Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

ВЛИЯНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА КАЧЕСТВО ГИРОМОТОРОВ

От качества обработанных поверхностей деталей гиромоторов и, в частности, от их микрогеометрии зависит качество подвижных и неподвижных посадок, прочность при динамических нагрузках, устойчивость против коррозии, износоустойчивость. Хорошее ка­чество поверхности снижает потери энергии при работе деталей и придает им красивый внешний вид. Таким образом, качество об­работанных поверхностей деталей гиромоторов влияет на точность, долговечность и надежность работы гиромоторов.

Влияние шероховатости поверхности на посадку сопрягаемых деталей

Качество посадки шарикоподшипниковых колец на шейки осей ротора и в гнездах крышек и корпусов значительно зависит от шероховатости обработанных поверхностей шеек'и гнезд. Все остальные неподвижные соединения деталей гиромоторов также не получают требуемой посадки при их сопряжении, даже при правильно выполненных размерах сопрягаемых поверхностей, если шероховатость их поверхностей выполнена на класс ниже.

При измерении диаметральных размеров деталей отсчет размера производится фактически по вершинам гребешков, которые при соответствующих напряжённых посадках сопрягаемых деталей сминаются. После этого диаметр отверстий увеличивается, а наруж­ный диаметр сопрягаемой детали уменьшается.

Часто при большой шероховатости поверхностей бывает, что первоначально шарикоподшипниковые кольца надеваются на шейки оси ротора или входят в гнездо крышки либо корпуса с усилием, а после снятия их и вторичной установки на ту же шейку оси или в то же гнездо не обеспечивают достаточно прочной посадки, так как гребешки, по которым первоначально осуществлялась необходи­мая посадка, смялись и размеры деталей изменились. Такое явле­ние может иметь место и при неоднократной сборке и разборке гиромоторов, при которой подшипниковые кольца снимаются с шеек оси ротора и вынимаются из подшипниковых гнезд в крышках и корпусах, а посадочный замок корпуса разъединяется с крышкой. Поэтому обычно в гиромоторах высокой точности посадочные по­верхности доводятся до шероховатости 9—10-го классов.

Влияние на прочность

Имеющиеся на поверхности грубо обработанных деталей от­дельные впадины и риски представляют собой как бы трещины, которые при переменной нагрузке постепенно увеличиваются, что приводит к поломке деталей. Особенно опасны поверхностные не­ровности при переходе от одного диаметра к другому, так как в этих местах обычно концентрируются напряжения. Наблюдается по той же причине заметное уменьшение сопротивления металла усталости
и в местах перехода от тонко обработанной поверхности детали к по­верхности, обработанной более грубо.

Экспериментально, например, установлено, что прочность по­лированного образца на 10—15% выше, чем шлифованного.

Влияние на антикоррозионную стойкость

Исследованиями установлено, что коррозионная стойкость об­работанных поверхностей находится в обратной зависимости от шероховатости их поверхности. Это объясняется тем, что влага и другие корродирующие вещества обычно скопляются во впадинах поверхностных неровностей, величина и количество которых больше у поверхностей, обработанных по низким классам чистоты. На рис. 18 представлена поверхность со впадинами, на дне которых скопляются корродирующие вещества; их действие распростра­няется в направлениях, указанных на рисунке стрелками. В результате кор­розии гребешки отделяются от поверх­ности металла, после чего образуются новые неровности, и коррозия начинает распространяться от новых впадин.

Практика показывает, что получае­мые в результате обработки поверхно­сти с малой шероховатостью более дли­тельное время не корродируют без покрытия, чем грубо обрабо­танные поверхности. В силу этого детали гиромоторов, не имею­щие антикоррозионных покрытий, должны обрабатываться с вы­соким классом чистоты.

Влияние на износ

Износ деталей всегда характеризуется значительным измене­нием размеров в первоначальной период, так как происходит ин­тенсивное срабатывание гребешков. Если сопрягающиеся поверх­ности обработаны грубо и их гребешки достигают больших разме­ров, уже в самый начальный период происходит быстрое срабаты­вание гребешков, зазор между поверхностями сильно возрастает, а следовательно, точность работы прибора нарушается. Надежность работы и долговечность гироскопа в значительной степени зависят от сохранения в течение всего времени эксплуатации заданных конструкцией посадочных зазоров. Отсюда возникает необходи­мость обработки ответственных поверхностей деталей с высокими классами чистоты. Так, оси, чашки и беговые дорожки колец шарико­подшипников обрабатываются с шероховатостью 11—12-го, ша­рики — 12—14-го классов.

Надлежащая шероховатость обработанных поверхностей де­талей гиромоторов преследует также цель придания им хорошего внешнего вида, а малая шероховатость внутренних поверхностей корпуса, крышки и ротора необходима для уменьшения трения о
воздух при работе, а следовательно, и уменьшения мощности, по­требляемой гиромотором.