Файл: Хандельсман Ю.М. Камневые опоры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.07.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

садку 'проводят за счет нагревания металлической детали или ох­ лаждения корунда (жидкий азот). Камни, изготовленные из других камиевых материалов, также могут закрепляться методом термиче­ ской посадки.

Прессовая посадка — наиболее распространенная и наиболее дешевая из рассмотренных. Она в наибольшей мере соогветстзует массовому производству и поэтому широко применяется в часовой промышленности. Правильно выполненная прессовая посадка поз­ воляет проводить передвижку камней при регулировке осевого за­ зора в опорах.

При расчете прессовой посадки следует стремиться к тому, что­ бы все изменения контактирующих поверхностей детали лежали в области упругих деформации. Каммевын материал меньше дефор­ мируется, чем материал, в который запрессовывается камень, по­ этому при расчете всю деформацию относят к последнему.

Камень запрессовывают непосредственно в плату прибора или

в промежуточную деталь (оправку, державку).

В первом случае

вся деформация локализуется вокруг камня, во

втором — возмож­

но изменение формы промежуточной детали.

 

Непосредственная запрессовка обеспечивает более высокую точ­ ность центрирования камня, но затрудняет его замену. Промежу­ точную деталь применяют в специальных опорах, таких как маслоудержпвающие, противоударные, или в тех случаях, когда необхо­ дима многократная осевая .регулировка и разборка опоры.

Серьезным недостатком этого способа закрепления является то, что при нем не исключено .разрушение камней как в процессе за­ прессовки, так и позже под воздействием остаточных напряжений. Изучение этого явления показало [15], что под воздействием на­ грузки .в камне может сначала образоваться механический двой­ ник, около которого в дальнейшем возможно появление трещин и сколов. В камнях основной формы Ш, У, Д, X часть поверхности отверстия (в направлении, перпеядшсулярном главной оси) может иметь шероховатость несколько большую, чем вся его поверхность. Этим создается предпосылка для образования зародышей разруше­ ния, которые при наличии весьма сложных нагружений камня и анизотропии его свойств прорастают в его толщу, причем этот про­ цесс может развиваться во времени.

Разрушение

камней усугубляется некруглостью самого камня

и посадочного

отверстия. Из-за анизотропии свойств некоторая

овальность цилиндрической поверхности камня неизбежна [32]. Трудно исключить и некруглость посадочного отверстия детали. По данным В. М. Карпович [15], при запрессовке часовых камней ос­ новной формы Д в платину часов (латунь ЛС-63-ЗТ), отверстия которой дополнительно вручную прочищались гладким калибром (что увеличивало некруглость), наблюдалось разрушение камней до

29%. При посадке камней в те же

отверстия без прочистки покол

не превышал 11%. В связи с этим

автор пришел к выводу, что

под оптимальными условиями запрессовки камней следует пони­

мать не

только допустимые натяги и вызываемые ими

усилия,

но

и предельные значения некруглостей посадочных диаметров.

 

Большое влияние на покол камней оказывает заходная фаска,

которая

делается пулевндной формы. Оптимальные

размеры

и

форма фаски обеспечивают постепенное возрастание усилий при за­ прессовке. Не менее важно обеспечить при запрессовке правильное направление камня в посадочном отверстии. Это особенно трудно


сделать с камнями основной формы Д, в которых усилие запрес­ совки прилагается к сферической поверхности. При запрессовке та­ ких камней применяют пуансоны, контактирующие с краем сфери­ ческой поверхности. Для центрирования камня в центре пуансона имеется подпружиненный конический штифт.

Вотечественной часовой промышленности при запрессовке при­ меняют натяги порядка 1,0—1,5% от диаметра камня. Некруглость посадочного отверстия специально не оговаривается, но, как пра­ вило, она составляет не более половины поля допуска на посадоч­ ный диаметр.

Впрецизионных КО, а также в часовых противоударных камневых опорах максимальные натяги те превышают 0,3% от диа­ метра камня. При таких натягах (запрессовка в латунную оправу)

исключается покол камней как в процессе запрессовки, так и при хранении. Натяг определяется по средним истинным размерам кам­ ня и посадочного отверстия. С целью повышения прочности закреп­ ления, особенно если опоры работают в условиях вибрации, при­ меняют дополнительную завальцовку. Швейцарская камневая фир­ ма Зайтц рекомендует прессовые посадки, приведенные в табл. 25.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 25

 

 

 

Рекомендуемые прессовые посадки камней

 

 

 

 

 

 

Допускаемое

Натяг В мкм

Основная

Посадочный

отклонение в міім

 

 

форма

диаметр

 

 

 

 

(табл.

9)

в мм

камня

отверстия

наиболь­

наимень­

 

 

 

 

 

ший

ший

 

 

 

 

 

 

 

н,

к,

с

От

1,0 до

+ 10

— о

22

6

 

 

 

 

5,0

0

—12

 

 

ш,

У, Д, X

От

1,0 до

+ 6

— 6

16

4

 

 

 

 

2,8

0

—12

 

 

То же

От 2,8 до

+ 9

— 6

22

7

 

 

 

 

5,0

+1

—12

 

 

Завальцовка (закатка) применяется как самостоятельная опе­ рация закрепления, так и в сочетании с прессовой. Ее главное пре­ имущество состоит в отсутствии остаточных напряжений в камне после закрепления. Высота посадочного отверстия при завальцовкс должна быть равна или несколько больше высоты камня. На рас­ стоянии 0,1—0,2 мм от края посадочного отверстия делается бур­ тик, который при закатке закрепляет камень (стр. 105).

Кромка буртика не должна быть острой, иначе она порвется. Очень толстая кромка затрудняет закатку. В зависимости от меха­ нических свойств металла, формы я размера наружной фаски кам­ ня толщина буртика колеблется от 0,05 до 2,5 мм. Если закатка применяется как самостоятельная операция закрепления, то камень

впосадочное отверстие вставляется с гарантированным зазором. Чтобы предотвратить его выпадение перед закаткой под камень

вглухое отверстие следует ввести каплю масла, которая за счет


лапласовского дефекта давления будет его надежно удерживать в расточке. Закатку латуни обычно делают конусом, изготовленным из нейзильбера или пластмассы.

Таблица 26

 

 

Рекомендуемые посадки при закатке камней

 

 

 

 

 

Допускаемое откло­

Зазор в мкм

Основная

 

нение в мкм

Посадочный

 

 

 

 

 

 

форма

диаметр в мм

 

отвер­

наиболь­

наимень­

(табл.

9)

 

камня

 

 

 

 

стия

ший

ший

н,

к,

с

От 1,0

+ 10

+20

20

4

 

 

 

и выше

0

+ 14

 

 

ш,

У, Д, X

От 1,0 до

+ 6

+ 14

іб

4

 

 

 

2,8

0

+ 10

 

 

ш, У, Д, X

От 2,8

+ 9

+22

21

5

 

 

 

до 5,0

+ 1

+ 14

 

 

В отдельных случаях для закрепления камней используют об­

жим

оправы,

в расточку

которой с

зазором

вставляют

камень.

Однако такой способ ме гарантирует отсутствие остаточных напря­

жений в камне.

Швейцарская фирма Зайтц под закатку и аналогичные методы закрепления рекомендует посадки, приведенные в табл. 26.


ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТИПОВ КАМНЕВЫХ ОПОР

1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КАМНЕВЫХ ОПОР С ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЦАПФОЙ

Цилиндрические опоры по сравнению с д-ругим,и типами КО получили наиболее широкое распространение. Они превосходят все остальные КО по количеству основных форм и типоразмеров при­ меняемых камней.

Цилиндрические опоры кинематического типа (рис. 39) имеют наиболее высокую точность центрирования (до десятых долей мик­ рометра), которая определяется достигнутой точностью изготовле­ ния цилиндрических цапф. Точность центрирования мало зависит от диаметра цапфы и при износе опор практически не снижается. Смещение оси при износе компенсируется регулировкой (см. рис. 39). Причем регулировка осуществляется перемещением только подшип­ ника, что является достоинством таких опор.

В опорах кинематического типа применяют камин основной формы П и М (рис. 39, а). Натяг замыкающей пружины при гори­ зонтальном расположении оси обычно составляет 0,5—0,8 силытя­ жести подвижной системы. При негоризонтальном расположении

Рис. 40. Цилиндрические опоры нормального типа открытые

оси натяг пружины увеличивается настолько, на сколько уменьша­

ется

сила тяжести подвижной системы. Охватывающий

элемент

опор

может выполняться с камнями основной

формы

Л

(рис. 39, б)

и Ш

(рис. 39, в). Конструкция опоры, изображенная

на

рис. 39, в,

выполняется либо с неподвижными, либо с

подвижными

ролика­

ми— камнями формы Ш. В последнем случае

в погрешность цент­

рирования входит некруглость и эксцентричность отверстий камней формы Ш.

Цилиндрические опоры открытого типа (открытые) применяют при малых скоростях вращения и значительных радиальных на­ грузках. Наиболее распространенные конструкции таких опор пока­ заны на рис. 40. Камень основной формы Ш используют в опорах,


которые работают, как правило, без смазки (рис. 40, а). При от­ сутствии перекоса оси опоры с таким камнем воспринимают очень большие радиальные нагрузки. Камни формы Ш по сравнению с камнями форм У, Д, X отличаются повышенной прочностью.

Камень основной формы У имеет масленку и применяется в опорах, работающих со смазкой (рис. 40,6). Уменьшение высоты отверстая в таком камне снижает несущую способность опоры к радиальным нагрузкам. При сливироваииом отверстии камни той и другой основной формы допускают некоторый перекос оси за счет соответствующего снижения несущей способности. При перекосе осп контакт заплечика цапфы с плоской поверхностью торца камня ста­ новится неопределенным, что вызывает изменение трения и ограни­ чивает осевую нагрузку. Использование в таких опорах камня ос­

новной

формы Д

устраняет отмеченный недостаток (рис. 40, в).

В

открытых

опорах высоту цапфы, внешний диаметр камня,

осевой зазор и размеры других элементов обычно задают в зави­

симости от диаметра

отверстая камня (табл.

27).

 

 

 

 

Таблица 27

Размеры основных элементов открытых камневых опор

 

 

 

Высота цапфы

в мм

Диаметр отверстия

Осевой

Минимальный

Для камней формы

диаметр

 

 

камня d в мм

зазор

заплечика

 

 

 

До в мм

D3 в мм

У. Д

ш

 

 

 

От 0,08

до 0,40

0,03

Св.

0,40 до 0,70

0,04

Св.

0,70

до

1,20

0,05

Св.

1,20

до

2,00

0,07

Св.

2,00 до 2,50

0,08

d +

0,15

 

Я +

0 , 1 0

d + 0 , 2 0

Я - Д 0

Я + 0 ,1 2

d +

0,25

Я + 0 ,1 5

d +

0,30

 

Я +

0,18

d +

0,40

 

Я +

0 , 2 0

Угол фаски а может изменяться в пределах 30—60°, оконча­ тельно его величина выбирается при расчете маслоемкости опор. Внешний диаметр камня Д по условиям надежной фиксации масла должен в 1,5—2 раза превышать диаметр заплечика цапфы £>3. Минимальная высота фаски заплечика цапфы не должна быть мень­ ше половины диаметра отверстия камня. Более широкая фаска способствует размещению большей дозы масла.

В тех случаях, когда осевая нагрузка в опоре превосходит или близка к усилию запрессовки, камень устанавливают в расточку с

буртиком

(рис. 40,г). Если материал платы (или другой детали,

в которую

устанавливается камень) плохо обрабатывается или по

другим причинам невозможна или нежелательна прямая запрес­ совка камня, последний закрепляют в переходную. оправу, обеспе­ чивающую как разъемное, так и неразъемное соединение с платой

(рис.

40, д).

При

необходимости регулировки расстояния

между

осями

камень

в

оправу устанавливают эксцентрично (рис.

40, е).

Применение оправы, показанной на рис. 40, ж, создает возможность ■монтажа подвижной системы без разборки механизма прибора. Предохранительное устройство, изображенное на рис. 40, з, гаран­