Методы и средства контроля гладких цилиндрических изделий.

Гладкие цилиндрические соединения (ГЦ), превалирующие в машинах и приборах, по выполняемым ими эксплуатационным функциям классифицируют на четыре основные разновидности: со­единения со свободным взаимным перемещением деталей (СП) с гарантированным зазором, например, соединение цапфы вала с вкладышем подшипника скольжения; соединения внутренних и наружных колец подшипников качения с валами и корпусными деталями (ПК), имеющие некоторые особенности; разъемные неподвижные (переходные) соединения (РН) с небольшими зазорами в одной части совокупности (пар­тии) соединений с небольшими натягами в другой ее части, например, соединение зубчатого колеса с валом редуктора; неразъемные неподвижные соединения (НН) с гарантиро­ванным натягом, например, соединение зубчатого венца червячно­го колеса с его ступицей.

Взаимозаменяемость ГЦ соединений означает при независимом изготовлении и бесподгоночной сборке выполнение определенных эксплуатационных технических требований, зависящих от точности их изготовления.

СП-соединения должны работать с минимальными потерями на трение, что, например, в наиболее распространенных гидродинамических подшипниках имеет место при обеспечении жидкостного режима трения и неразрывности масляного слоя неровностями (шероховатостью) сопрягающихся поверхностей.

ПК-соединения внутреннего кольца с валом должны быть на­столько плотными, чтобы предупреждать проворачивание кольца подшипника, контактирующего с вращающейся деталью машины, препятствовать развальцовыванию и появлению контактной корро­зии; второе кольцо подшипника, соединяющееся с неподвижной деталью, должно быть плавающим, предупреждающим заклинива­ние при тепловом расширении вала в осевом направлении, об­легчающем регулирование осевого зазора и обеспечивающим рав­номерное изнашивание дорожки качения.

РН-соединения должны обеспечивать заданную точность цент­рирования и при этом обеспечивать наилучшую легкость и просто­ту сборки — разборки.

НН-соединение втулки (например, зубчатого венца червячно­го колеса) с валом (например, со ступицей) должно предупреж­дать проворачивание втулки на валу под нагрузкой и не создавать слишком высокого начального напряжения в материале сла­бой детали (обычно втулки) при запрессовывании.

Эти четыре разновидности ГЦ-соединений с указанием предъ­являемых к ним эксплуатационных требований представлены в ви­де схемы на рисунке 1.

 

 

Рисунок 10.1 -Классификация гладких цилиндрических соединений

 

Необходимые эксплуатационные свойства данных соединений и заданные уровни их показателей обеспечивают назначением над­лежащих посадок, которые определяют при каждой посадке дву­мя полями допусков (вала и отверстия) совместно.

Ряды допусков и посадок стандартизованы; из них выбирают те, которые по расчету и опыту удовлетворяют поставленным за­дачам.

Расчет на точность — это только начальный этап назначения требований к точности. Любые инженерные расчеты являются при­ближенными и поэтому результаты расчета подлежат аналитиче­скому сопоставлению с ранее установленными требованиями к точности аналогичных конструкций с учетом результатов успешной эксплуатации.

Важную роль при контроле гладких цилиндрических изделий типа валов и втулок в особенности в массовом и крупносерийном производстве играют гладкие предельные калибры. В комплект входят два калибра. Один для контроля наи­меньшего, а другой — наибольшего предельных размеров. Рабочи­ми калибрами называют калибры, применяемые на рабочих местах рабочими и контролерами. Рабочий проходной калибр обозначают Р-ПР, а рабочий непроходной Р-НЕ. Калибры, ко­торыми пользуются для инспекционной перепроверки приемщики, т. е. представители заказчика, называются приемными калибрами. Приемный проходной обозначают П-ПР, приемный непроход­ной — П-НЕ.

В соответствии с принципом Тейлора проходные пробки и коль­ца имеют полные формы и длины, равные длинам сопряжений, а непроходные калибры часто имеют неполную форму, например, применяют скобы вместо колец, а также пробки, неполные по форме поперечного сечения и укороченные в осевом направлении и т. п. Строгое соблюдение принципа Тейлора сопряжено с опреде­ленными практическими неудобствами. На рисунке 1, б показаны эскизы калибров различных типов для контроля гладких валов, а на рисунке 2 приведены эскизы калибров для контроля отверстий.

 

 

а - схема контроля вала предельными скобами и отверстия предельными пробками; б - типы калибров для валов; 1 - скоба листовая двусторонняя; 2 - скоба листовая прямоугольная односторонняя; 3 - скобалистовая круглая односторонняя; 4 - скоба штампованная односторонняя; 5 - скоба штампованнаядвусторонняя; 6 - скоба с ручками штампованная односторонняя; 7 — скоба регулируемая

 

Рисунок 10.2 - Контроль валов и втулок предельными калибрами

 

1 - пробка двусторонняя с цилиндрической вставкой; 2 и 3 - двусторонняя и проходная пробки со вставками и коническим хвостовиком; 5и6 - двусторонняя и проходная пробки с накладками; 7 - пробка листовая с накладками: 8 - пробка листовая односторонняя; 9 - пробка неполная с ручками

 

Рисунок 10.3 - Калибры для отверстий

 

Для калибров устанавливаются допуски на неточность изготов­ления и на износ. Поля допусков на неточность изготовления проставляются на рабочих чертежах, по которым изготавливают новые калибры. Допусками на износ руководствуются при провер­ке состояния калибров, находящихся в эксплуатации.

Взаимное расположение полей допусков проходных и непроход­ных калибров и полей допусков вала и отверстия влияет, с одной стороны, на величины наименьшего и наибольшего зазоров в со­пряжении вала с отверстиями и, с другой стороны, на величину поля, в которое должны быть уложены погрешности изготовления, т. е. на величину производственного поля допуска. Приняты схемы, при которых поля допусков калибров частично пе­рекрываются полями допусков изделий.