Файл: Степанян А.Г. Изготовление малогабаритных корпусных деталей.pdf

! н а у ч н и - т о . ч н ; . ': о с н Е ч

Из сказанного ясно, что для малогабаритных корпусов несо­ осность должна быть отнесена не к длине отверстия, а к длине детали или к расстоянию между средними сечениями двух от­ верстий, т. е. удобнее за основу брать существующее на практи­ ке определение несоосности.

С - С

Но здесь необходимо учесть следующее обстоятельство. Для точных корпусов, соосные отверстия которых предназначены для установки прецизионных шарикоподшипников, перекос колец за­ висит от суммарной погрешности перекоса осей и эксцентрисите­ та. Момент трения в подшипниковой опоре при прочих равных условиях является функцией относительно перекоса наружного и внутреннего колец. Для сборочных единиц, имеющих два ша­ рикоподшипника, момент трения будет зависеть от перекоса ко­ лец в одном и другом шарикоподшипниках.

На рис. 5, а изображена схема рамы карданного подвеса с эксцентричным расположением осей отверстий подшипниковых

20

опор на величину е. В этом случае внутренние кольца подшипни­ ков перекошены относительно наружных на угол

0 = arctg-2-,

На рис. 5, б показана та же рама, когда оси отверстия имеют перекос на величину Ѳи точка пересечения находится в среднем сечении одного отверстия. В этом случае имеет перекос внутрен­ нее кольцо только одной опоры:

Ѳ= arctg - j - .

Следовательно, момент трения от несоосности двух отверстий в первом случае будет в 2 раза больше, чем во втором случае.

Рис. 5. Схема рамы карданного подвеса в сборе

В табл. 2 приведены различные схемы несоосности располо­ жения двух отверстий. Анализ этих схем показывает, что вели­ чина перекоса колец двух шарикоподшипников, вставленных в эти отверстия, определяется расстоянием между двумя осями в средних сечениях отверстий или величинами биений каждого от­ верстия относительно другого (с двух сторон).

Следовательно, если ограничивающим фактором точности узла является нормальное условие работы шарикоподшипников, в частности, момент трения в опорах, а последний является функ­ цией суммы углов перекоса колец шарикоподшипников, то ха­ рактеристикой точности соосности должна быть величина, опре­ деляющая состояние двух опор. Такой характеристикой может быть несоосность как сумма расстояний между точками пересе­ чения осей со средними поперечными сечениями проверяемых от­ верстий.

Это определение сохраняет значение и для общего случая, когда оси двух отверстий не расположены в одной плоскости, т. е. скрещиваются. На рис. 6 показана схема такого расположе­ ния осей, когда в одной плоскости имеется параллельное смеще­ ние и перекос осей, характеризуемые величинами есі и ес2, а в другой, ей перпендикулярной, имеется перекос осей, харак-

21

Продолжение табл.

23

теризуемый величинами епі и еп2. Расстояние точек пересечения осей со средними сечениями отверстий (на рисунке для просто­ ты берутся торцовые сечения):

е> = 0 ' ; м " = Ѵ

e, = 0-,N" = V el2+e--2 .

Углы, составленные общей осью с действительными направ­ лениями осей отверстий, соответственно

При условии e„i = en2= 0 и ec]=ec2 = e схема приводится к па­ раллельному смещению осей, рассмотренному выше. Отсюда сле-

Рис. 6. Схема несоосности отверстий в общем случае

дует, что если ограничивающим фактором является ßflon^'ßi + ß2 ,

то параметры в\Л-е2 полностью характеризуют состояние опор. Предельные отклонения от соосности в зависимости от степе­ ни точности детали должны назначаться соответственно расстоя­ ниям между средними сечениями рассматриваемых отверстий, или просто расстояниям торцовых поверхностей рассматривае­ мых отверстий. Данные табл. 1 показывают, что назначение до­ пусков на несоосность только в зависимости от степени точности детали приводит к увеличению допустимой погрешности по абсо­

лютной величине для деталей небольшой длины и наоборот.

На основе анализа большого количества чертежей точных ма­ логабаритных корпусных . деталей различного назначения в табл. 3 приведены обобщенные характеристики по их точности.

24

Малогабаритные корпусные детали отличаются от обычных кор­ пусных деталей большим разнообразием применяемых материа­ лов. Серый чугун, конструкционные стали, стали специального назначения, алюминиевые сплавы, титановые сплавы, медные сплавы, цинковые сплавы, магниевые сплавы •— вот примерный перечень материалов, применяемых для малогабаритных кор­ пусов.

25

Корпусные детали стационарных приборов н машин с высоки­ ми требованиями по жесткости, стабильности и износостойкости обычно изготовляют из серого чугуна различных марок: СЧ12-28, СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40, СЧ24-44 и СЧ28-48 (ГОСТ 1412—70), а в ряде случаев из ковкого чугуна (ГОСТ 1215—59).

Корпусные детали «ажурной» конструкции с повышенными требованиями по прочности и пластичности, подвергающиеся ударным нагрузкам, изготовляют из углеродистых качественных конструктивных сталей марок ЗОЛ, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л (ГОСТ 977—65).

Корпуса с аналогичными требованиями, но работающие в не­ благоприятной окружающей среде (влажность, пары морской во­ ды, химически активная среда, высокая температура и пр.) изго­ товляют из сталей специального назначения марок 1X13, 2X13, 3X13, Х18Н10Т и 0Х16Н4ДЗ (ГОСТ 5632—61).

Для машин и приборов, в которых детали должны иметь ми­ нимальный вес, широко применяют алюминиевые литейные спла­ вы марок АЛ2, АЛЗ, АЛ8, АЛ9, АЛІ2 и АЛ13 (ГОСТ 2685—63). Указанные алюминиевые сплавы имеют хорошие технологические характеристики — жидкотекучесть, обрабатываемость резанием, коррозионную стойкость, герметичность и стойкость против уса­ дочных трещин.

Малогабаритные корпусные детали несложной конфигурации изготовляют также из прутков и штучных заготовок (поковок, штамповок), деформируемых алюминиевых сплавов марок АД1, АК2, АК4, Д 1, Д6, Д18П и др.

Для изготовления корпусных деталей в последнее время не­ редко применяют литейные магниевые сплавы марок Мл4, Мл5

Малогабаритные корпусные детали в отдельных случаях из­ готовляют также из цинковых литейных сплавов марок ЦАМ4-1 и ЦАМ4-3. Более высокими механическими и антикоррозионны­ ми свойствами обладают медные сплавы, которые также приме­ няют для изготовления малогабаритных корпусов. Для корпус­ ных деталей специального назначения применяют титановые сплавы марок ВТ-1, ВТ-3 и др., имеющие малую плотность, весь­ ма высокие механические свойства и, что весьма важно, хорошую коррозийную стойкость. По прочности титановые сплавы превос­ ходят конструкционные стали и большинство марок жаропроч­ ных сталей при температурах 400—500°С.

Основными методами получения заготовок для корпусов сложной конфигурации являются различные виды литья, а для корпусов простой конфигурации помимо литья применяют поков­ ки, штамповки и штучные заготовки из проката.

Прогрессивным широко распространенным в настоящее вре­ мя методом изготовления малогабаритных сложных заготовок из

26