Введение к работе
Актуальность темы. Потребность совершенствования техники, обусловленная научно-техническим прогрессом, в значительной степени удовлетворяется развитием точного машиностроения, приборостроения, производяиих средства измерения, анализа, контроля, обработки и представления инфорнации, автоматические и автоматизированные устройства. В свою очередь, специфические требования, предъявляемые к применяемым в этих устройствах подшипникам, позволили выделить их в отдельную группу - приборные подшипники. Это шариковые подшипники качения, преимущественно малогабаритные с посадочным диаметром наруиного кольца до 50 мы. Для повышения долговечности подшипников при одноразовой закяадао смазки необходимо защитить их рабочую зону от попадания загрязнений извне и исключить разбрызгивание смазки из внутренней полости. Это обеспечивается установкой на наруаное кольцо защитных шайб. Традиционные способы сборки подшипников с защитными шайбами не обеспечивают необходимого уровня точности по параметру отклонения от круглости нарунной цилиндрической поверхности и по герметичности сборки подшипников высших классов точности (2 и 4). В связи с этим, актуальным для подшипниковой прошгяленности является задача разработки альтернативных способов сборки, пригодных для массового производства поцппяников еысеих классов точности и позволявших решить данные проблей.
Цель работы и задачи исследования. Целью работы являлось:
-
Улучшение качества (точность, герметичность сборки и др.) и уменьшение процента брака по параметру отклонения от круглости наружной цилиндрической поверхности подшипников, упрощение конструкции приборных подшипников высших классов точности за счет использования на операции крепления защитных шайб точечной сварки импульсным лазерным излучением;
-
Обоснование целесообразности применения нового способа крепления защитных шайб в условиях массового производства подшипников высших классов точности.
Для достижения указанной цели было необходимо решить следующие основные задачи;
- исследовать факторы, влияющие на деформацию наружного кольца подшипника в результате приварки к нему защитных шайб импульсным лазерным излучением, прецлоненной в качестве нового способа крепления защитных шайб;
-'установить закономерности сияния количества и расположения точек сварки по периметру защитной шайбы на изменение геометрии наружного кольца подшипника;
установить основные закономерности разрушения точечных сварных соединений защитной шайбы с наружным кольцом подшипника при статическом и динамическом нагрукении;
исследовать возможность и разработать основные методы сварки лазерным излучением сталей с различным химическим составом путем легирования ванны расплава сварного соединения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Впервые установлены закономерности влияния металлургических и тепловых факторов на степень деформации наружного кольца подшипника с защитными шайбами, закрепленными лазерной сваркой, предложенной в качестве нового способа крепления защитных шайб подшипников высших классов точности, на геометрические и эксплуатационные параметры подшипников;
Впервые установлены закономерности влияния количества и расположения точек сварки по периметру защитной шайбы на изменение геометрии наружного кольца подшипника;
Установлены основные закономерности разрушения точечных сварных соединений защитной шайбы с наружным кольцом подшипника при статическом и динамическом нагрукении;
Разработаны основные методы сварки лазерным излучением сталей с различным химическим составом путем легирования ванны расплава сварного соединения.
Практическая значимость работы.
-
Предложен новый способ крепления защитных шайб подшипников точечной сваркой импульсным лазерным излучением.
-
Разработана конструкция подшипника с защитными шайбами закрепленными точечной сваркой импульсным лазерным излучением.
-
На основе проведенных исследований разработан технологический процесс сборки подшипников с использованием на операции крепления защитных шайб точечной сварки импульсным лазерным излучением. Предложенные конструкция подшипника, способ крепления защитных шайб и разработанный технологический процесс сборки внедрен в массовое производство приборных подшипников на ПО ГПЗ-4.
-
Разработанный технологический процесс сборки подшипников высших классов точности с использованием на операции крепления защитных шайб точечной сварки импульсным лазерным излучением позволяет:
уменьшить процент брака за счет снижения среднего уровня деформации наружного кольца подшипников приборной группы, классов точности 2 и4;
упростить конструкцию подшипника с защитными шайбами;
повысить уровень статической и динамической прочности крепления защитных шайб;
улучшить качество подшипников по параметру герметичности сборки;
снизить расход режущего инструмента;
значительно снизить трудоемкость и повысить производительность сборки подшипников;
автоматизировать процесс крепления запитных шайб подшипников.
На защиту выносятся:
Установленные закономерности влияния металлургических и тепловых факторов на степень деформации наружного кольца подшипника в результате приварки к нему защитных шайб импульсным лазерным излучением.
Установленные закономерности влияния количества и расположения точек сварки по периметру защитной шайбы на изменение геометрии наружного кольца подшипника.
Установленные основные закономерности разрушения точечных сварных соединений защитной шайбы с наружным кольцом подшипника при статическом и динамическом нагруяении.
Разработанные основные методы сварки лазерный излучением низкоуглеродистой стали 08кп с высокоуглеродистой сталью ШХІ5 путем легирования ванны расплава никелем.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на I Поволжской Региональной конференции "Практическое применение и перспективы развития лазерной техники" (г.Ульяновск, Россия, 1987), I Международной школе "Lasers ал (г. Саяногорск, Россия, 1989), I Международной конференции "Л/еи/ Advances in WelcJ/n? anj /Ipp/feJ Process eg» (г. Пекин,Китай, 1991), 2 Международной конференции " larex Advanced /flatex/al/S Pxocesslnf" (г. Нагаока, Япония, 1992).
Разработанный технологический процесс сборки подшипников приборной группы с использованием на операции крепления защитных шайб точечной сварки импульсным лазерным излучением внедрен на предприятиях ПО ГПЗ-4.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 2 - тезисы докладов, 2 - авторских свидетельства на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, заключения и приложения. Общий объем диссертации І79 страниц, на 47 из которых размещено 55 рисунков, на 8 страницах список литературы из 86 наименований, на 5 страницах 5 приложений.
