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

(19 1)5 С 01 М 13/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский автомобильный завод им. И.А,Лихачева(56) Авторское свидетельство СССР М 900148, кл. 6 01 М 13/04, 1980.Авторское свидете.".ьство СССР М 1413473, кл. 6 01 М 13/04, 1986.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ КОМПЕНСАЦИИ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ П Р ЕДВАРИТЕЛ ЬНО ГО ОСЕВОГО СЖАТИЯ ПОДШИПНИКОВ В 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 редукторе были созданы максимальные диамет- .ральные натяги внутренних колец с валом,а в другом - минимальные, вращают корпусредуктора с наружными кольцами подшипников, к внутренним кольцам подшипников 5в первом редукторе прикладывают осевуюсилу, соответствующую минимальному заданному моменту трения, а во втором - осевую силу, соответствующую максимальномузаданной моменту трения, и измеряют при 10этом расстояние между торцами внутренних колец подшипников, отбирают компенсаторные втулки, нагружают их осевымисилами и фиксируют величину их деформации, а результаты измерений используют 15для определения величины компенсации.Данный способ повышает точность определения величины компенсации за счетучета деформации компенсаторной втулки,Однако точность определения величины 20компенсации по данному способу недостаточна, так как по-прежнему не учитываютсянатяги в соединениях колец подшипников скорпусом редуктора и валом, не учитываются рассеяния длин втулок и значения сил от 25затяжки гайки на хвостовике вала, а такжевозможные сочетания силовых факторов идеформаций при сборке редуктора.Целью изобретения является повышение точности определения величины компенсации путем учета силовых факторов идеформаций при сборке редуктора,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу определения величиныкомпенсации дуплексы подшипников с корпусом и валом подсобирают, обеспечиваяпредельные натяги колец с корпусом, автулки выбирают с минимальной и максимальной длиной, при этом к первой втулкеприкладывают силу, соответствующую максимальному, а ко второй минимальному заданному моменту затяжки гайки, поразности длин втулок и разности полученных ранее расстояний между внутреннимикольцами подшипников в корпусе определяют величину компенсации,По сравнению с известными в предлагаемом способе повышение точности обеспечивается благодаря тому, что учитываютнатяги в соединениях колец подшипников с 50корпусом и валом, рассеивание расстояниймежду. внутренними кольцами дуплексов,рассеивание длин втулок, сочетание геометрических размеров сборочных единиц и осевых сил, сжимающих подшипники и втулки. 55На фиг.1 показана схема редуктора; нафиг.2 - схема измерения дуплекса подшипников; на фиг,З - 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 Б 1 между внутренними кольцами 5 и 6, измеряемое с помощью раздвижного измерителя 11, максимальные диаметры 01 и Ог наружных колец 3 и 2 и минимальные диаметры О 2 и О 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 Оз и О внутренних колец 6 и 5. Отбирают иэ партии два корпуса 1 редукторов, один из которых имеет максимальное расстояние Б 2 между посадочными местами под подшипники и минимальные диаметры ОБ и 06, а другой корпус имеет минимальное расстояние б 2 и максимальные диаметры ОБ и Об. Отбирают из партии два вала 4, один из которых имеет максимальные диаметры От и Ов посадочных мест, измеряемые с помощью измерителей 12 и 13, а другой - минимальные диаметры От и Ов. 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 Р, 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 В 3 с осевой силой, соответствующей максимальному .заданному моменту трения; и определяют разность этих расстояний ЛВз = Вз - Вз. Отбираютиз партии две компенсаторные втулки 7,имеющие соответственно минимальную имаксимальную длины В 4. Устанавливаютпервую втулку на измерительный столик 16,с помощью механизма 17 нагружают ее осевой силой Е 2, соответствующей максимальному заданному моменту затяжки гайки 10на хвостовике 8 вала 4, и с помощью измерителя 18 измеряют длину этой втулки. Затем на столик 16 устанавливают вторуювтулку, измеряют ее длинуВ 4 под действием11осевой силы Е 2, соответствующей минимальному заданному моменту затяжки гайки, и определяют разность этих длинЛ В 4 = В 4 - В 44. И, наконец, определяют ве 1личину компенсации путем сложения полученных разностейК= ЬВз+ЬВ 4,Теоретическое обоснование способапокажем путем анализа размерной цепи вподшипниковом узле редуктора (фиг.1). Величина компенсации определяется разностью предельно необходимых размеровкомпенсационного звена в размерной цепиК = Абкмакс Абкмин = (А 1 макс + А 2 макс ++А 2 мин + АЗмин) - (А 4 макс + А 5 макс + А 7 макс).Или через звенья В 4 и Вз величина компенсации будет равнаК = Абмакс - Абмин = (ВЗмакс В 4 мин)"В 4 мин) = ЛВЗ + Л В 4.Для обоснования тождественности первого и второго выражений можно записатьВЗмакс = (А 1 макс + А 2 макс + Азмакс)- (А 4 мин+ А 7 мин)ВЗмин = (А 1 мин+ А 2 мин+ АЗмин) (А 4 макс++А 7 ма кс)1а звено А 5 = В 4 согласно принятым на фиг.1обозначениям.Таким образом, подверждается справедливость принятого в формуле изобретения алгоритма, согласно которому величинакомпенсации определяется как сумма разностей предельных значений двух размеров, входящих в размерную цепьК = ЬВз + Ь В 4.П р и м е р. В соответствии с ГОСТ16320-80 без учета деформаций величинаминимально необходимого компенсатораравнаАбкмин = (50,95+ 59,85+ 42,2) - (48,0++60,96 + 40) = 4,04 мма величина максимально необходимого компенсатора равнаАбмакс = (51,25 + 60,15 + 42,5) - (47,9 +5 10 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 А 1 и Аз, а за 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сации пои регулировании предварительного осевого сжатия подшипников в редукторе, заключающийся в том, что отбирают два дуплекса подшипников, один из счет осевого преднатяга происходит уменьшение величины этих звеньев),Для экспериментальной проверки спо.соба были собраны два подшипниковых узла редуктора автомобиля ЗИЛ - 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 Ео = 450 кг, а второй - минимальным усилием преднатяга Ео = 250 кг, при этом измеряли звено Взмин=64,736 мм 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 УМТТ с вращением корпуса подшипниковых узлов. Отсчет силы нагружения осуществляется с помощью тензометрического динамометра,Разность полученных значений звена Вз составила ЬВз = 1,367 мм;Отобранные распорные втулки с минимальным размером В 4 нагружались максимальным осевым усилием Ро = 5500 кг, а с максимальным размером В 4 - минимальным осевым усилием Ро = 4500 кг. В результате измерения были получены следующие значения: В 4 макс = 60,923 мм, а В 4 мин = 60,833 мм. Разность составила ЛВ 4 = 60,923 - 60,833 = 0,09 мм.В соответствии с формулой предлагаемого изобретения величина компенсации равнаК=ЛВ 4+ЛВ 4=1,367+009=1,457 мм.Таким образом, предлагаемый способ позволяет более точно и объективно оп оеделять величину компенсации путем учета деформационных звеньев размерной цепи, возникающих в процессе сборки подшипниковых узлов,ф ар мула изобретен ияСпособ определения величины компенкоторых имеет минимальные диаметры максимальными и минимальными расстояанутренних 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 корпуса редукторов отбирают так, чтобы у рают Отобранные дуплексы подшипников с одноо из них было максимальное расстояорпусами редукторов и валами так, чтобы ние между посадочными местами под пода 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 максимальВращают корпус редуктора с наружными ньЙ 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 заДанному моменту трения. 15 коа - со Вторым корпусом, компенсаторные Г Во Втором - осеВую силу, сОотеетстВую- втулки ОтбираОт так, чтобы у ОДНОЙ из них щую максимальному заданному моменту была минимальная, а у другой - максимальтрения, и измеряют при этом расстояние ная длина, при этом прикладываОтк первой между;орцами Внутренних колец подшип- втулке осевую силу, соотеетс;вуо:цую макников, отбирают компенсаторные втулки, 2 О симальному заданному моменту затяжки нагружают их осевыми силами и фиксируют гайки на хеостоеике вала, а к второй втулке Величину их деформации, а результаты из- - Осееуо сигу, соотеетс геуащую минимальмерений используют для Опред 8 ления Вели ному заданнОму моменту затяжки гаЙки, по чины компенсации, о т л и ч а ю щ и Й с я разности длин Втулок и разности получентем, что, с целью повышения точности Огре ных рачнее расстояний между Внтренними деления величины компенсации, дуплексы кольцами годшипникое а корпусе опредепод игников отбираОт соотаетс.Венно с ляк г величину компенсации. Лг4, ,1" ,7"1742664 11 рректор В, Гирняк Лазаренко Редакт Заказ 2278 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г:1 Т С 113035, МоскваЖ, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 оставитель Е. Ермолаевехред М,Моргентал ф