на то, чтобы усилие запрессовки не передавалось через тела вращения.

Лёгкость вращения подшипника проверяется от руки – подшипник должен вращаться плавно, легко, без заедания.

Особенности монтажа конических роликоподшипников

Прокладки для регулирования зазора (К)

Радиальный зазор: e = c∙tgβ

Зазор по линии давления: λ = c∙sinβ

Радиальный зазор в процессе монтажа может быть отрегулирован в любых пределах.

Это делается за счёт относительного осевого смещения колец.

Сборка резьбовых соединений

К резьбовым соединениям предъявляются следующие требования:

1. Стык деталей, скрепляемых при помощи резьбового соединения, не должен расходиться под действием рабочей нагрузки.

2. При наличии знака «~» нагрузки элементы резьбового соединения должны обладать достаточной выносливостью.

3. Стык, подверженный давлению жидкости или газа, должен быть плотным (герметичным).

4. Элементы резьбового соединения не должны самопроизвольно ослабляться.

Выполнение всех этих требований достигается благодаря проведению конструкторских и технологических мероприятий. Важнейшим из них является обеспечение усилия предварительной затяжки.

Усилие предварительной затяжки

Это создание растягивающих напряжений в болте и сжимающих напряжений в сопрягаемых деталях при отсутствии внешних нагрузок. Величина усилия предварительной затяжки рассчитывается по следующей формуле, известной из курса «Детали машин»:

	P0 – остаточная сила затяжки P – рабочая нагрузка Сд и Сб – коэффициенты жесткости детали и болта Δlб – удлинение болта Δlд – сжатие детали

Р₀ – это то усилие, которое остаётся в стыке после приложения рабочей нагрузки, т.е. стык расслабляется силой P и необходима сила Р₀ для создания герметичности или прочности.

Коэффициент жёсткости – отношение нагрузки к вызываемой ею деформации.

Р₀ = K∙P K = 0,8 ÷ 1,8 (1,1 ÷ 1,8 – по Никитину)

P_з играет важную роль в определении работоспособности резьбовых соединений. Правильный выбор P_з увеличивает надёжность и долговечность работы двигателя.

Из графика видно, что при малых P_з продолжительность работы небольшая. При дальнейшем увеличении P_з

(до P_{з опт}) время работы соединения равно бесконечности, т.е. резьбовое соединение может работать бесконечно долго.

Правильный выбор усилия P_з обеспечивает уменьшение количества дефектов в резьбовом соединении.

Влияние различных факторов на работу резьбового соединения:

Преобладающая масса дефектов резьбового соединения падает на неправильный выбор P_з. При сборке резьбового соединения необходимо проводить тщательный контроль усилия P_з. Существуют косвенные методы контроля P_з. Сейчас наиболее распространены следующие методы:

1. Контроль усилия затяжки по моменту на ключе

2. Контроль усилия затяжки по углу поворота гайки или болта.

3. Контроль усилия затяжки по удлинению болта или шпильки.

1. Контроль P_з по моменту на ключе

Контроль P_з осуществляется с помощью предельных или динамометрических ключей, обеспечивающих заданный момент затяжки.

; М_кл = f(P_з, d_ср, α, β, f_р, f_т);

d_ср – средний диаметр резьбы,

α – угол подъёма винтовой линии,

β – половина угла профиля резьбы,

f_р, f_т – коэффициенты трения в резьбе и по торцу сопрягаемых деталей,

D и d₀ – диаметры окружностей, ограничивающие площадь опорной поверхности гайки.

Основную долю погрешности этого метода составляют коэффициенты трения f_р и f_т. Они могут колебаться в пределах от 0,05 до 0,5; зависят от рода материала, смазки, рода покрытия, шероховатости. Как влияет состояние резьбы на P_з, показывает следующий график:

1 – сухая обезжиренная резьба

2 – омеднённая резьба

3 – резьба, смазанная машинным маслом

В области контроля резьбовых соединений большую работу провели Старостин И.Г. и Захаров Д.А.

В производственных условиях точность метода можно увеличить экспериментально определяя коэффициент трения и вводя их в формулу.

Достоинства: метод контроля производителен, прост в применении, легко поддаётся механизации.

2. Метод затяжки по углу поворота

Состоит в том, что гайку завертывают от руки до упора во фланец, затем затягивают ключом с целью обмятия шероховатостей и неровностей на сопрягаемых поверхностях.

После этого гайку отвертывают и вновь завёртывают от руки до упора в торец детали, после чего ключом завёртывают на заданный угол. Для контроля угла ключ снабжают указательной стрелкой, а в плоскости детали устанавливают лимб с делениями в градусах.

Преимущество – метод не требует специальной оснастки.

; S – шаг резьбы.

и - податливость болта и детали.

E₁, E₂ – модули упругости материала болта и детали в кг/мм².

F₁, F₂ – площади сечения болта и стягиваемых деталей.

Определение площади F₂ (площадь детали) составляет известную трудность.

При стягивании фланцев принято считать, что деформация от усилия затяжки захватывает конус давления, образующие которого составляют с основанием угол 45°.

Для упрощения конус условно заменяют цилиндром D_ц=D+l, где l – толщина фланца (l_д/2), и площадь сечения цилиндра принимается в качестве расчетной площади стыка:

.

При увеличении толщины сопрягаемых деталей погрешность расчёта получается очень большая, поэтому рекомендуется считать (податливость) исходя из теории упругости:

На точность метода влияют следующие погрешности:

1. Субъективные ошибки рабочего в определении начального угла отсчёта (в зависимости от приложенной силы)

2. В начальный момент затяжки происходит нелинейная зависимость усилия затяжки от угла поворота.

В начале затяжки происходит деформация отдельных микронеровностей, что приводит к зависимости в начальный момент.

К расчётному углу необходимо добавлять φ₀.

3. Трудность расчёта податливости сопрягаемых деталей (ввиду наличия конуса давления)