-
+86 13720060320
-
lanna@haitangs.com
Зазор в шарнирном штифте: посадка, допуск и риск заклинивания
Штифт петли может пройти проверку на соответствие диаметру, но при этом заклинивать после механической обработки, термообработки или окончательной сборки. Возможен и обратный случай: шарнир вращается свободно, но из-за чрезмерного зазора дверь стучит, смещается или перекосивается в месте защелки. Необходимым контрольным параметром является не очередной номинальный диаметр, а заданный диапазон зазора шарнирного штифта в месте фактического вращения.
Правильно сформулированное требование к посадке штифта позволяет ответить на два вопроса. Каков максимальный зазор, допустимый для изделия, прежде чем свободный ход станет недопустимым? Каков минимальный остаточный зазор, который всё ещё обеспечивает движение в самых неблагоприятных условиях эксплуатации? Пределы размеров штифта и отверстия определяют начальный диапазон. Остаточный зазор зависит от наплавки при финишной обработке, температуры, геометрии формованного шарнира, выравнивания при монтаже, смазочного материала, загрязнения и износа.
Область применения: “Под ”зазором» здесь понимается радиальный или диаметральный зазор между штифтом и отверстием или втулкой, вокруг которых происходит вращение. Это не осевой ход, необходимый для снятия двери с петель. Эта отдельная задача описана в руководстве по зазор для отсоединения при взлете и фиксация штифта.
Сначала создайте схему вращающегося интерфейса
Один шарнирный штифт может проходить через несколько шарнирных узлов, но не каждое соединение «штифт-отверстие» должно иметь одинаковую посадку. Штифт может быть зафиксирован от вращения в одном шарнирном узле и вращаться в остальных. Он может вращаться внутри сменной втулки, наружный диаметр которой удерживается в корпусе. Съемный штифт может требовать монтажного зазора по всей своей длине, при этом сохраняя контролируемую зону опоры. Если на чертеже ко всем этим поверхностям применена одна общая пометка о диаметре, это может привести к появлению перемещения там, где требуется фиксация, или к превышению зазора там, где требуется вращение.
Обозначьте каждую функциональную зону на поперечном разрезе. Укажите название вращающегося элемента, элемента, фиксированного относительно вращения, а также осевую длину, на которой эта пара несет нагрузку. Также укажите следующие элементы фиксации: заклепку, обжимание, накатку, сварку, стопорное кольцо, конец с головкой или иной фиксирующий элемент. Осевая фиксация предотвращает смещение штифта. Фиксация от вращения определяет, может ли штифт поворачиваться относительно шарнира. Рабочий зазор регулирует заданные вращающиеся поверхности. Эти функции взаимосвязаны, но не являются взаимозаменяемыми требованиями.
Штифты и детали петель, готовые к серийному производству. Окончательный рабочий зазор зависит от контролируемых пределов размеров штифта и отверстия после чистовой обработки и сборки.
| Архитектура Pivot | Интерфейс, предназначенный для поворота | Интерфейс, предназначенный для обеспечения фиксированного положения относительно вращения | Решение о пригодности | Ошибка в случае путаницы зон |
|---|---|---|---|---|
| Штифт, зафиксированный от вращения и удерживаемый в осевом направлении в центральном шарнире | Закрепите штифт в отверстиях на внешней стороне суставов | Закрепите штифт в неподвижном отверстии центрального шарнира | Укажите рабочий зазор на наружных шарнирах; отдельно определите фиксацию по вращению и осевую фиксацию в центре | Штифт поворачивается или смещается там, где должен быть закреплён, либо наружные шарниры заклинивают |
| Ослабленный съемный штифт | Определённые проектом зоны опоры вдоль штифта | Постоянного фиксированного интерфейса не будет, если только не будет добавлена локальная функция | Обеспечить возможность установки и снятия с контролем несущих диаметров и прямолинейности | Легкая сборка при чрезмерном раскачивании или хорошая номинальная посадка, при которой сборка невозможна из-за выровненных шарниров |
| Штифт, вращающийся в втулке | Сопоставить наружный диаметр штифта с внутренним диаметром втулки | Внешний диаметр втулки относительно её корпуса | Укажите рабочий зазор между штифтом и втулкой и зазор, обеспечивающий удержание втулки, в качестве двух различных интерфейсов | Втулка вращается в корпусе, либо фиксированная втулка сжимается и зажимает штифт |
| Штифт, закреплённый с обоих концов | Внутренний диаметр втулки или центрального элемента в месте соприкосновения со штифтом | Уприте концы штифтов в опоры | Контролируйте совмещение опор, а также пару рабочих диаметров | Обе опоры проходят проверку, но после сборки приводят к изгибу штифта или боковой нагрузке на втулку |
Ряд втулок содержит важную деталь. Впрессовывание тонкостенной втулки в корпус может привести к уменьшению внутреннего диаметра готового изделия. Поэтому поставщик может контролировать внутренний диаметр втулки после установки, а не только в качестве отдельной детали. Сертификат, выданный до установки, не подтверждает наличие рабочего зазора после монтажа, если не известен эффект сборки.
Радиальный и диаметральный зазор — это не одно и то же
Пусть D будь то внутренний диаметр отверстия или установленной втулки, и d — внешний диаметр штифта. Диаметральный зазор — это разность между этими двумя диаметрами. Радиальный зазор равен половине этого значения, если штифт и отверстие представляют собой идеальные окружности, а их оси параллельны.
Cd = D − d и Cr = (D − d) / 2
Cd — это диаметральный зазор. Cr — это радиальный зазор.
Указание только термина “зазор” может привести к ошибке интерпретации с двумя возможными вариантами. На чертеже, в расчетной ведомости и в протоколе приемочного контроля следует использовать одну и ту же систему отсчета. Диаметральный зазор удобен тем, что рассчитывается непосредственно на основе измеренных значений наружного диаметра штифта и внутреннего диаметра отверстия. Радиальный зазор полезен при проверке остаточного физического зазора с одной стороны или при расчете локального запаса на преодоление затруднений.
Ни одно из этих значений не позволяет автоматически предсказать перемещение края двери. Штифт может смещаться внутри отверстия, а короткая опорная зона также может наклоняться. Наличие нескольких шарнирных звеньев, расстояние между ними, длина опоры, направление нагрузки, жесткость створки и ограничения защелки влияют на то, как зазор проявляется на двери. Сначала определите пару диаметров, а затем проверьте свободный ход на собранной петле или оборудовании в указанной точке измерения.
Правило рисования: Указывайте “диаметральный зазор” или “радиальный зазор”. Не следует чередовать эти термины в электронных письмах поставщикам, протоколах проверки и примечаниях к чертежам.
Два предела определяют точность изготовления
Номинальный размер не определяет зазор. Его определяют предельные комбинации. Наименьший зазор, допускаемый при производстве, наблюдается, когда диаметр отверстия равен минимально допустимому, а диаметр штифта — максимальному. Наибольший зазор наблюдается, когда диаметр отверстия максимален, а диаметр штифта — минимален.
Cмин = Dмин − dмакс.
Cмакс. = Dмакс. − dмин
Это диаметральные пределы для указанных условий измерения.
Если Cмин имеет отрицательное значение, ограничения по размерам допускают возникновение трения. Это может быть сделано намеренно в зоне с фиксированным вращением или в зоне прессовой посадки, но это не гарантирует рабочую посадку. Если Cмакс. превышает допустимый функциональный зазор, то согласно чертежу допускается наличие люфта в соединении, даже если каждый отдельный компонент прошел проверку.
Сайт Система допусков и посадки по стандарту ISO 286 предусматривает общепринятый метод обозначения зон допусков для отверстий и валов. Стандарт ISO 286-1 устанавливает систему кодов и основы допусков, отклонений и садок; стандарт ISO 286-2 содержит значения для широко используемых классов допусков. Данная система позволяет определять соотношения размеров. Она не выбирает правильный тип посадки шарнира и не учитывает наслоение покрытия, усадку установленной втулки, температурные градиенты, перекос шарнира, загрязнение, состояние смазки, деформацию под нагрузкой или допустимое перемещение двери. Эти факторы остаются требованиями конкретного проекта.
Не следует по умолчанию использовать привычный класс подгонки
Параметры посадки, скопированные с другого механизма, могут оказаться слишком плотными для штампованных шарниров и с учетом загрязнения в условиях эксплуатации на открытом воздухе, либо слишком свободными для крышки прибора, которая должна надежно защелкиваться. Важное значение имеет метод изготовления. Расточенная втулка может иметь геометрию, отличную от нескольких штампованных шарнирных узлов, выравниваемых только во время сборки. То же самое касается длины подшипника, прямолинейности штифта, округлости отверстия и расстояния между опорными зонами.
Начните с определения максимального и минимального функционального зазора. Затем установите пределы размеров штифта и отверстия, которые производство способно измерить и соблюсти. Если какой-либо класс посадки по стандарту ISO соответствует всем этим требованиям, используйте его. Класс посадки является результатом инженерного решения, а не его заменой.
Накопление материала при отделке может устранить зазор
Размеры, измеренные до нанесения гальванического покрытия, краски или другого вида отделки, приводящего к заметному увеличению толщины, могут не отражать фактическую посадку в сборе. Нанесенный на штифт слой увеличивает его наружный диаметр. Нанесенный внутри отверстия слой уменьшает его внутренний диаметр. Когда такая отделка наносится на обе функциональные поверхности, их эффекты суммируются.
Cзавершено ≈ Cобработанный − 2 тбулавка − 2 тотверстие
tбулавка и tотверстие — это радиальные толщины нанесенного слоя на соприкасающихся поверхностях. Все величины являются диаметральными, за исключением двух указанных радиальных значений толщины. Используйте технологические пределы для фактических зон с маской и без маски.
Данное выражение отражает соотношение между зазором и толщиной покрытия, а не утверждение о том, что любое покрытие наносится равномерно. На реальных деталях могут наблюдаться колебания толщины вблизи кромок, углублений, точек соприкосновения, ребер, дренажных каналов и экранированных участков. Краска может образовать мостик на конце шарнира. У гальванизированного штифта точка максимальной толщины может отличаться от той, которую предполагает его средняя толщина. В случае конверсионных покрытий или других видов обработки поверхности следует использовать проверенные данные об изменении размеров в процессе, а не исходить из предположения о равномерности нанесённого слоя. В чертеже должно быть указано, применяются ли окончательные размеры штифта и отверстия до или после нанесения покрытия, а также какие поверхности маскируются.
Также проверьте последовательность сборки. Втулка, обработанная до нужного размера и затем впрессованная в корпус, может прижаться. Мягкая втулка подшипника может деформироваться под давлением при установке. Закрепление штифтом вблизи рабочего отверстия может привести к образованию локального выпячивания, даже если измеренный диаметр вдали от штифта находится в допустимых пределах. Если технологический процесс изменяет рабочий внутренний диаметр, необходимо проверить этот диаметр после завершения процесса или установить проверенную корреляцию.
Деталь может пройти испытание, но соединение всё равно может выйти из строя. Представьте себе штифт максимального размера и отверстие минимального размера. Оба проходят предварительную обработку перед финишной. Затем штифт подвергается финишной обработке вблизи верхнего предела толщины, в отверстии происходит внутреннее наращивание материала, а при заклепывании образуется небольшое локальное сужение. При комнатной температуре шарнир движется с большим усилием разъединения; после нагрева он останавливается. Все номинальные характеристики выглядели разумными, но эти требования так и не обеспечили надлежащее функционирование конечного вращающегося соединения. Это иллюстративный инженерный сценарий, а не отчет по проекту заказчика или заявление о результатах испытаний продукции.
Температура влияет на посадку беговой обуви
Размеры штифта и отверстия изменяются в зависимости от температуры. При различиях в материалах или температурных режимах зазор может уменьшаться или увеличиваться. Приведенное ниже диаметральное соотношение первого порядка полезно для первоначальной оценки, когда расширение остается приблизительно линейным, а геометрия не подвергается значительным деформациям.
C(T) ≈ D0(1 + αbΔTb) − d0(1 + αpΔTp)
α — соответствующий коэффициент теплового расширения; индексы b и p см. рабочий элемент и штифт.
Более высокая скорость расширения штифта, более высокая температура штифта или ограниченное расширение отверстия могут уменьшить зазор. Элемент с отверстием, расширяющийся сильнее, чем штифт, может увеличить его. Когда штифт и отверстие изготовлены из одного и того же материала и достигают одинаковой равномерной температуры, диаметры обоих элементов изменяются в одном направлении, и исходный зазор изменяется вместе с ними; он не исчезает просто так. Это упрощение не распространяется на случаи, когда нагретый штифт находится внутри более холодного корпуса, втулка установлена в раме из другого материала или формованный шарнир деформирован под воздействием близлежащего источника тепла.
Используйте данные о материале, соответствующие фактической марке и диапазону температур. Затем добавьте тепловой вклад к набору размеров и отделки, рассчитанному на наихудший случай. Если температура также влияет на вязкость смазочного материала, размеры полимерных втулок, контакт уплотнений или выравнивание конструкции, одного только линейного расширения будет недостаточно. Проект требует проведения эксплуатационных испытаний в соответствующих стабилизированных условиях, а в случаях, когда имеют значение температурные градиенты, — в переходном состоянии, при котором обеспечивается наиболее плотное прилегание.
Низкая температура создает иные граничные условия. В соединении может сохраняться положительный геометрический зазор, в то время как сопротивление смазки, жесткость уплотнения, обледенение или загрязнение приводят к увеличению требуемого усилия при работе. Проверка диаметра не позволяет различить эти эффекты. Укажите как допустимые значения размеров, так и допустимые значения перемещений.
Выравнивание локально уменьшает зазор
В уравнениях зазора предполагается, что детали являются соосными и круглыми. Шарниры, изготовленные из прокатных или формованных шарнирных головок, редко ведут себя как идеальные цилиндры по всей длине штифта. Овальность отверстия, кривизна штифта, смещение шарнирной головки, скручивание створки, деформация от сварки и погрешности монтажа могут приводить к локальному соприкосновению поверхностей, при этом средняя разница в диаметрах остается положительной.
Длинные зоны плотного прилегания чувствительны к угловым погрешностям. Штифт, входящий в несколько отдельных шарнирных звеньев, должен проходить через их совокупную положениевую оболочку, а не через одно отверстие за раз. Затягивание створок на гибком листовом металле может привести к смещению осей. В результате штифт изгибается или упирается в противоположные края разных шарниров. Перед монтажом вращение может казаться нормальным, но в готовом корпусе возникает заклинивание.
Именно поэтому “увеличение зазора” не всегда является первым решением при затрудненном ходу петли. Увеличение зазора может снизить чувствительность сборки, но также может усилить движение двери и удар при изменении направления вращения. Сначала необходимо определить место контакта. Краска для разметки, контрольные метки, прямой опорный штифт, картирование отверстий, проверка биения или данные о зависимости усилия от угла могут показать, связано ли ограничение с диаметром, локальной геометрией или выравниванием при монтаже.
При монтаже на гибких формованных панелях инструкция по установке шарнира из тонкого листового металла посвящена вопросам усиления и выравнивания осей шарниров на уровне корпуса. На этой странице рассматривается более узкая задача: учет влияния остаточного смещения на посадку штифта.
| Автор | Как правило, это приводит к сдвигу подгонки в сторону | Необходимые доказательства | Ответ на запрос о технических характеристиках |
|---|---|---|---|
| Пределы размеров штифтов и отверстий | Либо плотно, либо свободно | Внешний диаметр штифта и внутренний диаметр рабочего отверстия в указанных условиях | Установите явные предельные размеры и рассчитайте оба крайних значения зазора |
| Отшлифовать вращающиеся поверхности | Плотно | Диапазон толщины, карта маскирования, конечные размеры | Нанесите размеры после отделки или оставьте полный припуск на наплавку |
| Усадка установленной втулки или деформация в результате забивки | Плотно | Установленный идентификатор и профиль местного отверстия | Проверьте функциональный идентификатор после завершения процесса установки |
| Разница в тепловом расширении | Либо плотно, либо свободно | Марки материалов, температуры деталей, рабочий диапазон | Рассчитать предельное состояние и проверить его при данной температуре |
| Несоосность шарнира и крепления | Местные узкие места | Расположение оси, прямолинейность, следы контакта, кривая рабочего усилия | Проверить геометрию или укоротить/изменить конфигурацию зон, подверженных износу |
| Износ | Свободное, хотя частицы износа также могут повышать трение | Освобождение и перемещение после уплаты требуемой пошлины | Определить метод проверки свободного хода и осмотра в конце срока службы |
| Продукты коррозии или отходы технологического процесса | Жесткий и абразивный | Условия съемки, движения после съемки, следы на поверхности | Определить понятия «чистота», «защита» и «функциональная приемлемость после воздействия» |
Зазор между штифтами не является полным пределом свободного хода
Максимальный зазор между штифтом и отверстием обеспечивает защиту лишь одного из факторов, влияющих на движение. Дверь также может смещаться из-за зазора между втулкой и её корпусом, перемещения штифта в фиксированном шарнире, проскальзывания крепежа, изгиба створки, гибкости кронштейна, зазора в замке или износа в другом соединении. И наоборот, соединение с измеримым диаметральным зазором может демонстрировать незначительное смещение края двери, когда длинные, разнесённые зоны опоры сдерживают наклон, а нагрузка удерживает штифт у одной из сторон.
Определите свободный ход в узле в том виде, в котором он возникает при работе изделия. Укажите фиксированную базу отсчёта, подвижную точку измерения, направление нагрузки, величину минимального усилия или момента зондирования, угол поворота шарнира, а также укажите, является ли результат суммарным перемещением от пика до пика или перемещением из положения упора. Для смещения края двери необходимо указать расстояние от оси шарнира. Для углового результата необходимо указать две базы отсчёта для поворота.
Не следует использовать значение зазора штифта в качестве предельного значения для углового люфта или пружинного отскока шарнира с моментом затяжки. Эти характеристики позиционирования зависят от направления и нагрузки и подлежат проверке по отдельной методике испытаний. Приведенная на этой странице таблица диаметров может объяснить одну из причин люфта, но не может заменить требование к угловой точности в установленном состоянии.
Используйте два связанных между собой элемента управления, если этого требует функция: диапазон зазора между штифтом и отверстием на уровне компонента для целей производства, а также предел свободного хода на уровне сборки, определяющий конечный результат, видимый пользователю. Одно не является автоматическим следствием другого.
Наличие запаса свободного пространства не является основанием для отказа в наложении ареста
Положительный размерный зазор не является доказательством того, что штифтовое соединение не может заклинить. Заклинивание, вызванное нулевым зазором, является одним из видов отказов. Задир или адгезионный износ могут возникать даже при сохранении положительного номинального зазора, если сочетание материалов, состояние поверхности, давление контакта, смазка, характер движения или режим работы являются неблагоприятными. Дополнительные риски создают частицы загрязнений и продукты коррозии. Используйте “минимальный рабочий зазор” для расчета зазора; резервируйте “устойчивость к заклиниванию” для определённых условий материала, поверхности и режима работы.
Cмин., рабочий режим = [Dmin,pre − 2 тотверстие + ΔDb] − [dmax,pre + 2 тбулавка + Δdp]
Dmin,pre и dmax,pre — пределы диаметра до окончательной обработки при эталонной температуре. ΔDb и Δdp при этой температуре наблюдаются значительные изменения диаметра отверстия и штифта. Если контролируемые размеры уже соблюдаются после финишной обработки, следует опустить слагаемые, относящиеся к финишной обработке, а не вычитать их дважды.
Не учитывайте деформацию, перекос и загрязнение в данном скалярном уравнении, если в рамках проекта не предусмотрен проверенный метод их преобразования в единую систему допусков. Эти факторы могут привести к локальному контакту вместо равномерного изменения диаметра, а загрязнение не является детерминированным допуском, если не контролируются размер частиц, путь их проникновения, состояние очистки и степень воздействия. Используйте расчет для определения границ размеров. Проведите функциональные испытания для подтверждения движения в условиях комбинированной эксплуатации.
Что касается зазора, следует составить параллельный расчет для свободного хода в начале и в конце срока службы. Износ, как правило, увеличивает зазор, однако частицы износа, перемещенный материал, продукты коррозии или поврежденная футеровка могут одновременно повысить трение. Если воздействие коррозии входит в условия эксплуатации, необходимо уточнить, что подразумевается под таким воздействием и критериями приемлемости; существующие критерии испытания петель в условиях солевого тумана На этой странице приведены условия в камере, а также ограничения по перемещению и коррозии после испытаний.
Почему не существует универсального номера разрешения
Небольшой шарнир прибора, сварная дверца оборудования и загрязнённая панель доступа снаружи не имеют одинаковых параметров: диаметра штифта, длины подшипника, технологического процесса изготовления, нагрузки, допустимого перемещения, температурного диапазона или степени загрязнения. Фиксированный зазор, одинаковый для всех этих изделий, может оказаться неоправданно дорогостоящим в одном случае и ненадежным — в другом. Даже соотношение зазора к диаметру не учитывает длину подшипника, его центрирование, качество поверхности, сочетание материалов, смазку и пределы функционального перемещения.
«Обоснованное число» — это диапазон, который выдерживает стекирование с «жесткой» стороны проекта, остается ниже предела смещения с «гибкой» стороны и может быть получен и проверен с помощью выбранных технологических процессов.
Укажите функциональные размеры на чертеже
Номинального размера штифта, общего блока допусков и примечания о материале недостаточно. Поставщику необходимо знать, какое отверстие определяет направление вращения, к каким случаям применяются размеры и какое готовое состояние изделия должно быть подвижным. Включите в контролируемое определение изделия раздел, посвященный штифту и шарниру, схему отсчета, границы финишной обработки и формулировку критериев приемки. Более широкий Технические характеристики петель и руководство по черчению рассказывает о том, как эти детали вписываются в общий комплект чертежей.
| Поле чертежа или спецификации | Что указать | Почему это влияет на результат |
|---|---|---|
| Вращающийся интерфейс | Зона фиксации и сопрягаемый шарнир или внутренний диаметр установленной втулки, включая осевую длину подшипника | Предотвращает применение метки «running-fit» к зоне с фиксированным углом поворота |
| Ограничения по размеру | Пределы наружного диаметра штифта и внутреннего диаметра функционального отверстия либо соответствующее обозначение посадки с указанием пределов | Определяет минимальный и максимальный заводской зазор |
| Основа расчета скидки | Диаметральное или радиальное; начало срока службы и, при необходимости, конец срока службы | Предотвращает ошибку интерпретации «два к одному» |
| Условие размера | До или после отделки, до или после установки втулок, а также при эталонной температуре | Связывает контрольные значения с фактической вращающейся поверхностью |
| Элементы управления геометрией | Применимые параметры контроля положения осей, прямолинейности, округлости, биения или соосности, а также базы отсчёта | Ограничивает локальный контакт, который невозможно предотвратить одним лишь диаметром |
| Завершить границу | Материал, поверхностная обработка, маскировка и допустимый налет на поверхностях штифта и отверстия | Сохраняет заданный конечный зазор |
| Рабочее состояние | Диапазон температур, нагрузка или ориентация, состояние смазочного материала, загрязнение или предельные условия воздействия | Определяет состояние, в котором должно сохраняться свободное вращение |
| Функциональный приемка | Предел рабочей силы или крутящего момента, предел свободного хода, испытательный угол, направление, базовая точка и точка измерения | Проверяет, соответствует ли поведение тому, от чего должны защищать размерности |
Шаблон технического задания на чертеж
В приведенной ниже структуре указаны поля, которые необходимо заполнить. Требование не будет считаться выполненным до тех пор, пока в рамках проекта все элементы, заключенные в скобки, не будут заменены утвержденными данными.
РАБОЧИЙ ИНТЕРФЕЙС: ЗОНА ШТИФТА [ИДЕНТИФИКАТОР] К УСТАНОВЛЕННОМУ ОТВЕРСТИЮ/ВТУЛКЕ [ИДЕНТИФИКАТОР].
PIN OD после [FINISH/PROCESS]: от [dMIN] до [dMAX].
Внутренний диаметр рабочего отверстия после [завершения обработки/установки]: от [DMIN] до [DMAX].
РЕЗУЛЬТАТИВНЫЙ ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ЗАЗОР ПРИ [ЭТАЛОННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ]: ОТ [CMIN] ДО [CMAX].
ШАРНИР ДОЛЖЕН ВРАЩАТЬСЯ В ПРЕДЕЛАХ [ДИАПАЗОНА УГЛОВ] БЕЗ ЗАЕДАНИЯ ПРИ [ТЕМПЕРАТУРЕ / НАГРУЗКЕ / ОРИЕНТАЦИИ / УСЛОВИЯХ]. РАБОЧЕЕ [УСИЛИЕ ИЛИ МОМЕНТ] НЕ ДОЛЖНО ПРЕВЫШАТЬ [ПРЕДЕЛ] ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ [МЕТОДА ИСПЫТАНИЯ]. ЕСЛИ В РАМКАХ ПРОЕКТА СУЩЕСТВУЕТ РИСК ПОВРЕЖДЕНИЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЗАДЕРИВАНИЯ ИЛИ ЗАКЛИНИВАНИЯ, ПОВЕРХНОСТИ ПОСЛЕ ИСПЫТАНИЯ ДОЛЖНЫ СООТВЕТСТВОВАТЬ [ОПРЕДЕЛЕННЫМ КРИТЕРИЯМ НАЧЕРТАНИЯ / ЗАДЕРИВАНИЯ] ПОСЛЕ [ОПРЕДЕЛЕННОГО РЕЖИМА ЭКСПЛУАТАЦИИ].
СВОБОДНЫЙ ХОД В СБОРКЕ ПО [УГЛУ НАКЛОНА ШАРНИРА], ИЗМЕРЯЕМЫЙ МЕЖДУ [ФИКСИРОВАННОЙ ОТСЧЕТНОЙ ТОЧКОЙ] И [ПОДВИЖНОЙ МЕТОДКОЙ] ПРИ НАГРУЗКЕ ДАТЧИКА ±[ЗНАЧЕНИЕ], НЕ ДОЛЖЕН ПРЕВЫШАТЬ [ПРЕДЕЛ].
Не указывайте противоречивые цифры в чертеже, техническом задании на закупку и плане контроля. Если размеры деталей определяются чертежом, а перемещения в сборе — отдельным протоколом испытаний, необходимо указать перекрестные ссылки на соответствующий документ и его редакцию.
Проверьте размеры и движение
Контроль размеров позволяет определить, соответствуют ли поставляемые детали заданной сумме зазоров. Функциональный контроль позволяет определить, движется ли готовый шарнир и удерживается ли он в пределах допустимого свободного хода. Оба вида контроля необходимы в тех случаях, когда на посадку влияют такие факторы, как форма детали, прессование, финишная обработка, заклепывание, монтаж или воздействие окружающей среды.
Данные о размерах
Проведите измерение штифта в достаточном количестве точек по углу и оси, чтобы выявить конусность, лопаточность, локальные наслоения или повреждения, имеющие отношение к зоне подшипника. Измерьте рабочее отверстие или внутренний диаметр установленной втулки в тех местах и направлениях, где может возникнуть зазор. Измерительный прибор должен соответствовать допускам и характеру поверхности. Пробойный калибр позволяет эффективно проверить соответствие предельному значению, тогда как калибр для отверстий или подходящий прибор для внутренних измерений может предоставить информацию о фактических размерах и профиле. Запишите, был ли результат получен до или после финишной обработки и установки.
Не рассчитывайте зазор путем вычитания несвязанных между собой средних значений. Сопоставляйте фактические предельные размеры или оценивайте указанные пределы распределения. Средний размер штифта и средний размер отверстия могут казаться приемлемыми, в то время как комбинации концов элементов могут приводить к зазору или чрезмерному люфту.
Доказательства функциональных движений
Проведите шарнир через требуемый угол в заданной ориентации. Укажите скорость, приложенную нагрузку, температуру, условия эксплуатации, состояние смазки, а также укажите, регистрируется ли начальное усилие или усилие хода. Простая проверка типа “проходит/не проходит” по критерию «двигается вручную» зависит от оператора и может скрыть высокий уровень трения. Данные о зависимости силы от угла или крутящего момента от угла могут выявить локальное заклинивание, которое не удается обнаружить по одному максимальному показателю.
Измеряйте свободный зазор в том положении, в котором он влияет на работу: при открытом угле, при приближении к закрытому защелкиванию, в рабочем положении или в другой указанной точке. Применяйте повторяемую положительную и отрицательную нагрузку на щуп, которая обеспечивает заполнение зазоров без намеренной деформации узла. Укажите точку измерения и радиус, если используется смещение, а не угол.
Опубликовать данные, подтверждающие данную подгонку:
- На поперечном разрезе обозначены все вращающиеся зоны, зоны, зафиксированные относительно оси вращения, и элементы, обеспечивающие осевую фиксацию.
- Пределы размеров штифта и функционального отверстия определяют утвержденные минимальный и максимальный диаметральный зазор.
- В условиях, касающихся размеров, указываются состояние поверхности, установка втулок, закрепление и эталонная температура.
- Анализ «Tight-side» включает в себя границы проекта по отделке, тепловым характеристикам, деформации, выравниванию и загрязнению.
- Анализ свободного борта включает в себя расчеты на начальном этапе эксплуатации и требуемый запас свободного хода после окончания срока службы.
- В ходе функционального испытания определяются угол, направление, система отсчёта, нагрузка, скорость, температура и пределы допустимых значений.
- Образцы служат в качестве эталонов для материалов, технологических процессов и геометрии монтажа.
Если на производстве невозможно непосредственно измерить установленную внутреннюю характеристику, необходимо ввести коррелированный контроль за компонентами или параметрами технологического процесса и периодически проводить проверку готовой сборки. Корреляция должна основываться на данных фактических исследований. Не следует исходить из номинальных размеров.
Отправить раздел «Штифт и шарнир»
Для конструктивного обсуждения шарнира следует указать поперечное сечение, пределы размеров штифта и отверстия, зоны вращения, зоны, фиксированные относительно вращения, осевую фиксацию, материалы, виды поверхности, рабочую температуру, направление нагрузки, требуемый свободный зазор, а также любые условия после эксплуатации. Эти данные позволяют проанализировать границы посадки без необходимости выбирать универсальный зазор наугад.
Часто задаваемые вопросы о зазоре штифта шарнира
Должен ли штифт петли иметь нулевой зазор?
Не подходит для свободно вращающегося соединительного элемента, за исключением случаев, когда в конструкции используется другой принцип умышленной гибкости или подшипниковой опоры. Нулевой номинальный зазор не оставляет запаса на отклонения в размерах, наслоение материала при отделке, температурные различия, геометрические погрешности или загрязнение. В зоне с фиксированным вращением или прессовой посадкой может использоваться прессовое соединение, но она должна быть обозначена отдельно от рабочих зон и зоны осевого удержания.
В чём заключается разница между радиальным и диаметральным зазором шарнирного штифта?
Диаметральный зазор — это внутренний диаметр отверстия за вычетом наружного диаметра штифта. Радиальный зазор равен половине этой разницы для идеально соосных круглых деталей. В технических условиях и отчете должно быть указано, какая основа принята за основу.
Всегда ли соединение H7/g6 подходит для шкворня шарнира?
Нет. Класс посадки определяет зоны допуска по размеру, но не допустимый свободный зазор шарнира, толщину покрытия, геометрию в сборе, температуру, загрязнение или длину подшипника. Использовать класс посадки следует только после того, как будут установлены минимальные и максимальные пределы рабочего зазора для данного проекта.
Следует ли измерять зазор в шарнирном штифте до или после нанесения покрытия?
Функциональную посадку следует проверять в условиях, обеспечивающих контроль вращения. Если гальваническое покрытие или иная отделка заходит на штифт или в отверстие, следует использовать окончательные размеры после нанесения этой отделки либо предусмотреть полный допустимый толщинный набор в пределах до отделки. Укажите условия измерения на чертеже.
Как проводится проверка свободного хода штифта шарнира?
Зазор между деталями можно рассчитать на основе измеренного наружного диаметра штифта и внутреннего диаметра рабочего отверстия. Для определения свободного хода в сборе требуется отдельная проверка движения с использованием заданной фиксированной базы отсчета, подвижной мишени, угла поворота шарнира, положительной и отрицательной нагрузки на щуп, а также углового или линейного ограничителя. При указании линейного смещения необходимо зафиксировать радиус измерения.