Типовые и групповые технологические процессы (ТП).

Черновой этап.

1. Сверление осевого отверстрия

2. Отрезка образцов для испытания (для валов 1-й категории контроля)

3. Растачивание отверстий и протачивание

4. Обработка наружних поверхностей

5. Шлифование цементуемых поверхностей, отверстий

6. Шлифование наружных цементуемых шеек, поверхностей, валов. Гальваническая операция: меднение – меднение нецементуемых поверхностей.

7. Цементация, закалка и отпуск.

8. правка и зачистка центральных фасок и базовых поверхностей

9. шлифование шеек под люнет, если вал длинный.

Чистовой этап.

1. Растачивание отверстий.

2. Обтачивание нецементуемых наружных поверхностей.

3. Нарезание шлиц, протачивание выкружек.

4. Сверление радиальных отверстий.

Окончательный этап.

1. Полирование отверстий

2. Шлифование цементированных участков отверстий

3. Шлифование нар-ых цем-ых шеек.

4. Шлифование шлицев.

5. Нарезание резьбы

6. Полирование наружных поверхностей

7. Чистовая отделка наружных рабочих поверхностей.

 

ВЫПОЛНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ ВАЛОВ.

Подрезка торцев и зацентровка-на токарных станках общего назначения или на фрез.-центровочных станках ФЦ1, ФЦ2.

Крупные валы зацентровывают дрелью по разметке.

В крупносерийном произ-ве подрезание торцев и зац-ка-на фрез. Станках-МР77, МР78

Обточка отв-ий на коротких валах-на ток. револьверных станках с одновременой обработкой наруж-х поверхностей, при этом достигается их высокая концентричность.

Отверстия на длинных валах обрабатыв-ся на гориз. сверлильных станках для глуб. сверления.

Обточка наружных поверх-й может производиться на монгорезцовых ст.авт-х и полуавт-х. На серийных станках на 1К62ПУ, 1А616ПУ.

Шлифование валов для обеспечения заданной точности. При шл-ии нар-х поверх-й за базу принимают внутрин. Поверх-ти или спец-ные центровые пробки, которые запрессовываются в отв-ие.

Обработка сферических поверхностей валм производиться спец-м заправленным по радиусу абразивным кругом, либо чашечным кругом.

 

РИС

 

 

Нарезание резьбы в конце последнего этапа путем ее фрезер-я с послед-м шлифованием, либо сразу вышлифовывают. Фрезерованием получ. резьбу-ч. фр.

 

 

Контроль валов:

1.наружные поверхности скобами

2.внутринние-пробками

3. резьбовые - резьбовыми калибрами.

 

ОБРАБОТКА ДИСКОВ, ТУРБИН, КОМПРЕССОРОВ И ТУРБО-НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ.

КОНСТРУКЦИЯ, ТУ И МАТЕРИАЛЫ.

Диски ГТД работают в крайне тяжелых условиях. Диски турбин-до 2000°С и испыт-ют напряжение s=5000 кгс\см2, поэтому их изг-т из высокопрочных и жаропрочных сталей ЭИ-437Б(ХН77ТЮР), ЭИ-698, ВД

В большинстве случаев их делают толстостенными, без отв-ий, чтобы не снизить прочность.

На внешней окр-ти утолщенного обода прорезают прямые или косые пазы для установки лопаток.

 

 

РИС

 

Диски центрируются с валами по пояскам с натягом. Крутящий момент от диска к валу передается через штифты, запрессованные в отверстие вала и диска, просверливаются вместе.

Диски осевых компрессоров работают в менее сложных условиях, при низких t-рах их делают из менее жаропрочных сплавов. 18ХНВА,ЭИ415, ЭИ395, ЭИ461, ВТ3-1, ВТ-9, АК4-1, АК6-1, и из пласмасс.

Диски компрессора часто имеют отверстия и утолщенную ступицу. На ободе диска имеются пазы чаще в виде ласточкина хвоста или укороченной елки для крепления лопаток. Ось пазов под лопатки бывает скошенной относительно оси диска на 15-20°.

Диски центрируются с цапфами и между собой по центр-щим пояском и торцевым шлицам. Соединяется с помощью радиальных штифтов или центральным стержнем-болтом.

Диски компрессора имеют более сложную форму по сравнению с дисками турбин.

 

РИС

 

 

Диски ТНА раб-т в таких же условиях как и диски К. и в агрессивных средах. Их изготавливают из жаропрочных сплавов типа: ЖС1, 30ХГСА, ВЛР20, ЭИ787(ХН35ВТ-Ю), ЖС3, ЖС6К.

Эти диски могут отливаться заодно с лопатками или пазами под лопатки, или с приварными лопатками. Диски могут быть ступенчатыми с развитым ободом. Пазы под лопатки: Т-образные, кольцевые, елочные. Соединение вала с диском может быть разъемным и неразъемным. Разъемное осущест-ся штифтами или резьб-ми дисками. При неразъемном соединении вал приваривается к диску шовной сваркой или сваркой по конусам. Сварка дисков и вала осуществляется оплавлением встык или диффузионной сваркой в вакууме.

 

РИС

 

 

ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДИСКОВ.

Посадочные и лабиринтные пояски-6-8 IT

Диаметры наруж. И внутр. Поверхностей – 8-11 IT

Допуск на ширину паза ласточкин хвост-0,02-0,03 мм

Допуск на елочн. Пазы 0,02-0,03 мм

Допуск на Т-образные пазы - 0,03 мм

Точность расположения:

1. биение наружного диаметра и торцев до 0,05 мм

2. разность шагов зубьев в замке до 0,02 мм

3. разность окружных шагов – 0,2-0,3 мм

4. перекос оси паза на L~100 мм –0,1-0,2 мм

5. смещение одной стороны паза относительно другой до 0,02 мм

Шерох-ть поверх-ти дисков Rа 1,25

посадоч-х и центр-щих поясков Rа 1,25

нерабочих цилиндрич-х пов-й Rа 2,5

в елочном пазу основание паза Rа 2,5

боковые поверхности Rа 1,25

Диски балансируются стат-ки, а в роторе динамически.

Диски компрессора анодируются, оксидируются.

Диски ТНА еще и пассивируют.

 

ПОСТРОЕНИЕ ТП.

Заготовки дисков Т и К штампуют в закрытых штампах на молотах и мощных прессах.

Диски ТНА малых диаметров отливают с лопатками, а больших диаметров -штампуют. Припуск на обр-ку на сторону – 5-6 мм. Все заготовки на диски клеймят с указанием марки мат-ла, №плавки и № диска.

Стальные заготовки на диски поставляют в мех. Цеха в нормальном состоянии с указанием тв-ти и протравленные.

В сопроводительном сертификате указывают механические св-ва.

Микроструктура заг-к на изломе образцов не должна иметь долокинов, усадочных рыхлот, пузырей, трещин, расслоений, мет-их и неметал-х включений, видимых невооруженым взглядом.

На поверх-ти ободронной з-ки не олно быть пленок, заковок, трещин, инородных включений, нарушающих сплошность мат-ла.

Под поверхностные дефекты выявляются – ультразвуком.

Заг-ки дисков ТНА вместет с лопатками получ-т по выплавляемым моделям по 8-12 IT, шер-тью Rа=2,5, Rz=40

Лопатки на таких дисках не обрабатываются, а собст-но диски обрабатыв-я по обычной схеме.

Мех-ая обработка дисков как и валов делится на черновой, чистовой и отделочные этапы.

Окончательная отделка дисков – полирование – выполняется перед нарезанием пазов или перед окончательным контролем.

Обработка дисков начинается с подрезки одного из торцев чистотой Rа 2,5 под у\зв. контроль.

Затем обтачивают кругом с оставленым припуском 2…3 мм. После черновой обр-ки диск подвергают закалки, отпуску или старению с проверкой качество металла на мех-ие св-ва по 2 или 1-й группе контроля. В процессе т\о диск коробится до 1 мм, что необх-мо учитывать припуском на послед-ю операцию.

При чистовой обр-ки необх-мо обес-ть концентричность всех цилиндр-х поверх-й для уменьшения дисбаланса относительно посадочного диаметра.

Фасонные, цил-ие пов-ти диска обраб-ся по контуру или по программе на ЧПУ.

В крупносерийном производстве для обеспечения концент-ти торцы диска обр-ся одновременно на спец-х станках с центр-ым приводом.

Пазы под лопатки протягиваются на вертикальных или гор-ых протяж-х станках. Торцевые шлицы диска компрессора фрезируют или протягивают круговыми протяжками. Прецензионные отверстия в дисках сверлят или разверт-т совместно с фланцами валов. Анодирование и оксид-ие дисков производят после окончательного контроля.

 

ПРИМЕРНЫЙ ПЛАН ОБРАБОТКИ ДИСКОВ.

1.обдирка заг-ки кругом с ост-ем припуска на сторону до 3 мм и подрезка одного из торцев с Ra2,5 для УЗК

2.УЗК

3.т\о-закалка + отпуск или старение

4.первая предварительная обработка диска кругом

5. вторая предварительная обработка диска кругом

6. чистовая обр-ка диска кругом

7. полирование торца диска с 2-х сторон и внутренние поверхности под травление

8. травление и промывка

9. сверление и развертывание отв-й в основании паза для фиксации лопатки (для дисков турбин)

10.фрезерование паза на торце диска для его фиксации при протягивании пазов под лопатки

11. протягивание и контроль пазов на образце и ложном диске (для дисков турбин)

12. протягивание пазов и контроль (типа елки или ласточ. хвоста)

13. слесарная обработка пазов и скосов

14. шабрение торцев и диска компрессора с прилеганием краске не менее 80%

15. чистовая проточка базовых полок и торцев с 2-х сторон по очереди (для дисков с торцевыми шлицами)

16. свер-ие отв-й в пазах для штифтов (фиксация лопаток)

17. фрезер-е торцевых шлицев для компрессора с 2-х сторон по очереди. Срезание фрезой одного шлица для фиксации диска.

18.полиров-е диска и окончат-й контроль

 

Обработка лопаток АД

Лопатки АД подразделяются:

1.Рабочие вращ-ся

2. Неподвижные: Направл-е

Спрямляющие

Сопловые

Лопатки АД бывают:

1. сплошные

2. с каналом для охлаждения

3. пустотелые

По способу изготовления лопатки АД делятся на: деформируемые (кованные, прессованные, чеканные, литые, сварные, паяные)

Перо лопаток имеет сложн. пространственную форму с постоянным или переменным профилем по высоте.

Сечения профиля могут быть повернуты относительно друг друга который может достигать 60^о.

 

 

РИС

 

Перо сопловых лопаток турбин имеет сечение сопловых лопаток пост. или изм-ся по величине и углу закрутки до 10⁰

У ТНА – ЖРД – перо лопаток сложного профиля с закруткой или без закрутки.

Перо лопаток компрессора имеет более сложную форму у 1 ступеней и больший угол закрутки до 60⁰

Замок лопаток ГТД могут иметь форму елки, ласточкин хвост, Т-образное, вильчатое, грибовидное, бульбовидное строение.

Хвостовик (замок) елочного профиля у лопаток турбин.

У ТНА – бульбовидные.

Остальные бывают у компрессора.

Приварные лопатки не имеют замковой части.

Поверхности лопаток из Al сплавов подвергают хромовому анодированию.

А остальные лопатки покрываются хромом или никелем.

Для повышения жаростойкости сопловых лопаток рабочих турбин, их перо покрывают жаростойкими эмалями, алитируют или хромируют.

 

Лабиринтные канавки на торцах лопаток, протачивают в сборе с дисками для повышения точности.

 

Тех. Условия на лопатки

1. Отклонение формы профиля по корыту и спинке 0,01-0,03мм – для лопаток из деформир-ых сплавов и 0,25 для литых.

2. Отклонения максимальной толщины профиля от номинала не более 0.2 мм.

3. Допуск на толщину вых.кромки 0,1-0,4мм.

4. Допуск на угол закрутки пера в поперечном сечении 15^/

5. Смещение контуров корыта и спинки, в направлении перпендикулярном к плоскости симметрии замка допускается для рабочих лопаток турбины 0,2-0,6мм.

Для лопаток компрессора 0,1-0,4

6. Допуск на толщину стенки пера, щелей и перемычек литых пустотелых лопаток 0,3мм

Шероховатость пера лопатки

Ra 0.63, Ra 1.25

 

Материалы лопаток

Применяются: хромоникелевые Титанистые сплавы ХН77ТЮР (ЭИ437Б)

ХН70ВМТЮ (ИЭ617)

ЭИ929, ЭП109, ЭП220

ЖС6КП, ЖС6У, ВЖЛ12У

Последние модификации АД имеют литые лопатки турбин.

Также применяется керамика Al₂O₃ с различными окислами Ме и их карбидами, они имеют меньший удельный вес, менее чувствительны к надрезам, почти не меняют свои размеры в зависимости от колебаний t и выдерживают рабочие t до 1000⁰

Рабочие лопатки компрессора работают при t=600-700⁰С

АК4; АК6

30ХГСА; 30Х2Н2ВА

ХН2; 13Х2НВМФА (ЭИ961), а также титановых сплавов ВТ3-1, ВТ9, ВТ10, ЭИ437Б

Для лопаток компрессора в последние годы стали применяться пласмассы армированные стеклопластиком, они имеют высокую прочность при меньшем весе, меньшей коррозии, меньшей чувствительности к надрезам.

 

Классификация СРЦ

 

РИС

 

 

Статические РЦ расчит-ся без учета действ сил и темпер-р.

Динамические РЦ намного сложнее и расч-ся с учетом осевых и центробеж-х нагрузок и темпер-х деформаций.

Линейные РЦ - все звенья лежат в 1-ой пл-ти, они сост-ют примерно 90% от всех СРЦ

Плоскостные РЦ - звенья могут располаг-ся в параллельных плоскостях.

Пространств РЦ - звенья располаг-ся как угодно в прост-ве

 

РИС

 

 

А и В -параллельно замкнутые

А и С - последов-но замкнутые

А,В,С - комбинированные РЦ

А - увелич-ся

А - уменьш-ся

Ак - звено-комбинатор

Ао - звено с нулевым номиналом

А∑ - замыкающее звено

 

Методы сборки:

1. Метод полной взаимозаменяемости

при данном м-де дет-ли изг-ся с такой точностью, кот во всех без исключения случаях обеспечивают точность замкнутого звена. При данном м-де сборка упрощ-ся и удешевл-ся процесс сборки, нормирования, кооперации, ремонта. Прим-ся при больших масштабах пр-ва.При таком м-де сб поле рассеивания сб параметра<допуска на него.

wΣ<TΣ, поле рассеивания р-ров <= допуску на замыкающий р-р.

2. Метод неполной взаимозаменяемости

детали, входящие в сб ед или узел, изг-ся с такой точностью, при кот почти во всех случаях выдерживают значение сб-го параметра. Сб параметр - замыкающее звено

wΣ=>TΣ

Данный метод прим-ся в том случае, когда затраты на исправление возм-го брака по сборке меньше затрат на изг-ие дет-ей с более высокой точностью, кот обеспечивала бы сборка по 1-му методу.

Область прим-ия данного данного метода - крупносер и серийное пр-ва

3. Метод подбора (групповой взаимозаменяемости)

детали изг-ся с более широкими допусками, а допуск замык-го звена обеспеч-ся путем подбора сопряг-х деталей, имеющих р-ры, кот обес-ют допуск замык-го звена.

Недостаток: ограниченная взаимо-заменяемость внутри группы, необх создать дополн кол-во дет-ей, превышающее кол-во необх для сборки.

Однако во многих случаях этот м-д оказ-ся экон-ки целесообразным, т.к при низкой точности изг-ия дет-ей обесп-ся высокая точность сборки.

Прим-ся при сборке шарико- и роликоподш-ков, при сборке поршневой группы ДВС. Область применения – массовое, крупносер и серийное пр-во.

4. Метод компенсации

при данном ме-де точность замык звена обесп-ся путем введения в РЦ звена-компенсатора подвижного или неподвижного.

Неподвижные – разл шайбы, прокладки, кольца.

Подвижные корончатые гайки, разл регул-ные винты

5. Метод пригонки

точность замык звена обесп-ся путем снятия опред-го слоя Ме с одной из сопряг-х дет-ей

Недостаток: треб-ся высокая квалиф-ция сборщика, загрязнение раб места стружкой, возникают трудности с нормированием, высокая стоимость сборки.

Обасть прим-ия – един-ое и опытное пр-во.

 

 

Методы расчета СРЦ

1. При полной взаимозаменяемости – прим-ся два метода: теоретиковероятностный и расчет на.

Теоретиковероятностный м-д прим-ся для очень длинных цепей, что на практике всреч-ся очень редко.

М-д расчета на max-min имеет три разновидности:

- предельных знач-ий

- средниз зн-ий

- отклонений: а) произв-ый м-д (столбиком)

б) аналитический

При реш-ии СРЦ реш-ся прямая задача, когда по известным значениям составляющих звеньев опред-ся р-р и допуск замык-го звена.

 

2. При расчет РЦ при неполной взаимозаменяемости допуск-ся % риска, кот предусм-ют появл-ие некот кол-ва брака при сборке из-за расшир-ия допусков на изг-ие сопряг-х дет-ей

=±0,03, ТΣ”(wΣ)= ±0,05

 

РИС

 

При данном способе расчета вводится коэф-т λ – взаимозаменяемости

λ= ТΣ/ ТΣ’=0,06/0,1=0,6

Т=6σ

Теория вер-ти позв-ет расч-ть и сост-ть таблицу

Λ 1 0,9 0,86 0,78 0,68 0,63 0,58 0,53

% 0,27 0,6 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

 

3. Метод подбора или селективной сборки

wΣ>TΣ

TΣ’= TΣ

Селективный м-д имеет 3 разновидности:

1) попарный подбор - берется одна из сопр-х дет-ей, изм-ся ее р-ры и по ее фактич-м р-рам подбир-ся 2-ая сопряг-ая деталь, р-ры кот будут обесп-ть дпуск замык-го звена.

2) м-д группового подбора:

а) сопряг –ая дет сорт-ся на группы и сборка обесп-ся путем сочленения дет-ей из соотв-х групп, имеющих р-ры обесп-щие допуск замык-го звена, число групп разбиения m

m=(То+Тв)/ TΣ

То – допуск на отверстие

Тв – допуск на вал

TΣ – Σ допуск на отв-ие и вал, допуск замык-го звена

Если число групп m не целое, округ-ся в большую сторону.

Допуск внутри группы:

Твm = Тв/m

Тоm = То/m

Б) на группы разб-ся 1-ая из сопряг-х дет, 2-ую сопряг-ую дет изм-ют и из соотв-щей группы бкрут 2-ую сопрг-ую дет, р-р кот обесп-ет допуск замык-го звена.

Рассортир-ые дет клеймят и раскл-ют в соотв-щую тару. Процесс трудоемкий и треб-ет автоматизации.

4. Метод компенсации – дрпуск замык-го звена обесп-ся регулировкой р-ров одной дет. Другие дет изг-ся с эконом-ми дополн-ми и собир-ся по принципу полной взаимозаменяемости.

Величина компенсации опред-ся по ф-ле

Тк = TΣ’ – TΣ

TΣ’ – фактич-ая вел-на, TΣ – чертеж допуск

Число степ-й компенсации опр-ся по ф-ле

n= TΣ’/ TΣ =(Тк/ TΣ)+1

М-д компенсации позв-ет обесп-ть точность замык-го звена при любом кол-ве составл-х звеньев и выдерж-ют его в процессе эксплуатации – м-д наход-т широкое прим-ие в авиации. Хотя прих-ся изг-ть доп-ые детали-компенсаторы.

5. Метод пригонки

m=(То+Тв)/ TΣ

1)

 

РИС

 

 

Пределы регулировки или допуск компенсации

2) Тк =TΣ’- TΣ = (0,2+0,1)-0,1=0,2, число групп разбиений

3) Кол-во колец компенсатора

n= TΣ’/ TΣ =0,3/0,1=3

4) № кольца 1 2 3

р-р кольца 0,9 1 1,1

 

ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ. ТЕХНОЛОГИЯ ИХ СБОРКИ:

Сборка неподвижных неразъемных соединений.

Соединения деталей могут быть разъемными и неразъемными, подвижными и неподвижными.

Элементы неразъемных неподвижных соединений не имеют взаимных перемещений, и в случае их разборки подвергаются разрушению или повреждению.

Сборка неподвижных неразъемных соединений осуществляется несколькими способами:

1) Соединение с гарантированным натягом (осуществляется на прессах усилием до 1000 т и более, на ручных прессах, ударами молотка)

2) Нагрев охватывающей детали в воде или масле до температуры .

(осуществляется газовыми горелками при температуре 240-400°C, электронагревом или индукционный нагрев в печах . Применяется при посадке дисков паровых турбин на вал, бандажных колец, венцов шестерен и наружных колец подшипников качения)

3) Охлаждение охватываемой детали (в спиртовых ваннах твердой углекислотой t_охлажд= – 75°С, охлаждение в рефрежераторных установках t= –120°С, применятся при установки тонкостенных деталей в массивные детали, вкладышей подшипников в маховик)

4) Сочетание нагрева охватывающей детали и охлаждение охватываемой детали.

5) Сборка на автоматах роликовых цепей.

Прочность прессового соединения зависит от величины натяга, а усилие запрессовки определяется по формуле:

где f – коэффициент трения при запрессовке,

d – номинальный диаметр запрессовки

L – длина запрессовки.

Напряжение на контактной поверхности при запрессовке определяется по формуле:

[кгс/мм²]

s – натяг [мкм]

Е₁, Е₂ – модули упругости сопрягаемых деталей

С₁,С₂ – коэффициенты, которые определяются по формулам:

где d – диаметр сопряжения

d₁ – диаметр внутреннего отверстия в охватываемой детали

d₂ – наружный диаметр охватывающей детали

m – коэффициент Пуансона

 

 

РИС

 

[мкм]

[мкм]

Температура нагрева охватывающей детали определяется из условия:

a – коэффициент линейного расширения нагреваемой детали

d – диаметр сопряжения (мм)

6) Соединение развальцовкой и отбортовкой:

 

 

РИС

 

 

7) Сварные соединения:

Сварные соединения являются основным видом соединений в двигателях летальных аппаратов.

Преимущества:

1.Уменьшение веса конструкции.

2.Рациональное использование рабочего сечения материала.

3.Герметичность.

4.Снижение себестоимости сборки.

5.Возможность механизации и автоматизации сборочных операций.

 

Требования к сварным соединениям.

1.Свойство сварного шва должно быть идентичным или близким к свойствам основного материала.

2.При соединении различных по свойствам материалов, свойства сварного шва должны быть не ниже свойств свариваемого материала (менее прочного).

 

 

Основные виды сварки.

1. Диффузионная

Осуществляется без расплавления металла в вакууме 10 ^-3–10 ^-7 мм рт.ст. при давлении на сопрягаемые детали Р=0,1–2,0 кгс/мм², с нагревом деталей до Т_н =0,7t_пл, с выдержкой t=20мин. Обеспечивается прочное, надежное соединение деталей).

2. Ядерная

На поверхность сопрягаемых деталей наносится паста из лития и бора, которая является своеобразным клеем, и облучается нейтронами. Происходит ядерная реакция с выделением большого количества тепла)

Недостаток: нельзя сплавлять детали из материалов, которые становятся радиоактивными при облучении нейтронами.

3. Сварка плавлением

Может быть:

а) дуговой;

б) электронно-лучевой;

в) плазменной;

г) лазерной.

4. Контактная сварка

Может быть:

а) точечной;

б) роликовой;

в) оплавлением в стык.

5. Ультразвуковая сварка.

Можно сваривать биологические объекты (например - кости)

 

Необходимые условия для получения качественного сварного шва:

1)Физическая свариваемость.

2)Правильный выбор метода сварки, с учетом материала и конструкции

3)Исправное оборудование и правильный выбор режима сварки.

4)Использование технологических методов, снижающих сварное напряжение (подогрев свариваемых деталей, выбор последовательности наложения швов и др.)

5)Правильный выбор места т/о при сварке

6)Автоматизация и механизация сварочных работ.

 

Свариваемость – это способность материалов образовывать непрерывные соединения, путем установления между ними металлической связи.

Физическая свариваемость - ею обладают материалы, которые имеют:

1) одинаковые кристаллические решетки

2) близкие (в пределах 20%) атомные радиусы

3) сходные электро-химические свойства

Этим условиям удовлетворяют материалы, имеющие неограниченную растворимость друг в друге в жидком и твердом состоянии.

К ним относятся:

Fe – Ni Ni – Ta

Ni – W Nb -W

Ni – Cu Mo - Ta

Nb – Mo Mo - W

Ti – Zn W - Ta

Ni – Co Cz – Ti

Cr – Ti

Технологическая свариваемость – способность материалов обеспечивать заданное свойство соединений при сварке не только химически чистых элементов, но и промышленных конструкционных материалов.

 

Пайка:

Применяется для получения прочных герметичных соединений из листового материала железа, меди, латуни и др.

Пайка может осуществляться:

1) с твердыми припоями (Ag) с t_{плавления} > 500°С

2) мягкими припоями (медно-цинковые, оловянисто-свинцовые) с t_пл >400°С

 

Клеевые соединения.

Выполняются как правило в нахлестку.

Их достоинства:

- герметичность

- отсутствие или незначительная величина технологических напряжений

- лучше сварки и пайки переносят вибрации

Недостатки:

- низкая прочность на отрыв

- необходимость нагрева для отвердевания большинства клеев

- отсутствие надежных способов контроля качества склеивания

- некоторая токсичность клеев

 

Склеивание основано на когезии и адгезии, а также на основе адсорбционных связей.

На прочность клеевого соединения влияют равномерность загружающих напряжений, степень адгезии, степень изменения физико-химических свойств клея от условий работы изделия и толщины слоя клея.

Требования к клеевым соединениям.

1) Клей должен обладать простой технологией склеивания и сохранять жизнеспособность в течении не менее 2-х часов после его приготовления.

2) клеевые соединения металлов должны обладать хорошей выносливостью, стойкостью к старению и длительным нагрузкам в интервалах температур от -60°С до +80°C.

В настоящее время имеются клеи, которые сохраняют свойства сварного шва до температуры 350°С.

3) клей должен обеспечивать непрерывность клеевого шва при зазоре до 1 мм.

В качестве клея применяют полимеры на бутварно-фенольной основе (клей БФ-2, БФ-6), на основе эпоксидных смол – эти клеи хорошо полимеризуются без существенной усадки при нормальной температуре.

 

Сборка узлов с ПК

Общие хар-ки ПК:

Все П делятся на ПК и ПС.

Преимущества ПК:

1. малый коэф-нт трения

2. большая грузоподъемность

3. простота монтажа и обслуживания

4. малый расход смазки

«-«– 1. Меньшая долговечность при больших частотах вращения и нагрузках по сравнению с ПС

2. большой наружный диаметр

3. ограниченные возможности восприятия ударных нагрузок

 

классификация ПК:

-по форме тел качения: шариковые, роликовые, цил-ские (короткие и длинные), игольчатые, бочкообразные, конические, витые.

- по числу рядов тел качения:

- однорядные, двухрядные, четырехрядные

- по способу компенсации переноса вала:cамоустанавливающиеся, несамоуст-ся

- по восприятию нагрузки: радиальные, упорные, радиально-упорные

- по радиальным размерам при постановке по внутреннему посадочному диаметру:

сверхлегкие, особолегкие, средние, тяжелые

-по ширине: узкие, нормальные, широкие, особоширокие

 

посадка ПК:

ПК яв-ся узлами с полной внешней взаимозаменяемостью.

Основными присоединительными пов-ми ПК, по которым они монтируются на вал и в корпус яв-ся:

1.отверстия во внутреннем кольце рад-ного, рад-но-упорного ПК, тугое кольцо упорного ПК

2.наружная пов-сть наружного кольца рад-ного, рад-но-упорного ПК, свободное кольцо упорного ПК.

Стандартные рекомендованные ЕСДП посадки мало пригодны для посадки ПК, так как они имеют очень широкие колебания полей допусков.

Основная сис-ма допусков и посадок прим-ся только собственно для вала и отверстия в корпусах для посадки.

 

Виды ПС

1. по воспринимаемым нагрузкам

осевые и радиальные

2. по режиму смазки

гидродинамические, гидростатические, с твердой смазкой, самосмазывающиеся, без смазки.

3. по конструкции

самоустанавливающиеся и сегментные

Основным фактором, обеспечивающим долговечность ПС, яв-ся диаметральный зазор между отверстием и валом.

 

РИС

 

 

Величина зазора рассч-ся таким образом чтобы обеспечить жидкостное трение.

Согласно гидродинамической теории (Петров) при вращении вала в П его центр будет смещаться в сторону вращения относительно оси отверстия. При этом как-бы масляный клин, min толщина которого S_minбудет зависеть от диаметрального зазора, числа оборотов вала, вязкости масла, температуры и др.

Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы S_min масляного клина было не меньше критического значения.

Если S будет меньше, о будет иметь место полусухое трение. В то же время увеличение диаметрального зазора приводит к падению давления системы, что влечет за собой ¯S_min.

Другим фактором, определяющим величину зазора яв-ся выносливость П - его антифрикционного слоя. По условиям выносливости этот зазор должен быть min, что не соот-ет требованиям гидродин0кой теории смазки. Поэтому зазор рассч-ся с учетом обоих требований.

d=с*Öd

d-зазор

с-коэф-нт const для данного П, характеризующий режим работы П и зависящий от вязкости масла, ср. удельного давления и окружной скорости.

d-диаметр вала.

Величина диам-ного зазора наиболее распр-ных в ПК-0,06-0,1 мм – для обычных. Быстроходные-0,15-0,22мм

Так как ПС зал-ся антифрикционноым слоем, свинцовистой бронзой, Ag, индием и имеет окончательно обработанную поверхность, то их подгонка шабрением или развертыванием не допускается.

Требуемый зазор обесп-ся подбором диаметра вала. Вкладыши П должны вставляться в гнездо с натягом =0,03-0,05мм и прилеганием по краске не менее 80%. В некоторых быстроходных двигателях для обеспечения соосности вала и П прим-ют плавающие П. Они устанавливаются в гнездо с зазором и имеют возможность некоторого радиального перемещения. При этом смазка расп-ся как между валом и п, так и между гнездом и П. В последнее время находят применение П с газовой или воздушной смазкой. Они прим-ся в тех случаях, когда жидкая смазка не пригодна из-за ­ рабочей t или агрессивной среды, или когда газ сам яв-ся смазкой.

Газовые П подр-ся на:

Газостатические (ГС) и газодинамические (ГД).

ГД-нагрузка воспринимается газодинамическим давлением газа, возникающим благодаря вязкому сдвигу газовой пленки. Давление возникает только в том случае, когла газ затягивается в зазор переменной величины. При 0-й скорости грузоподъемностьГДП=0.

В ГСП нагрузка воспринимается газостатическим давлением, созданным внешним источником. Работоспособность таких ПС в большей мере зависит от радиального зазора между валом и П.

При избыточном давлении от Р=0,7-5атм. Зазор должен обеспечивать высокую точность сборки, а также надежные концевые уплотнения, исключающие утечку газа. При сборке необходимо обеспечивать высокую культуру производства и чистоту. В АД 21в. предусматривается применение магнитных П с бесконтактной магнитной подвеской вращающихся узлов ротора, в которой для поддержания стабильности положения ротора будет применена система с обратной связью.

За счет самоустановки ротора в МП ротор может вращаться вокруг центра масс, а не вокруг геометрического центра.

Таким образом, вращающийся узел (ротор) может стать самоустанавливающимся и требования к балансировке ротора могут быть менее жесткими по сравнению с существующими.

Сборка зубчатых колес АД.

В АД встречается значительное количество зубчатых сопряжений. Преимущественно конических и цилиндрических, прямозубые и с круговым зубом.

К зуб-тым зацеплениям с точки зрения сборки предъявляются требования:

1. наличие установленного чертежом бокового зазора зац-ния.

2. правильное зац-ние по отпечаткам краски на контактной поверхности зубьев.

3. отсутствие в зац-нии недопустимых по ТУ торцевых и радиальных биений.

4. плавность работы з.п.

5. уровень шума

Боковой зазор (БЗ) - наименьшее расстояние между профильными поверхностями смежных зубьев сопряженных колес передачи, обеспечивающее свободный поворот одного колеса при неподвижном другом.

 

 

БЗ в цил-ком з.зац-нии определяется в сечении ┴ направлению зубьев в плоскости касательной к основным цилиндрам двух сопрягаемых колес. Для конических –по нормали к боковой пов-сти зубьев у большего основания делительного конуса.

БЗ между зубьями цил-ских колес при равных прочих условиях зависит от межцентрового расстояния А. Изменение межц. Расстояния DА связано с изменением БЗ:

Dj_n=2*DА*sina

a-угол зацепления

cosa=(r₀₁+r₀₂)/A

r₀-радиус основных окружностей колеса.

Так как А при сборке за редким исключением остается const, то зазор регулируется только подбором пары колес.

БЗ можно измерять на радиусе начальной окружности при помощи щупа или индикатора. Этот способ яв-ся неточным, так как трудно установить щуп в нужном положении.

Более точное – измерение с помощью индикатора.

Одно колесо покачивается, другое закреплено.

 

Выносной метод – устанавливают на шкальную линейку и на нее ставят ножку индикатора.

 

 

На качающееся колесо устанавливают стрелку. Она направлена на шкалу с делениями.

 

 

При регулировании БЗ в процессе сборки кон-ких з.к. пользуются тем, что этот зазор меняется при перемещении колеса вдоль оси. Однако такое перемещение нарушает зац-ние, которое считается правильным, если вершины начальных конусов совпадают.

 

На практике регулировка зазора в зуб-том конич-ком сопряжении осущ-ся за счет перемещения вдоль оси одного или обоих колес путем установки регулировочных (2) шайб или прокладок под торец колеса со стороны вала.

При точном изг-ни колес торцы (6) должны находиться в одной плоскости.

Величина БЗ и величина осевого перемещения связаны:

J_n=g_k*2*sina*sind

d-половина угла начального конуса

БЗ в коническом зац-нии измеряется как и у цил-ких колес.

Неправильно подобранный зазор как в кон-ких, так и в цил-ких передачах приводит к повышенному шуму, износу зубьев, погрешности в отсчетных механизмах, поломке зубьев в момент запуска двигателя.

 

Проверка биения.

При установке з.к. на вал и корпус могут возникнуть радиальные и торцевые биения, величина которых опр-ся с помощью индикатора.

Так как правильность зац-ния связана с положением нач-ной окр-сти относительно оси вращения, то при контроле биения базой должна быть нач-ная окр-сть.

Для этой цели исп-ся ролики и шарики.

Диаметр=1,7*m

Ролик или шарик устанавливается во впадину между зубьями и проверяется в 4-6 точках по окружности.

При контроле торцевого биения ножка индикатора ближе к зубчатому венцу.

Рад-ное и осевое биение рекомендуется проверять после установки колес в узел или корпус.

Устранение биения к-с осущ-ся заменой их. Иногда заменяют корпуспри неправильной расточке отверстий под подшипники.

Все перечисленные особенности контроля и сборки з.к. можно отнести к любым передачам, применяемых в АД, в коробках приводов, в редукторах, во вспомогательных передачах, шестернях насосов и т.д.

 

Сальниковые уплотнения.

Потеря работоспособности СУ может наступить от коррозии вала, вызванной материалом сальника или присадками к нему.

Материал: эластомеры, кожа, пробка и др.

Качество работы СУ зависит от усилия зажима сальниковой втулки, которое опр-ся опытным путем.

 

 

Манжетные уплотнения.

Изг-ся из синтетического каучука путем прессования и вулканизации. Манжета может снабжаться армирующим кольцом и пружиной.

Надежность работы У оценивается величиной утечки или отсутствием ее.

 

Сильфонные уплотнения.

Исп-ся как осевые У и прим-ся в основном для работы в соединениях, которые имеют относи