Способ определения величины компенсации при регулировании предварительного осевого сжатия подшипников в редукторе

Способ определения величины компенсации при регулировании предварительного осевого сжатия подшипников в редукторе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к технологии сборки агрегатных узлов. Целью изобретения является повышение точности определения величины компенсации при регулировании подшипников в редукторе. Это достигается тем, что при определении величины компенсации учитываются предельные значения диаметральных натягов в сопряжении колец подшипников с корпусом и валом и линейные деформации, вызываемые этими натягами , разность расстояний между торцами внутренних колец подшипников под предельными значениями осевых сборочных сил, разность длин распорных втулок под предельными осевыми сборочными силами, сочетание геометрических размеров сборочных единиц и осевых сил, сжимающих подшипники и втулки. 6 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s С 01 M 13/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДETERbCTBY (21 4167581/63 (22) 25.12.86 (46) 23.06.92. Бюл. ¹ 23 (71) Московский автомобильный завод им.

И.А.Лихачева (72) А,В.Воронин, А.А.Железнов, Б.Н.Вардашкин, И,А.Булавин, А,И.Снимщиков, B.È.Õàðèòoíîâ, В.С.Коровин, С,А.Воронин и П.И.Рябушкин (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 900148, кл. G 01 М 13/04, 1980.

Авторское свидете..ьство СССР

¹ 1413473, кл. G 01 М 13/04, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

КОМПЕНСАЦИИ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ

ПPЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОСЕВОГО СЖАТИЯ

ПОДШИПНИКОВ B РЕДУКТОРЕ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии сборки агрегатных узлов, и может быть использовано для определения величины компенсации при регулировании предварительного осевого сжатия подшипников.

Известен способ определения величины компенсации при регулировании предварительного осевого сжатия подшипников в редукторе, заключающийся в том, что вращают корпус редуктора с внешними кольцами подшипников, внутренние кольца, смонтированные на валу, нагружают поочередно осевыми силами, соответствующими минимальному и максимальному заданным моментам трения подшипников, и измеряют при этом расстояния между их внутренними кольцами, по которым определяют величину компенсации. (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии сборки агрегатных узлов. Целью изобретения является повышение точности определения величины компенсации при регулировании подшипников в редукторе. Это достигается тем, что при определении величины компенсации учитываются предельные значения диаметральных натягов в сопряжении колец подшипников с корпусом и валом и линейные деформации, вызываемые этими натягами, разность расстояний между торцами внутренних колец подшипников под предельными значениями осевых сборочных сил, разность длин распорных втулок под предельными осевыми сборочными силами, сочетание геометрических размеров сборочных единиц и осевых сил, сжимающих подшипники и втулки. 6 ил.

Недостатком известного способа является невысокая точность определения величины компенсации вследствие того, что не учитывается деформация компенсаторной втулки и натяги в соединениях колец подшипников с корпусом редуктора и валом, О"

Известен также способ определения ве- С» личины компенсации при регулировании фь. предварительного осевого сжатия подшипников в редукторе, заключающийся в том, что отбирают два дуплекса подшипников, один из которых имеет минимальные диаметры внутренних колец, а другой — максимальные, отбирают два вала, соответственно, с минимальными и максимальными диаметрами посадочных поверхностей, подсобирают отобранные дуплексы подшипников с корпусами редукторов и валами таким образом, чтобы в одном редук1742664 торе были созданы максимальные диаметральные натяги внутренних колец с валом, а в другом — минимальные, вращают корпус редуктора с наружными кольцами подшипников, к внутренним кольцам подшипников 5 в первом редукторе прикладывают осевую силу, соответствующую минимальному заданному моменту трения, а во втором — осевую силу, соответствующую максимальному заданной моменту трения, и измеряют при 10 этом расстояние между торцами внутренних колец подшипников, отбирают компенсаторные втулки, нагружают их осевыми силами и фиксируют величину их деформации, а результаты измерений используют 15 для определения величины компенсации.

Данный способ повышает точность определения величины компенсации за счет учета деформации компенсаторной втулки, Однако точность определения величины 20 компенсации по данному способу недостаточна, так как по-прежнему не учитываются натяги в соединениях колец подшипников с корпусом редуктора и валом, не учитываются рассеяния длин втулок и значения сил от 25 затяжки гайки на хвостовике вала, а также возможные сочетания силовых факторов и деформаций при сборке редуктора.

Целью изобретения является повышение точности определения величины ком- 30 пенсации путем учета силовых факторов и деформаций при сборке редуктора, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения величины компенсации дуплексы подшипников с кор- 35 пусом и валом подсобирают, обеспечивая предельные натяги колец с корпусом, а втулки выбирают с минимальной и максимальной длиной, при этом к первой втулке прикладывают силу, соответствующую мак- 40 симальному, а ко второй минимальному заданному моменту затяжки гайки, по разности длин втулок и разности полученных ранее расстояний между внутренними кольцами подшипников в корпусе опреде- 45 ляют величину компенсации, По сравнению с известными в предлагаемом способе повышение точности обеспечивается благодаря тому, что учитывают натяги в соединениях колец подшипников с 50 корпусом и валом, рассеивание расстояний между, внутренними кольцами дуплексов, рассеивание длин втулок, сочетание геометрических размеров сборочных единиц и осевых сил, сжимающих подшипники и втулки. 55

На фиг.1 показана схема редуктора; на фиг.2 — схема измерения дуплекса подшипников; на фиг,З вЂ” корпус редуктора; на фиг.4

- схема измерения. вала; на фиг.5 — схема измерения втулки; на фиг.6 — схема измерения в подсобранном редукторе.

Схема редуктора содержит корпус 1, запрессованные в нем наружные кольца 2 и 3 подшипников, вал 4, установленные на нем внутренние кольца 5 и 6. При окончательной сборке на валу 4 между кольцами 5 и 6 размещают компенсаторную втулку 7, а на хвостовике 8 устанавливают фланец 9 и навинчивают с определенным крутящим моментом гайку 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Отбирают из партии подшипники и комплектуют два дуплекса, один из которых имеет максимальное расстояние 5> между внутренними кольцами 5 и 6, измеряемое с помощью раздвижного измерителя 11, максимальные диаметры D) и Dz наружных колец 3 и 2 и минимальные диаметры Dz u Dq внутренних колец 6 и 5, а другой дуплекс имеет минимальное расстояние между внутренним:.. кольцами 5 и 6, минимальные диаметры наружных колец 3 и 2 и максимальные диаметры 0з и Dp внутренних колец 6 и 5. Отбирают иэ партии два корпуса 1 редукторов, один из которых имеет максимальное расстояние Б2 между посадочными местами под подшипники и минимальные диаметры Dg и 06, а другой корпус имеет минимальное расстояние Bz u максимальные диаметры D5 и D|. Отбирают из партии два вала 4, один из которых имеет максимальные диаметры D7 и Ds посадочных мест, измеряемые с помощью измерителей 12 и 13, а другой — минимальные диаметры От и Оз. Затем подсобирают два редуктора. Один из редукторов подсобирают в первом из отобранных корпусов с первым дуплексом и валом, обеспечивающим максимальные натяги с подшипниками дуплекса. Другой редуктор подсобирают во втором корпусе с вторым дуплексом и валом, обеспечивающим минимальные натяги с подшипниками. устанавливают первый из подсобранных редукторов на стол 14 стенда, вращают корпус 1 с внешними кольцами

2 и 3, внутренние кольца 5 и 6, смонтированные на валу 4, нагружают с помощью механизма 15 осевой силой F>, соответствующей минимальному заданному моменту трения подшипников, и измеряют при этом расстояниеВз между внутренними кольцами 5 и 6.

Затем на стол 14 устанавливают второй из подсобранных редукторов, повторяют измерение расстояния B) с осевой силой, соответствующей максимальному .заданному моменту трения; и определяют разность этих расстояний ЛВз = Вз — Вз. Отбирают

1742664

10 из партии две компенсаторные втулки 7, имеющие соответственно минимальную и максимальную длины В4. Устанавливают первую втулку на измерительный столик 16, с помощью механизма 17 нагружают ее осевой силой F2, соответствующей максимальному заданному моменту затяжки гайки 10 на хвостовике 8 вала 4, и с помощью измерителя 18 измеряют длину этой втулки. Затем на столик 16 устанавливают вторую втулку, измеряют ее длинуВ4 под действием

11 осевой силы F2, соответствующей минимальному заданному моменту затяжки гайки, и определяют разность этих длин

Л В4 = В4 — В44. И, наконец, определяют ве! И личину компенсации путем сложения полученных разностей

К = В3 + + В4.

Теоретическое обоснование способа покажем путем анализа размерной цепи в подшипниковом узле редуктора (фиг.1). Величина компенсации определяется разностью предельно необходимых размеров компенсационного звена в размерной цепи

К = Абкмакс Абкмин = ((А1макс + А2макс +

+АЗмакс) (А4мин+ Абмин + А7ми:)) ((А1мин +

+А2мин + АЗмин) (А4макс + Абмакс + А7макс)).

Или через звенья В4 и В3 величина компенсации будет равна

К = Абмакс Абмин = (ВЗмакс В4мин) (ВЗмин В4макс) = (ВЗмакс ВЗмин) + (В4макс

В4мин) = ЛВЗ + + В4.

Для обоснования тождественности первого и второго выражений можно записать

ВЗмакс = (А1макс + А2макс + АЗмакс) — (А4мин+ А7мин)

ВЗмин = (А1мин + А2мин + АЗмин) (А4макс +

+А7макс), а звено Аб = B4 согласно принятым на фиг.1 обозначениям.

Таким образом, подверждается справедливость принятого в формуле изобретения алгоритма, согласно которому величина компенсации определяется как сумма разностей предельных значений двух размеров, входящих в размерную цепь

К= МЗ+ ЛВ4.

Пример. В соответствии с ГОСТ

16320-80 без учета деформаций величина минимально необходимого компенсатора равна

Абкмин = (50,95 + 59,85 + 42,2) — (48,0 +

+60,96 + 40) = 4,04 мм, а величина максимально необходимого компенсатора равна

Абмакс = (51,25 + 60,15 + 42,5) — (47,9 +

+60,88+ 39,9) = 5,22 мм, а величина компенсации равна

К =5,22 — 4,04 = 1,18 мм.

В результате сборки подшипникового узла значения размеров составляющих звеньез изменяются за счет возникновения деформационных звеньев (при запрессовке наружных колец в корпус и внутренних колец на вал за счет диаметрального натяга и радиальных деформаций колец в конических подшипниках происходит увеличение монтажной высоты — звенья А1 и Аз, а за счет осевого преднатяга происходит уменьшение величины этих звеньев).

Для экспериментальной проверки спо.соба были собраны два подшипниковых узла редуктора автомобиля ЗИЛ вЂ” 130 с подшипниками 7613 и 7610 с минимальным и максимальным диаметральными натягами в соединении колец с корпусом и валом и другими размерами согласно техническим требованиям. Первый узел нагружался максимальным усилием преднатяга Fp =450 кг, а второй — минимальным усилием преднатяга Fp = 250 кг, при этом измеряли звено

B3«н=64,736мм извено ВЗмакс=66,103 мм, Измерения осуществлялись с помощью электронно-индуктивной измерительной системы с ценой делений 0,01 мм. Нагружение подшипниковых узлов осуществлялось на винтовом прессе УМТ-10 Т с вращением корпуса подшипниковых узлов. Отсчет силы нагружения осуществляется с помощью тензометрического динамометра.

Разность полученных значений звена

Вз составила ЛВз = 1,367 мм;

Отобранные распорные втулки с минимальным размером В4 нагружались максимальным осевым усилием Pp = 5500 кг, а с максимальным размером B4 — минимальным осевым усилием Ро = 4500 кг. В результате измерения были получены следующие значения: В4ма = 60,923 мм, а

В4мин = 60,833 MM. Разность составила

ЛВ4 = 60,923 — 60,833 = 0,09 мм.

В соответствии с формулой предлагаемого изобретения величина компенсации равна

К = Л В4+ Л В4 = 1,367+ 0,09 = 1,457 мм.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет более точно и объективно on оеделять величину компенсации путем учета деформационных звеньев размерной цепи, возникающих в процессе сборки подшипниковых узлов.

Формула изобретения

Способ определения величины компенсации при регулировании предварительного осевого сжатия подшипников в редукторе, заключающийся в том, что отбирают два дуплекса подшипников, один из

}(ч2664

1 ! !

max p 2К!! которых имеет минимальные диаметры максимальными и минимальными расстоявнутренних колец, а другой — максималь- ниями между торцами их внутренних колец ные, отбирают два вала соответственно с и соответственно с максимальными и миминимальными и максимальными диамет- нимальными диаметрами наружных колец, рами посадочных поверхностей, подсоби- 5 корпуса редукторов отбирают так, чтобы у рают Отобранные дуплексы подшипников с Одного из них было максимальное расстоякорпусами редукторов и валами так, чтобы ние между посадочными местами под подв одном редукторе были созданы макси- шипники и минимальный диаметр этих мальныедиаметральные натяги внутренних мест., а у другого- минимальное расстояние колец с валом, а в другом — минимальные, 10 между посадочными местами и максимальBpaB,ают корпус редуктора с наружными ный диаметр посадочных мест, подсобиракольцамиподшипников,квнутреннимколь- ют наружные кольца первого дуплекса цам подшипников в первом редукторе при- соответственно с первым корпусом, а накладывают осевую силу, соответствующую ружные кольца второго дуплекса подшипниминимальному заданномg моменту трения. 15 KQB — со Вторым Kopil1coM, ко liIBIlcBTopHI,IB а Во втором — ocBB) силу, соответствую- гтулки отбира!От так, чтобы у одной из них щую максимальному заданному моменту была минимальная, а у другой — максимальтрения, и измеряют при этом расстояние наядлина, призтоморикладыва!Откпервой ! !ежду торцам ; BHутренних колец подшип- втулке Осевую силу, cooTBBTO вующую макников, О1оиоают компенсаторные втулки, 2G симальному задань!Ому моменту затяжки . агружают их осевыми силами и Фиксируют гайки на хBocToBNKB вала, а к второй втулке вел;::.-!!!ну их деформации, а результаты из- — Осеву!О сигу, сооТВВТс гвующую минимальмерений использу!От для определения вели- ному за анному моменту затяжки гайки, по

-:ины компенсации, отличающийся разности длин втулок и разности получентем, что, с целью повышения точнос и Опре- . .i ных раннее.;засстоя!!ий между BH тренними деления величины компенсации, дуплексы кольцами г!одшипников в корпусе опредепод!;!иг!ников Отбира!От соответсl вен:- О с .,"-як г BåëN÷NI;ó кс мпенсации ,!, J

5 (г

1 .о .1 (1

h,„ 12 / . 1

1742664

1742664 в/

Составитель Е. Ермолаев

Редактор Н. Лазаренко Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор В, Гирняк

Заказ 2278 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г :1Т СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101