Сборка неподвижных соединений с натягом

N = D₀ – D_B , N – натяг

Надежность работы неподвижного соединения определяется величиной натяга, которую задает в чертежах конструктор. Натяг является сборочным параметром. Сила трения в неподвижном соединении должна обеспечивать надежность при рабочих нагрузках, которые могут быть осевыми или крутящими. Если сопрягаемые детали изготовлены по условиям полной взаимозаменяемости, то качество соединения при сборке обеспечивается только за счет выбора метода соединения: прессовая посадка или тепловая посадка. При неполной взаимозаменяемости предварительно измеряются размеры деталей и проводится их комплектация. Качество соединения существенно зависит от шероховатости поверхности.

N_Ф = N_изм – 1,2(R_Z0+R_ZB)

R_Z0 - шероховатость отверстия;

R_ZB - шероховатость вала;

N_Ф – натяг фактический;

N_изм – натяг измеренный.

N_изм = 30 мкм ; R_Z0 = R_ZB = 10; N_Ф = 30-24=6мкм;

R_Z0 = R_ZB = 2; N_Ф = 25 мкм;

При использовании прессовой посадки во время запрессовки микронеровности пластически деформируются и фактический натяг снижается; при тепловой посадке микронеровности надежно сцепляются между собой, т.к. втулка устанавливается свободно без усилий. Усилия при запрессовке зависят от размеров деталей, скорости запрессовки и схемы запрессовки.

Тепловая посадка обеспечивается за счет нагрева охватывающей детали, или охлаждения охватываемой детали.

Сборка подшипников качения

Основным параметром, определяющим качество работы подшипника является радиальный зазор. Он нужен для размещения смазки, для компенсации теплового расширения при работе. Повышенный радиальный зазор увеличивает нагрузки на беговые дорожки и элементы качения. При работе подшипника беговые дорожки могут испытывать местную нагрузку, циркуляционную или колебательную. Наружное кольцо подшипника испытывает местные нагрузки, поэтому оно ставиться с min зазором, чтобы происходил его периодический поворот.

Внутреннее кольцо испытывает циркуляционные нагрузки, поэтому устанавливается с с натягом на вал. Если узел испытывает коле6ательную нагрузку, то оба кольца ставятся с натягом.

ε – радиальный зазор. ε ₁ > ε ₂ > ε₃

При сборке подшипниковых узлов радиальный зазор контролируют по величине качки ротора и корпуса.

Балансировка роторов

Для того, чтобы при вращении ротора не возникало вибрации подшипников, узел ротора должен быть сбалансирован. Применяются два вида балансировки: статическое и динамическое.

P = m∙R∙W², где

P - центробежная сила;

R – радиус.

Если ротор имеет неравномерную массу, то при вращении ротора возникает центробежная сила, приводящая к появлению вибрации.

Если ротор узкий(1 ступень), то его можно уравновесить в одной плоскости, т.е. может проводиться статическая балансировка. Для длинных роторов необходимо провести балансировку в двух плоскостях (динамическая балансировка). Для того, чтобы компенсировать изгибающий момент от действия центробежных сил.

В авиационных двигателях проводиться балансировка отдельно от всех элементов ротора (валов, ступеней всего компрессора и турбины). При балансировке для уравновешивания ротора снимается металл в заданных зонах или добавляются грузики.

Сборка ступеней компрессора

При сборке необходимо в пазы диска установить лопатки, при этом должны быть выполнены следующие технические требования:

1. обеспечить равенство масс или статических моментов для лопаток, расположенных в диаметрально противоположных пазах;
2. обеспечить натяг 0,02-0,03 мм по замку лопатки;
3. обеспечить биение не более 0,05 мм на рабочие поверхности;
4. обеспечить заданную балансировку.

Операция установки лопаток: все лопатки взвешиваются и распределяются по массе.

Натяг обеспечивается по методу пригонки, т.е в ведомость на данную ступень записываются размеры всех пазов и размер хвостовика лопатки, который необходимо обеспечить для данного паза.

Операция механическая обработка поверхностей 1,2,3 проводится на станках токарно-карусельных, токарно-лобовых. Ступень устанавливается по конструкторским базам на планшайбу с выверкой. При обработке поверхности (1) устанавливаются войлочные клинья между лопатками, или лопаточная решетка переплетается резиновыми жгутами. Затем проводят токарную обработку на мягких режимах.

Операция балансировка.

Проводится статическая балансировка на ножах или динамическая балансировка на специальных балансировочных машинах.

Сборка ступеней турбины

Проводится так же, как и у компрессора, но лопатки устанавливаются с зазором по замку типа “елка”.

Сборка ротора компрессора

Технические требования на сборку (на картинке). Обеспечить радиальные зазоры А,1

Наиболее важным условием, определяющим КПД компрессора, является обеспечение min зазора А₁ . При сборке ротора компрессора необходимо обеспечить диаметры D_i по каждой ступени на определенном расстоянии L_i от радиально упорного подшипника, определяющего взаимное расположение ротора.

Это требование обеспечивается при механической обработке собранного ротора. Ротор закрепляется по конструкторским базам, лопаточные венцы переплетаются резиновым жгутом. Для ротора проводится динамическая балансировка. Дисбаланс устраняется установкой грузиков в двух плоскостях по гайке крепления.