способ сборки подвижных соединений подшипниковых узлов

Формула изобретения

Способ сборки подвижных соединений подшипниковых узлов, включающий нанесение меток на торцевые поверхности наружных колец подшипников и вала с последующим измерением относительно метки неподвижного вала радиальных биений цилиндрических наружных поверхностей колец подшипников с регистрацией двух угловых значений, соответствующих максимальному и минимальному радиальному биению переднего и заднего подшипников, запрессованных на валу, отличающийся тем, что наружные кольца подшипников поворачивают на расчетные углы относительно меток, совмещают в одной плоскости метки максимального значения радиального биения переднего подшипника и минимального значения радиального биения заднего подшипника и устанавливают подшипниковый узел в корпус, совмещая координаты радиальных биений с базовыми поверхностями зоны касания отверстий в корпусе.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к технологии сборки подшипниковых узлов, установленных в корпус на двух и более опорах.

Подобные конструкции широко применяются в станкостроении, агрегатостроении и в буровой технике при изготовлении шарошечных долот. Конструкция этих изделий включает две и более опоры качения или скольжения, расположенные на одной оси симметрии и составляющие подвижные соединения. Эксплуатационная нагрузка R воспринимается изделием за границей расположения опор (Фиг.1 и 2). Эксплуатационное качество (надежность, долговечность, ресурс и др.) подвижных соединений формируется качеством выполнения сборочного процесса (см. И.К.Рыльцев. Методика оценки качества неразъемного соединения. Автоматизация и современная технология, 1999, № 10, с.37-41).

Известен способ сборки опоры шарошечного долота, который заключается в измерении диаметральных и линейных размеров лапы, шарошки и комплектующих деталей бурового долота по специальной разработанной программе (см. RU 2184203).

Недостатком известного способа комплектования лапы и шарошки являются неучтенные макроотклонения базирующих поверхностей сопрягаемых деталей цапфы лапы и шарошки, влияние которых существенно на изменение контактной жесткости подвижной опоры.

Сущность изобретения заключается в том, что способ сборки подвижного соединения подшипниковых узлов включает нанесение меток на торцевые поверхности наружных колец подшипников и вала, последующее измерение (относительно метки неподвижного вала) радиальных биений цилиндрических наружных поверхностей колец подшипников с регистрацией двух угловых значений, соответствующих максимальному и минимальному радиальному биению переднего и заднего подшипников, запрессованных на валу, после чего кольца подшипников поворачивают на расчетные углы относительно меток, совмещают в одной плоскости метки максимального значения радиального биения переднего подшипника и минимального значения радиального биения заднего подшипника, устанавливают подшипниковый узел в корпус, совмещая координаты радиальных биений с базовыми поверхностями зоны касания отверстий в корпусе.

Такой способ сборки подшипникового узла с корпусной деталью позволяет повысить износостойкость опор путем повышения контактной жесткости подвижных соединений, учитывающей фактические зоны контакта сопрягаемых поверхностей деталей.

Предлагаемый способ стабилизации контактной жесткости был апробирован в лабораторных условиях при сборке центра вращающегося. Ниже приводятся результаты испытаний.

На торцевые поверхности наружных колец подшипников и вала были нанесены метки в виде рисок в произвольном месте. Измерены радиальные отклонения образующих наружных колец относительно метки неподвижного вала в вертикальной плоскости через каждые 10° с регистрацией двух значений углового параметра, соответствующего максимальному и минимальному значению радиального отклонения. Подшипниковый узел собирался в корпус с учетом угловых положений, которые ориентируют наружные кольца подшипников со следующими значениями параметра радиального биения (Фиг.3 и 4): максимальное значение с максимальным, максимальное значение с минимальным, минимальное значение с минимальным и минимальное значение с максимальным. При сборке в корпус подшипниковый узел устанавливался метками вниз. Затем к собранному в соответствии с каждым из четырех вариантов сборки центру вращающемуся прикладывалась нагрузка 75 кг и измерялась деформация узла при повороте центра через каждые 90°. Деформация измерялась в направлении вектора прикладываемой силы в горизонтальной плоскости.

Данные о деформации и статистических параметрах податливости подшипникового узла приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.

Таблица 1
Угол поворота, град	Деформация узла при нагрузке 75 кг.
	R max max , мм	R max min , мм	R min min, мм	R max min, мм
0	0,184	0,172	0,168	0,21
90	0,169	0,175	0,175	0,192
180	0,168	0,194	0,173	0,19
270	0,168	0,193	0,164	0,178
360	0,184	0,172	0,168	0,21

R_ij - первый индекс i параметра характеризует максимальное или минимальное значение радиального отклонения наружного кольца переднего подшипника (D), второй индекс j параметра характеризует максимальное или минимальное значение радиального отклонения наружного кольца заднего подшипника (d).

Таблица 2
Деформация узла, мм/кг	Математическое ожидание, мм/кг	Средний разброс случайной величины, мм/кг	Среднеквадратичное отклонение случайной величины, мм/кг	Дисперсия, мм /кг2
R max max	0,1746	0,016	0,002667	7,111·10-6
R max min	0,1812	0,022	0,003667	1,344·10-5
R min min	0,1696	0,011	0,001833	3,361·10-6
R min max	0,196	0,032	0,005333	2,844·10-5

Предлагаемый способ прост в осуществлении, т.к. не требует специального оборудования.