Механизм образования погрешностей формы

Механизм образования погрешностей формы при выполнении неподвижных соединений в подшипниковых узлах. Процесс сборки неподвижного соединения кольцо подшипника — сопрягаемая деталь как технологическая операция отличается от операций механической обработки. Погрешности базирования и установки, возникающие на сборочной операции, не устраняются съемом материала. Они могут «компенсироваться» только за счет деформации сопрягаемых деталей неподвижного соединения. Неравномерное силовое воздействие и, как следствие, неравномерная деформация кольца подшипника в неподвижном соединении приводят к изменению геометрии поверхности качения по сравнению с ее первоначальной формой.

В общем случае в неподвижном соединении кольцо подшипника — сопрягаемая деталь поверхности определяют положение поверхности качения относительно сопрягаемой с кольцом детали. Поверхности кольца подшипника представляют комплект основных баз. Поверхности сопрягаемой детали представляют комплект вспомогательных баз. Эти поверхности являются сопрягаемыми в неподвижном соединении.

На этапе ориентации деталей неподвижного соединения используются следующие поверхности:
• поверхность торовой фаски кольца подшипника;
• поверхность противобазового (узкого) торца кольца;
• коническая поверхность фаски, сопрягаемой с кольцом подшипника детали;
• цилиндрическая поверхность сопрягаемой с кольцом подшипника детали;
• торцовая поверхность сопрягаемой с кольцом подшипника детали.

Следовательно, на этапе ориентации основная конструкторская база не совпадает со вспомогательной конструкторской базой. Поверхности образуются на предварительных операциях механической обработки деталей неподвижного соединения, которые предшествуют окончательной обработке цилиндрических сопрягаемых поверхностей являющихся конструкторскими базами в неподвижном соединении.

При обработке поверхностей на разных операциях технологического процесса по сравнению с поверхностями и совмещение осей поверхностей осями поверхностей и в общем случае не достигается.

Положение кольца подшипника по упрощенной схеме установки приобретает определенность за счет контакта плоскости пуансона с поверхностью (плоская поверхность узкого торца кольца) при приложении начальной сборочной силы. Узкий торец кольца подшипника согласно технологии производства подшипников является противобазовым и имеет разрешенную непараллельность по отношению к базовому торцу 0,01—0,02 мм. Это приводит к неравномерному распределению натяга по углу поворота в связи с отклонением от соосности поверхностей и явлением перекоса вследствие непараллельности поверхностей.

При запрессовке кольцо подшипника перемещается относительно сопрягаемой детали неподвижного соединения. На участке длины от 0 до 1/3 высоты кольца происходит последовательный переход к конструкторским базам и с силовым воздействием. Погрешность базирования, образовавшаяся на этапе ориентации сборочной операции, при переходе к конструкторским базам в процессе запрессовки кольца подшипника может компенсироваться только за счет неравномерной деформации деталей неподвижного соединения.

Далее на участке от 1/3 до полной высоты кольцо подшипника допрессовывается до совмещения поверхностей. В связи с тем, что по мере перемещения кольца относительно сопрягаемой детали поверхности, являясь конструкторскими базами, все больше выполняют роль технологических баз, неравномерность распределения натяга, как следствие погрешности базирования на этапе ориентации, выправляется.

Изложенное подтверждается следующим экспериментом, проведенным на натурных образцах неподвижного соединения подшипникового узла ведущей шестерни грузового автомобиля. Коническая поверхность фаски корпуса имела отклонение от соосности 57 мкм. Последовательное изменение профиля поверхности качения по мере запрессовки кольца подшипника в корпус через 5 мм в сочетании с диаграммой силы запрессовки приведено на рисунке.

Таким образом, погрешность базирования, выраженная отклонением от соосности = 57 мкм при натяге N01 = 30 мкм, привела в результате сборки неподвижного соединения к образованию на поверхности качения отклонения от круглости DR1 = 8 мкм и DR2 = 6,5 мкм по сравнению с исходными значениями DR = 3 мкм и DR = 2,5 мкм.
Технологии производства:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]