Инженерное обоснование методов восстановления сопряжений при ремонте оборудования

Износ сопряженных деталей приводит к нарушению посадки - увеличению зазора или уменьшению натяга. Предельная величина изменения посадки [D] по сравнению с ее начальным, конструктивным значением D_н равна сумме изменения размеров охватываемой (вала) и охватывающей (отверстия) деталей, т.е.

[D]-D_н = w_в +w_о (3.39)

Если детали сопряжения при достижении его критерия работоспособности предельной величины [D] еще отвечают условию их прочности, то вал можно уменьшить на w_в+g_в=l_в, а отверстие увеличить на w_о+g_о=l_о, причем l_в =l_о. В этом случае, после сборки деталей с соответственно уменьшенным отверстием и увеличенным валом, получится работоспособное сопряжение с начальной посадкой. Значения параметров g_о и g_в характеризуют собой припуски на технологические операции. Пересопряжения можно повторить несколько раз, если исходные размеры деталей сопряжения заданы с учетом запаса на износ, равного Z. В результате можно получить несколько ремонтных однотипных сопряжений, ремонтных размеров, количество которых определится по уравнению:

n_p = . (3.40)

Ремонтные сопряжения (ремонтные размеры) получают путем или уменьшения на одинаковую величину l размеров охватываемой и охватывающей деталей, или одновременного увеличения этих размеров. Выбор того или иного пути зависит от ряда факторов, основными из которых являются: вид производства, на котором получают детали ремонтных размеров (ремонтное или машиностроительное); технологичности получения размеров; производственной партии изготовления (получения) деталей с ремонтными размерами. Обобщая эти факторы, можно сделать вывод, что любой ремонтный размер охватывающей детали (отверстия) может быть определен из уравнения:

, (3.41)

а любой ремонтный размер охватываемой детали (вала) может быть определен из уравнения:

, (3.42)

где - начальный номинальный размер, определяющий положение сопрягаемых поверхностей относительно измерительных или конструктивных баз деталей. Для сопряжений вал-подшипник скольжения = - это номинальный диаметр сопрягаемых поверхностей; - порядковый номер искомого ремонтного размера; , - соответственно верхнее и нижнее отклонения размеров деталей, типа валов, отверстий.

Знак плюс в выражении (3.41) ставят тогда, когда ремонтные размеры определяют в ремонтном производстве, а минус - для заводских (категорийных) ремонтных размеров. В выражении же (3.42) наоборот: минус - для ремонтных размеров в ремонтном производстве, а плюс - для заводских ремонтных размеров. Характерным примером сочетания ремонтных размеров заводского и ремонтного производств является сопряжение типа шейка-вкладыш коленчатого вала автомобиля. В этом случае вкладыши ремонтных размеров изготовляют заводы, а шейки коленвала под ремонтные размеры шлифуют ремонтные предприятия.

Параметр в выражениях (3.41) и (3.42) представляет собой ремонтный интервал, величина которого должна быть одинаковой для сопрягаемых деталей. Величина в ремонтном производстве определяет припуски на механическую обработку, размеры дополнительных ремонтных деталей, толщину наносимого или удаляемого слоя металла поверхности детали, сопрягаемой с ремонтной. Как было отмечено выше, величина ремонтного интервала зависит от величины износа и . Очевидно, чем меньше величина , тем большее количество ремонтных размеров можно получить, а, следовательно, увеличить срок службы сопряжения. Поэтому, в случаях, когда у сопрягаемых симметричных деталей имеет место односторонний износ, может быть целесообразным смещение центра симметрии ремонтируемой детали. Примером может служить цапфа оси с односторонним износом, когда смещение ее центра не влияет на кинематику и работоспособность, точность взаимного расположения установленных на этой оси конструктивных элементов.

В заключении следует отметить, что вид посадки ремонтных сопряжений остается прежним. Прежними остаются и допуски на обработку сопрягаемых деталей.