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

бования к изготовлению деталей золотниковых распределителей, предпочтительнее использовать плоские золотниковые распре­ делители. Последние имеют 'преимущества перед цилиндриче­ скими распределителями по технологии их изготовления, контролю и надежности в работе, так как при их применении зазор в за­ данных пределах осуществляется технологически проще (напри­ мер, уменьшением толщины плоского золотника) и отсутствует необходимость в расположении проходных щелей в одной пло­ скости. Плоские золотниковые распределители менее чувстви­ тельны к загрязнениям. Приведенные примеры показывают, что между конструктивной формой поверхностей деталей и техноло­ гией их изготовления существует прямая связь.

§ 7. ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Под точностью изготовления детали или машины понимают степень ее приближения к геометрически правильному прототипу. Изготовить любую деталь абсолютно точно невозможно, поэтому за меру точности принимают величину отклонений от теоретиче­ ских значений. Эти отклонения после их измерения сопоставляют с отклонениями, допускаемыми назначением детали в машине. Следовательно, по всем показателям качества детали, характе­ ризующим ее назначение, необходимо устанавливать допустимые отклонения, или допуски.

Таким образом, мерами точности служат допуски, а также измеренные действительные отклонения реальной детали. Первым показателем точности изготовления детали является точность расстояния между ее двумя какими-либо поверхностями, или точность размеров поверхности детали (например, диаметр и длина цилиндрической поверхности). Вторым показателем точности слу­ жит точность поворота одной поверхности относительно другой, выбранной за базу. Точность поворота обычно рассматривают в двух перпендикулярных координатных плоскостях. Под точ­ ностью поворота понимают отклонение от требуемого углового положения одной поверхности относительно другой в каждой из двух координатных плоскостей. Поворот одной поверхности относительно другой обозначают односторонними стрелками, на конце которых располагают две короткие параллельные черты (рис. 3). На рис. 3 показано, что по­ верхность Б должна занять требуе­ мое угловое положение относительно поверхности А.

Различают следующие виды от­ клонений поверхностей деталей от их геометрических форм:

1)макрогеометрические, под ко­

21

метрической формы в пределах габаритных размеров этой

которыми понимают отклонения реальной поверхности в пределах небольших ее участков, обычно не превышающих 1 мм2. Микро­ геометрические отклонения называют шероховатостью поверх­ ности. ГОСТ 2789—59* предусматривает 14 классов чистоты, ко­ торые различаются среднеарифметическим отклонением Ra и вы­ сотой неровностей Rz.

Между перечисленными показателями точности изготовления детали существует качественная и количественная взаимосвязь. Так, чтобы измерить точность изготовления, необходимо измерить микронеровности, затем макронеровности, отклонения от требуе­ мого поворота и, наконец, точность расстояния или размера. Допуски на расстояния и размеры поверхностей деталей должны превышать допуски на отклонения от требуемого поворота по­ верхностей, которые должны быть больше допусков на макро­ геометрические отклонения, а последние — больше допусков на микрогеометрические отклонения, зависящие от назначения класса чистоты поверхности.

Точность изготовления машины в целом характеризуется: точностью относительного движения исполнительных поверх­ ностей машины (например, выдерживанием определенных пере­

крытий в золотниковых распределителях); точностью расстояний между исполнительными поверхностями

или заменяющими их сочетаниями ’поверхностей и их размеров (например, выдерживанием определенных зазоров в лабиринтных уплотнениях гидромашин);

точностью относительных поворотов исполнительных поверх­ ностей (например, выдерживанием заданного радиального биения ведущего вала гидротрансформатора относительно заточки в его корпусе, по которой он устанавливается в картере маховика двигателя);

точностью геометрических форм исполнительных поверхностей (включая макро- и микрогеометрию и волнистость);

шероховатостью исполнительных поверхностей.

При невыполнении одного из перечисленных показателей нарушается точность изготовления машины, и она может значи­ тельно снизить свои технико-экономические качества, определяе­ мые, например, для гидромашин функциональной взаимозаменяе­ мостью, надежностью, к. п. д. и другими параметрами. В системах

С 1-го января 1975 г. вводится ГОСТ 2789—73.

22

автоматического управления, где используют двухкаскадные гидроусилители с цилиндрическими золотниковыми распредели­ телями, основным параметром служит скорость движения поршня исполнительного механизма. Она обеспечивается соответству­ ющим расходом рабочей жидкости через распределительный золотник и рабочий цилиндр при заданном давлении. Расход жидкости зависит от правильности выполнения проходных щелей в гильзе, а также от перепада давления на торцах золотника. Перепад давления, в свою очередь, определяется точностью поло­ жения заслонки относительно торцов сопел. Таким образом, размеры управляющего и распределительных элементов суще­ ственно влияют на выходные параметры. Для стабильной работы гидроусилителя допуски на основные элементы необходимо уста­ навливать исходя из допустимых колебаний выходных пара­ метров. Если между выходными параметрами сборочного узла у и его размерами или другими характеристиками х х, х 2, ■■., хп имеется аналитическая зависимость

рассматриваемым характеристикам, то допуск на величину у определится выражением

Методика и примеры расчета допусковчна основные элементы электрогидравлического привода исходя из обеспечения функ­ циональной взаимозаменяемости изложены М. Ильиным и Я- Бе­ кировым [4]. При изготовлении гидроприводов в большинстве случаев рабочие поверхности деталей изготовляют по 2—5-му классам точности. При этом размеры посадочных отверстий вы­ полняют по 2—3-му классам точности, линейные размеры с до­ пусками по 3—5-му классам точности и свободные размеры — диаметры (не оговоренные допусками) — по 5-му и линейные раз­ меры — по 7-му классам точности.

Наиболее жесткие требования предъявляются к точности изготовления деталей цилиндрических и плоских распределителей, а также регулируемых дросселей типа сопло—заслонка. Так, диаметральный зазор высокоточных золотниковых распредели­

23

телей составляет 0,005—0,035 мкм при допуске на зазор 0,003— 0,005 мм. Отклонение от цилиндричности рабочих поверхностей гильзы и золотника допускается соответственно 0,002—0,010 мм. Чтобы обеспечить перекрытие 0,01—0,02 мм, отсекающие кромки гильз и золотника должны быть расположены в одной плоскости при отклонении 0,01—0,015 мм. Отклонение от плоскостности сопрягаемых рабочих поверхностей плоского золотника и соот­ ветствующих пластин не должно превышать 0,003 мм; отклонение от параллельности торцовых поверхностей плоского золотника и распределительного кольца — 0,001 мм [4]. Расходное отверстие сопла изготовляется с точностью 0,03—0,05 мм. Рабочий торец каждого сопла должен быть перпендикулярен к оси этого отвер­ стия (отклонение 0,03—0,05 мм). Смещение оси внутреннего расход­ ного отверстия относительно наружного не должно превышать 0,02 мм. Отклонение сопрягаемых рабочих поверхностей деталей постоянных дросселей от цилиндричности должно быть 0,001 — 0,002 мм.

Требования к точности изготовления деталей аксиально­ поршневых машин также весьма жесткие. Так, основные отвер­ стия корпусных деталей должны быть 2—3-го классов точности. Допуск на неплоскостность привалочных плоскостей 0,05 мм.

Отклонение от соосности отверстий допускается не более 0,01 мм. Центральное отверстие основания люльки обрабаты­ вается по 3-му классу точности, отверстия в проушинах — по 2-му классу точности, с допуском на несоосность отверстий не более 0,01 мм. Допуск на неперпендикулярность оси отверстия для торцовых поверхностей — 0,05 мм. Уплотнительные канавки в большинстве гидромашин (насосов, гидромоторов, гидроцилин­ дров, гидротрансформаторов и т. д.) обрабатывают по 4-му классу точности.

При обработке блока цилиндров аксиально-поршневых гидро­ машин допускается погрешность формы рабочей поверхности цилиндра 0,01—0,015 мм. Неплоскостность торцовой поверх­ ности, прилегающей к распределителю, должна быть не более 0,005 мм. Выпуклость указанной поверхности не допускается. Несоосность «усов» с центральным отверстием на поверхности распределителя не должна превышать 0,01 мм, неперпендикуляр­ ность торца к образующей центрального отверстия — 0,03 мм. Валики кардана (рабочие поверхности) изготовляют по 2—3-му классам точности. Неперпендикулярность осей отверстий под палец 0,005 мм. Несимметричность лысок к сфере не должна превышать 0,02 мм. Погрешность формы рабочей поверхности шатуна 0,005 мм (изготовляется по 2-му классу точности). Точ­ ность изготовления распределителей должна быть очень высокой. Центральное отверстие обрабатывают по 2-му классу точности, неплоскостность торцов 0,002 мм. Эксцентриситет пазов по отно­ шению к центральному отверстию 0,05 мм.

Наибольшая точность требуется при изготовлении муфт сво­

24

точек, называют направляющей, так как через две опорные точки ее можно провести прямую, характеризующую относи­ тельное направление. Поверхность детали, определяющая ее положение при помощи одной координаты или опорной точки, называют опорной. В качестве установочной выбирают по­ верхность, имеющую наибольшие габаритные размеры; в ка­ честве направляющей поверхности — наибольшей протяжен­ ности (длины), в качестве опорной поверхности — с наи­ меньшими габаритными размерами. Ось поверхности детали, положение которой определяется четырьмя координатами или опорными точками, называют двойной направляющей. Перечислен­ ные названия поверхностей относятся к основным и вспомога­ тельным базам. Следовательно, можно иметь основные и вспомо­ гательные установочную, направляющую, опорную и т. д. базы.

Некоторые детали исходя из их назначения в машине имеют одну или несколько степеней свободы. Например, у шпинделя станка одна степень свободы — возможность вращения относи­ тельно его опор. Поэтому у такой детали отпадает необходимость в основной опорной базе, которой обычно служит одна из поверх­ ностей шпоночного паза. Для обработку заготовок или деталей их необходимо лишать всех (шести) степеней свободы относительно той детали станка или приспособления, которая определяет поло­ жение обрабатываемой детали на станке и обычно сообщает ей нужное движение относительно режущего инструмента. При определении положения деталей, у которых количество конструк­ тивно оформленных основных и вспомогательных баз, используе­ мых для определения ее положения, а следовательно, и лишения ■шести степеней свободы, меньше трех, приходится пользоваться скрытыми базами.

Скрытыми базами называют координатные плоскости, мысленно проведенные перпендикулярно конструктивно оформленным и обрабатываемым базам детали для того, чтобы их общее число было равно трем. Скрытые базы чаще всего проводят по осям симметрии деталей. Крышка (рис. 5, а) гидротрансформатора при монтаже служит подвижным компенсатором. Она может пере­ мещаться благодаря зазорам между поверхностями отверстий под крепежные болты и их стержнями в направлении осей х и z и поворачиваться вокруг оси у. Поэтому у крышки и корпуса (рис. 5, б), на который ее монтируют, обрабатывают только одну поверхность, а не три. Следовательно, чтобы правильно устано­ вить крышку относительно корпуса, приходится использовать скрытые базы в виде двух мысленно проведенных по осям ее симметрии координатных плоскостей хоу и yoz. Эти две коорди­ натные плоскости позволяют увеличить число вспомогательных баз корпуса до трех. Также поступают с крышкой. С помощью основных и вспомогательных скрытых баз можно совместить крышку и корпус изафиксировать их. При сверлении крепежных отверстий в крышке оси их необходимо координировать относи-

26