Исследование работы пары корпус-вал

Теряев Е.А., Коваленко В.И.
Донецкий национальный технический университет

Источник: «Прогрессивные направления развития машиноприборостроительных отраслей и транспорта»: Тезисы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Севастополь: Издательство СевНТУ, 2010

Исследуемое сопряжение вала с корпусом используется в компрессоре. На рис. 1 представлена схема этого сопряжения. Корпус, средний диаметр которого обозначается D_ср, сопрягается с двумя поверхностями вала, диаметры верхней и нижней частей которых обозначены d_в1 и d_в2 соответственно.

Исследование проводилось путем замеров каждого из трех параметров: d_в1, d_в2 и D_ср с помощью выборок объемом по 50 измерений. Результаты, полученные при измерении одной из выборок, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты измерений отклонений сопрягаемых деталей, мкм

Таблица 1 (продолжение)

Таблица 1 (продолжение)

Данная пара деталей является одной из наиболее ответственных в компрессоре. В связи с этим необходимо, чтобы зазор между сопрягаемыми поверхностями не превышал заданных отклонений. Окончательный контроль производился с использованием селективного метода сборки. Для этого в процессе измерения детали одновременно распределяли по селективным группам. В табл. 2. представлены эти группы, а соответственно и поля допусков для вала и отверстия.

Таблица 2. Селективные группы сопрягаемых деталей

В качестве примера на рис. 2 представлена диаграмма распределения размеров среднего диаметра отверстия D_ср в корпусе; данные для построения диаграммы приняты из табл. 1.

Из табл. 2 видно, что предельное отклонение отверстия корпуса составляет 11 мкм. На рис. 2 границы поля допуска выделены жирными линиями. Анализируя результаты измерений, можно констатировать, что в 1-ю селективную группу не попало ни одно из измеренных значений, во 2 группу вошло 28%, а в 3 группу 52% измерений. Остальные 20% контролируемых деталей остаются вне поля допуска, то есть являются браком. Брак является исправимым, так как возможна дополнительная обработка вала и последующая сборка соединения; однако трудоемкость изготовления при этом увеличивается.

Что касается размеров вала d_в1 и d_в2, то в данной выборке брак не был обнаружен. Разброс значений d_в1: 62% попало в третью группу, а 38% во вторую. Разброс значений d_в2: 44% измерений находятся в третьей группе и 56% - во второй.

В дальнейшем планируется более детальное исследование данной пары, используя дисперсионно-корреляционный анализ выборок, а также выявление факторов, которые влияют на разброс значений обрабатываемых деталей.

Библиографический список

1. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / Королюк В.С., Портенко Н.И., Скороход А.В., Турбин А.Ф. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985.

2. Теория инженерного эксперимента: Учеб. пособие / Тимошенко Г.М., Зима П.Ф. – К.: УМК ВО, 1991.