Восстановление шпиндельных узлов ремонтно-технологического оборудования полимерными материалами : На примере токарно-винторезного станка 1А616

• Автор: Федченко, Валентина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 191 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Причины отказов и потери точности ремонтнотехнологического оборудования

1.2. Обеспечение точности размерных цепей при ремонте технологического оборудования

1.3. Анализ существующих методов восстановления корпусных деталей ремонтнотехнологического оборудования

1.4. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Оценка точности составляющих и замыкающих звеньев технологических и динамических размерных цепей
2.2. Влияние деформаций в восстановленных подшипниковых соединениях сборочных единиц шпиндельных узлов на качество

и точность механической обработки

2.3. Влияние полимерной прослойки в восстановленном соединении
на виброперемещения деталей подшипникового узла
2.4. Определение критических частот вращения
3.МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1.1 рограмма исследования
3.2. Методика микрометражных исследований технического состояния деталей шпиндельного узла
3.3. Методика исследования деформаций в подшипниковых соединениях при статическом характере нагрузки
3.4. Методика исследования жесткости шпиндельного узла
3.5.Методика исследования абсолютных и относительных колебаний
инструмента и заготовки
3.6. Методика исследования контрольного образца и снятие профиля обработанной поверхности
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1.Результаты микрометражных исследований
4.2. Оценка точности размерных цепей новых и отремонтированных сборочных единиц 4.3 Оценка влияния упругих и пластических деформаций в соединениях сборочных единиц на качество и точность механической обработки
4.4. Результаты исследования возможных перемещений шпиндельного узла в процессе механической обработки заготовок
4.5. Результаты экспериментального исследования колебаний шпиндельного узла в процессе резания
4.6. Расчет погрешности обработки деталей
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ РЕМОНТНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОЦЕНКА ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1. Технологический процесс восстановления
5.2 Результаты эксперимента, выводы и рекомендации
5.3 Расчет экономической эффективности разработанного технологического процесса
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


При эксплуатации ШУ согласно работе начальная геометрия элементов и условия эксплуатации влияют на деформацию шпинделя и его опор, на контактные напряжения, углы контакта каждой группы подшипников, на жесткость подшипников. Изменения перечисленных показателей упруго деформированного состояния ШУ влекут за собой изменения динамических свойств ШУ, виброактивности подшипников, их усталостной долговечности и потерь на трение, а также влияют на износ деталей ШУ. В свою очередь, потери на трение и упругодеформационные свойства ШУ, условия охлаждения и смазывания определяют его тепловые характеристики. Износ подшипников обуславливает фактические значения геометрических характеристик элементов ШУ и потому оказывает влияние на упругодеформационные свойства его элементов. Таким образом, взаимосвязь разнообразных трибомеханических процессов, сопровождающих работу ШУ вполне очевидна. В работе отмечается, что изменение состояния ШУ связано с изменением технического состояния его опор качения. В то же время изменение динамических параметров подшипников в процессе эксплуатации определяется износом их рабочих элементов. Исходя из взаимосвязи различных трибомеханических процессов, сопровождающих работу ШУ, необходимо проанализировать причины возникновения погрешностей подшипниковых опор. Основными дефектами подшипников качения считаются перекос колец и погрешности дорожек качения . В работах , указывается, что причинами снижения качества подшипников могут быть повышенная несоосность посадочных мест, перекосы, а также колебания внешней
нагрузки, резкие толчки, удары, значительные вибрации. Источником первоначальной погрешности посадочных мест под подшипники является технология их механической обработки, а в дальнейшем их износ. Отклонения геометрической формы посадочных поверхностей вала и корпуса влияют на размеры и геометрию дорожек качения . Функциональная связь между отклонениями формы посадочных мест и дорожек качения, возникающими при посадке колец, рассмотрена в работах ,. Теплота, выделяемая в подшипниках в процессе эксплуатации станка, ведет к нагреву стенок корпуса и самого шпинделя и, как следствие, к температурным деформациям. Неравномерность нагрева наружного и внутреннего кольца подшипника существенно изменяет первоначально установленную величину натяга . Изменение величины натяга подшипника способствует увеличению интенсивности как его износа, так и износа посадочных поверхностей корпуса, что приводит к увеличению зазора в соединении. Эта сила имеет строго фиксированное направление, которое определяется геометрическим местом зацеплений ближайших к подшипнику передаточных элементов. Эпюра Рст представляет собой пространственную косинусоиду. Вовторых, возникает высокочастотная гармоника Рху, изза неидеальности зацепления зубчатых передач. Линия действия Ру совпадает с линией действия Рст, при этом, в общем случае, амплитуда Рст много больше амплитуды Р, однако изза высокой частоты энергия колебаний по данной частоте может быть весьма значительной, во всяком случае достаточной для формирования резонансного пика. Кроме того, на внутреннее кольцо воздействует целый ансамбль случайных составляющих от самых различных факторов. Все эти воздействия передаются через ролики на наружное кольцо. Следовательно, можно сделать вывод об актуальности задачи определения амплитуды волны упругой деформации в наружном кольце в зависимости от частоты внешнего воздействия и скорости вращения. В области резонанса наружное кольцо начинает раскачиваться в зонах неплотного прилегания подшипника к поверхности гнезда. Особенно опасна структурная вибрация в случае посадок подшипника в корпус с зазором, поскольку последний оставляет достаточно простора для возбуждения упругих колебаний наружного кольца и благоприятно влияет на развитие процесса фреттингкоррозионного изнашивания, который является главной причиной нарушения неподвижности посадки. Фретгинг коррозия представляет собой процесс разрушения сопряженных поверхностей номинально неподвижных деталей в результате их относительных возвратнопоступательных перемещений с очень малой амплитудой и высокой частотой.