Способ регулирования осевого зазора в подшипниках качения
Владельцы патента RU 2592020:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)
Изобретение относится к безрезьбовым средствам предотвращения осевых перемещений, в частности, в подшипниках качения. Способ регулирования осевого зазора включает расчет величины компенсации погрешностей, определение числа ступеней компенсатора, состоящего из основного кольца, содержащего не менее четырех мерных ячеек - открытых пазов различной глубины, и вспомогательного кольца, имеющего на торце два диаметрально противоположно расположенных выступа. Из дополнительной размерной цепи, состоящей из увеличивающего звена - расстояния между выступами вспомогательного кольца и торцом подшипника, уменьшающего звена - расстояния между торцом основного кольца и дна ячейки, и требуемого замыкающего звена - зазора между торцом подшипника и торцом основного кольца, по методу групповой взаимозаменяемости определяют отклонения групповых допусков. Измеряют зазор между выступами крышки вспомогательного кольца и торцом подшипника, а затем, вращая одно из упомянутых колец относительно другого, добиваются, чтобы размер компенсатора совпадал с измеренной величиной зазора, после чего устанавливают компенсатор в компенсирующее звено. Технический результат - снижение трудоемкости и повышение точности регулирования осевых зазоров. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 1 табл.
Изобретение относится к безрезьбовым средствам для предотвращения осевых перемещений и может быть использовано для регулировки осевых зазоров в подшипниках качения, преимущественно в редукторах.
Из уровня техники известен способ регулирования осевых зазоров (Березовский Ю.Н. и др. Детали машин. - с. 259-260), при котором из размерной цепи определяют величину компенсации, число ступеней неподвижных компенсаторов и их размеры. После измеряют при сборке осевой зазор между торцами крышки и подшипника, набирают необходимый размер компенсаторных прокладок и устанавливают в компенсирующее звено [1].
Недостатком известного способа компенсации зазора является высокая трудоемкость сборки за счет сложности подбора необходимого комплекта компенсаторных колец, а также сложность изготовления самих колец вследствие их малой толщины (менее 1 мм).
Наиболее близким к техническому решению является способ использования компенсатора (RU 112331, МПК F16L 51/00, опубл. 10.01.2012), содержащего основное кольцо с мерными прямоугольными ячейками и дополнительное кольцо с выступами, которые фиксируются в канавках основного кольца, количество которых пропорционально величине компенсации. Способ применения компенсатора состоит в следующем: в процессе сборки узла, содержащего подшипники качения, измеряется зазор между торцом боковой крышки и торцом подшипника. При этом основное и дополнительные кольца компенсатора соединяют таким образом, чтобы его размер совпадал с размером компенсируемого зазора. Это достигается за счет поворота одного из колец компенсатора относительно другого кольца и перебора всех возможных вариантов расположения мерных прямоугольных ячеек первого кольца и выступов второго [2].
Недостатком известного способа является то, что с его помощью возможно реализовать только три возможных размера компенсатора и соответственно три ступени компенсации зазора, что в ряде случаев приводит к тому, что оказывается необходима установка набора компенсаторов. Последнее снижает технологичность способа, так как приводит к излишнему расходу материала. Кроме этого, при компенсации зазора набором компенсаторов возможно суммирование погрешностей их изготовления и выхода за пределы допуска замыкающего звена (осевого зазора).
Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в снижении трудоемкости сборки торцевых поверхностей узлов машин, содержащих подшипники качения, и повышении точности регулирования осевых зазоров.
Указанная задача решена за счет того, что способ регулирования осевого зазора в подшипниках качения включает в себя расчет величины компенсации погрешностей, определение числа ступеней компенсатора, состоящего из основного кольца, содержащего не менее четырех мерных прямоугольных ячеек, выполненных в виде открытых пазов различной глубины, и вспомогательного кольца, имеющего на торце два диаметрально расположенных выступа, расположенных диаметрально противоположно. При этом из дополнительной размерной цепи, состоящей из увеличивающего звена - расстояния между выступами вспомогательного кольца и торцом подшипника, уменьшающего звена - расстояния между торцом основного кольца и дна ячейки, и требуемого замыкающего звена - зазора между торцом подшипника и торцом основного кольца, по методу групповой взаимозаменяемости определяют верхние и нижние отклонения групповых допусков, измеряют зазор между выступами крышки вспомогательного кольца и торцом подшипника, а затем, вращая одно из упомянутых колец относительно другого, добиваются того, чтобы размер компенсатора совпадал с измеренной величиной компенсируемого зазора, после чего устанавливают компенсатор в компенсирующее звено. Упомянутое вспомогательное кольцо компенсатора может быть как самостоятельной деталью, так, и выполнено в виде крышки редуктора.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым указанной совокупностью признаков способа, является снижение трудоемкости сборки узлов машин, содержащих подшипники качения, и повышение точности регулирования осевых зазоров.
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид промежуточного вала редуктора 1, подшипника 2, крышки 3 и многозвенная размерная цепь А с замыкающим размером АΔ=Б1, являющимся увеличивающим звеном размерной цепи Б; на фиг. 2 - схема расположения полей допусков, определенная по методу групповой взаимозаменяемости, где обозначены номера шести групп и минимальный зазор; на фиг. 3 - основное кольцо с ячейками, количество которых равно количеству групп; на фиг. 4 - 3D-модель компенсатора.
Осуществление способа рассмотрим на примере промежуточного вала редуктора 1, подшипника 2 и крышки 3, приведенных на фиг. 1.
Из размерной цепи (А), фиг. 1, определяют по методу полной взаимозаменяемости допуск замыкающего звена АΔ:
где ТАΔ - допуск замыкающего звена; i - порядковый номер звена.
Далее из размерной цепи (Б) вычисляют минимальный и максимальный зазор и допуск зазора:
TS=-Smax=0,3-0,1=0,2 мм,
где TS - допуск зазора; Smin - минимальный зазор; Smax - максимальный зазор.
После чего определяют групповой допуск и количество групп:
где Тгр - групповой допуск; n - количество групп.
Строят схему расположения полей допусков, фиг. 2, при условии ТУВ=ТУМ, где ТУВ - допуск увеличивающих звеньев, ТУМ - допуск уменьшающих звеньев, и находят верхние и нижние отклонения уменьшающего звена и размеры глубины ячейки основного кольца для каждого номера групп (таблица 1).
При сборке измеряют величину осевого зазора, например АΔ=Б1=7,25, берут основное кольцо и соединяют ячейку 2 с выступом дополнительного кольца или крышки редуктора, тем самым обеспечивая требуемый допуск.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно снизить трудоемкость регулирования осевого зазора при сборке редукторов, а также повысить точность и исключить объем незавершенного производства.
Список литературы
1. Березовский Ю.Н. и др. Детали машин: Учебник для машиностроительных техникумов / Ю.Н. Березовский, Д.В. Чернилевский, М.С. Петров; Под ред. Н.А. Бородина. - М.: Машиностроение, 1983. - 384 с.; ил.
2. Пат. 112331 Российская Федерация, МПК F16L 51/00. Компенсатор [Текст] / В.Г. Осетров, Е.С. Слащев - 2011121492/28; заявл. 27.05.2011; опубл. 10.01.2012. Бюл. №1. 1 с.; ил.
1. Способ регулирования осевого зазора в подшипниках качения, включающий расчет величины компенсации погрешностей, определение числа ступеней компенсатора, выполненного в виде основного кольца, содержащего не менее четырех мерных прямоугольных ячеек, и вспомогательного кольца, имеющего на торце два выступа, расположенных диаметрально противоположно, отличающийся тем, что из дополнительной размерной цепи, состоящей из увеличивающего звена - расстояния между выступами вспомогательного кольца и торцом подшипника, уменьшающего звена - расстояния между торцом основного кольца и дна ячейки, и требуемого замыкающего звена - зазора между торцом подшипника и торцом основного кольца, по методу групповой взаимозаменяемости определяют верхние и нижние отклонения групповых допусков, измеряют зазор между выступами крышки вспомогательного кольца и торцом подшипника, а затем, вращая одно из упомянутых колец относительно другого, добиваются того, чтобы размер компенсатора совпадал с измеренной величиной компенсируемого зазора, после чего устанавливают компенсатор в компенсирующее звено.
2. Способ регулирования осевого зазора в подшипниках качения по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательное кольцо компенсатора выполнено в виде крышки редуктора.
