Файл: Кабаков, М. Г. Технология производства гидроприводов учеб. пособие.pdf

вносить существенные изменения, если для ее изготовления используется качественно новый технологический процесс. Напри­ мер, при переходе от литой конструкции заготовки рабочего колеса гидромуфты (колеса с радиальными лопатками) к сварной с сохранением конструктивных форм, отвечающих требованиям технологии литейного производства, себестоимость рабочего ко­ леса возрастает на 10—15%.

Путем повышения технологичности конструкции машины можно дополнительно .сократить ее трудоемкость в среднем на 15^-25% и снизить себестоимость на 5—6%.

Вопрос создания технологичных конструкций машин и их деталей необходимо рассматривать как комплексный. Техноло­ гичная машина не представляет собой арифметическую сумму деталей технологичной конструкции._При технологической обра­ ботке конструктивных форм деталей последние необходимо рас­ сматривать во взаимосвязи с другими деталями и решать задачу комплексно. Так, цилиндрические золотники технологичнее пло­ ских, однако обеспечить требуемый рабочий зазор (с учетом допуска на зазор) в распределителе с плоским золотником более просто технологически, поэтому плоские золотники распростра­ нены сравнительно больше в следящих приводах.

Технологичные конструкции машин и деталей могут созда­ ваться в процессе разработки конструкции машины, а также при внесении изменений в нее после изготовления чертежей и крити­ ческого анализа конструкции технологами и рабочими. Опыт изготовления гидроприводов показал, что первый путь наиболее эффективен, так как в этом случае создается не только более тех­ нологичная конструкция, но и уменьшается цикл подготовки производства новой машины по сравнению с циклом, требующимся при использовании второго пути.

Опыт изготовления гидроприводов на московском машино­ строительном заводе им. Калинина показал также, что наилучшие результаты достигаются при творческом содружестве конструк­ торов с технологами и квалифицированными производственниками с самого начала разработки машины.

Итак, основным показателем технологичности конструкции является сокращение трудоемкости и себестоимости изготовления одного изделия по сравнению с другим, конструкция которого позволяет в полной мере использовать дополнительные возмож­ ности технологических процессов, экономичных при данном масштабе выпуска.

§ 6. СВЯЗЬ КОНСТРУКТИВНОЙ ФОРМЫ ДЕТАЛЕ С ТЕХНОЛОГИЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Зная назначение каждого звена кинематических цепей агре­ гата или его механизмов, а также законы движения, величину действующих сил и другие факторы (среду

2 М. Г. Кабаков

работать звенья, рабочую жидкость, температуру и т. д.), а также выбрав материал для каждого звена, определяют (рассчитывают) основные конструктивные формы каждого из звеньев. Например, для аксиально-поршневых гидромашин сначала рассчитывают кинематическую схему (рис. 2, а), затем звенья кинематических цепей реализуют в детали, например в детали насоса (рис. 2, б).

Вобщем случае конструктивные формы каждой детали машины

иее механизмов создают исходя из ее назначения, путем ограни­ чения количества выбранного материала для различных поверх­ ностей и их сочетаний. Недостаточно выбрать поверхности, обес­ печивающие требуемые конструктивные формы детали; необхо­

димо, чтобы одни поверхности относительно других занимали положение, определяемое взаимными расстояниями и поворотами.

Поверхности, относительно которых определяется положение других поверхностей, принято называть базирующими, или базами. Следовательно, при разработке конструктивных форм детали вначале необходимо сконструировать базирующие поверх­ ности. Остальные поверхности должны занять относительно их положение, требуемое назначением детали в машине. В общем случае у детали должны быть три базирующие поверхности, пред­ ставляющие собой систему координат детали. Относительно этих координатных плоскостей определяется положение остальных поверхностей, образующих конструктивные формы детали. В за­ висимости от выполняемых функций эти поверхности можно раз­

18

делить на четыре вида: исполнительные, основные базы, вспомо­ гательные базы и свободные поверхности.

С помощью исполнительных поверхностей машина или ее механизм выполняет свое назначение.

Основные базы детали определяют положение одной детали относительно других деталей в машине, на которых они монти­ руются. На рис. 2, б основные базы отмечены точками.

С помощью вспомогательных баз детали определяется поло­ жение других деталей, присоединяемых к данной, относительно ее основных баз, а тем самым и относительно других деталей машины или ее механизмов. На рис. 2, б вспомогательные базы показаны черточками.

Свободные поверхности не сопрягаются с поверхностями дру­ гих деталей при работе детали в машине. Такие поверхности помогают вместе с рассмотренными поверхностями придать де­ тали конструктивные формы, требуемые ее назначением. Приме­ ром могут служить поверхности стенок корпуса на рис. 2, б, показанные крестиками.

Основные базы детали определяют ее положение относительно других деталей, к которым она присоединяется при работе в ма­ шине. Поэтому эти поверхности принимают за координатные, и по отношению к ним располагают все остальные поверхности, т. е. вспомогательные базы, исполнительные и свободные.

Между вспомогательными и основными базами каждой из деталей существуют непосредственные связи, определяющие их взаимное положение. Следовательно, чтобы машина или ее меха­ низмы выполняли свое назначение, необходимо не только создать эти связи, но и уметь управлять ими.

Необходимость в правильных геометрических формах поверх­ ностей деталей появляется, когда деталь имеет хотя бы одну степень свободы для выполнения основного назначения в машине. Между поверхностями основных баз такой детали и вспомогатель­ ных баз детали, к которой она присоединяется, возникает трение, порождающее износ сопряженных поверхностей, и, следовательно, изменение расстояний и положения сопрягаемых деталей. В этом случае машина не может экономично выполнять свое назначение

ииногда преждевременно выходит из строя. Поэтому в дополнение

кнеобходимости получения поверхностей деталей правильной геометрической формы появляется требование обеспечить необхо­ димые шероховатость и качество поверхностного слоя материала. Одной из задач технологии при производстве изделий гидропри­ вода является экономичное получение деталей, имеющих требуе­ мые точность размеров, поворотов, геометрической формы по­ верхностей, их шероховатость и качество поверхностного слоя материала. Для этого исполнительные поверхности и поверх­ ности основных и вспомогательных баз деталей, как правило, подвергают обработке, а свободные поверхности деталей остав­ ляют не обработанными.

Однако производство элементов гидроприводов отличается некоторыми особенностями, связанными с их назначением и эксплуатацией, и поэтому свободные поверхности деталей гидро­ агрегатов, за исключением наружных, корпусных, чаще всего обрабатывают. К таким особенностям относят требование балан­ сировать вращающиеся детали, исключение загрязнения рабочих поверхностей, повышенную усталостную прочность, работу в среде, вызывающей коррозию, использование свободных поверхностей в качестве технологических баз (при обработке рабочих колес гидротрансформаторов), достаточно жесткий допуск на массу детали и т. д. Заданные при конструировании машины формы поверхностей деталей определяют технологию ее изготовления. Например,' при изготовлении рабочих колес гидротрансформа­ торов с пространственными лопатками для увеличения к. п. д. входные кромки деталей делают закругленными, а выходные заостренными. Желательно, чтобы толщина б кромки на выходе составляла 1—1,5 мм. При отливке рабочих колес в земляные и даже в металлические формы не удается на всех лопатках полу­ чить б = 1ч-1,5 мм, так как лопатки могут иметь недоливы и трещины. Поэтому при описанном способе изготовления колес технология предусматривает их отливку с б = Зч-4 мм и затем последующую слесарную обработку выходных концов лопаток до б = 1 -г-1,5 мм. Очевидно, что при значительном выпуске машин такая технология изготовления рабочих колес экономически не оправдана. В этом случае более экономично рабочее колесо отли­ вать под давлением. При этом можно получить закругленные входные и тонкие (б = 1ч-1,5 мм) выходные кромки лопаток.

При разработке детали конструктор должен задавать такие технические требования для выполнения форм поверхностей деталей и их взаимного расположения, которые были бы проще и лучше для технологии их изготовления, контроля и надежности работы.

В качестве иллюстрации рассмотрим принцип действия и технологические особенности золотниковых распределителей сле­ дящего привода.. Золотниковые распределители этих приводов имеют проходные щели различной формы и размеров, обеспечи­ вающие требуемое регулирование системы. От точности изготов­ ления таких щелей зависит точность стабилизации максимальной скорости силового штока. Из всех конструктивных размеров наи­ большее значение для достижения эксплуатационных требований имеют диаметральные размеры гильз и золотника, определяющие радиальный зазор, и осевые размеры, обеспечивающие необходимое перекрытие и сечение проходных щелей, от которых зависит расходная характеристика. Перекрытия определяют чувствитель­ ность системы. Поэтому стремятся, чтобы они были минималь­ ными. Для высокоточных систем перекрытие составляет минус 0,01 — плюс 0,04 мм, диаметральный зазор 0,005—0,035 мм при допуске на зазор 0,003—0,005 мм. Учитывая такие жесткие тре-

20