Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

РЕГУЛИРОВКА ОСЕВОГО ЗАЗОРА

Ответственным этапом, завершающим монтаж шарикоподшип­никовых узлов гиромотора, является регулировка осевого зазора шарикоподшипников.

От правильной величины осевого зазора шарикоподшипников зависит не только их долговечность, но и точность показаний при» боров, в которых устанавливаются гиромоторы. Из теории работы гироскопа известно, что момент трения в шарикоподшипниках главных опор гиромотора Влияет только на мощность, затрачива­емую на вращение ротора, в то время как трение в шарикоподшип-
пиках подвеса приводит к возникновению прецессионного движе­ния, снижающего точность прибора. Зазор в шарикоподшипниках подвеса допустим, но в шарикоподшипниках гиромотора его необ­ходимо сводить к возможному минимуму. Для обеспечения ТОЧНОСТИ гироскопических приборов необходимо иметь в шарикоподшип­никах подвеса возможно меньшее трение, а в шарикоподшипниках гиромотора должен отсутствовать осевой зазор. Таким образом, при сборке гиромоторов с радиально-упорными шарикоподшип­никами осевого зазора — перемещения наружного кольца шарико­подшипника из одного положения в другое—в осевом направлении быть не должно, а должен иметься натяг.

При установлении величины осе­вого натяга следует учитывать изме­нение линейных размеров оси ротора и корпуса с крышкой в результате изменения температуры. Величина на­тяга должна быть в пределах, обес­печивающих нормальную работу и долговечность шарикоподшипника при разных температурах. В то же время при изменении температуры в главных опорах гироскопа не должны появляться осевые зазоры.

Регулировка натяга в гиромото­рах с радиально-упорными шарико­подшипниками производится перемещением наружных колец в гнез­дах корпуса и крышек. Осевой зазор в гиромоторах с высту­пающими концами осей ротора и неразъемными шарикоподшип­никами измеряют в специальном приспособлении (рис.124). Регу­лировку производят регулировочными шайбами или гайкой.

В гиромоторах закрытой конструкции, в которых выступающих открытых концов осей нет, проверить величину осевого зазора шарикоподшипников трудно. Иногда при проверке осевого зазора ограничиваются проверкой легкости хода ротора в шарикоподшип­никах, для чего раскручивают ротор и по характеру его вращения и остановки определяют зазор. При сильно затянутых шарикопод­шипниках ротор вращается непродолжительно и останавливается сразу. При большом зазоре ротор вращается легко продолжитель­ное время и останавливается постепенно. При наличии небольшого натяга ротор вращается ровно, издавая равномерный шум, вращение шарикоподшипников хорошего качества продолжается несколько минут и останов происходит со сравнительно быстрым падением скорости.

Распространенным способом определения осевого зазора является определение натяга по звуку простукиванием корпуса собранного гиромотора.

Определение натяга по звуку довольно просто, не требует
каких-либо приспособлений, и при достаточном опыте можно легко установить наличие или отсутствие натяга, но точно определить величину натяга не представляется возможным. При этом способе, после сборки гиромотора и затягивания подшипниковых гаек, по дну корпуса слегка ударяют суставом изогнутого указательного пальца. При наличии в шарикоподшипниках зазора корпус издает дребезжащий, быстро глохнущий звук. При наличии осевого натяга корпус издает чистый звук, который глохнет постепенно. Чем больше натяг, тем звук корпуса становится чище и продолжитель­нее. На чистоту звука, издаваемого корпусом, влияет ряд трудно учитываемых причин. Поэтому после установления этим способом, по опыту сборщика, осевого натяга его необходимо проконтролиро­вать. Для этого проверяют надежность гиромотора при отрицатель­ной температуре. Методика проверки гиромоторов при отрицатель­ной температуре приведена в гл. 7. Натяг в этом случае проверяется по времени разгона и величине установившихся токов. Такая про­верка не дает возможности точно установить величину натяга, но гарантирует от перетяжки шарикоподшипников. При перетяжке токи будут выше допустимых.

Наличие осевого зазора и перетяжки шарикоподшипников можно определить по скорости вращения ротора, времени выбега и температуре перегрева. Так, при больших величинах фазовых токов и повышенной температуре нагрева, малом числе оборотов ротора и малом времени выбега можно сказать, если нет других причин, что в этом гиромоторе шарикоподшипники затянуты свыше допустимой величины.

Для определения точной величины осевого натяга в закрытых конструкциях гиромоторов было разработано несколько основан­ных на разных принципах действия конструкций приспособлений. Из них более удачным является приспособление, основанное на деформации крышки, созданной при заранее установленных на­грузках, определяющих необходимый натяг шарикоподшипников.

На рис. 125 изображено одно из приспособлений, в котором производятся установка и регулировка осевого натяга шарикопод­шипников в гиромоторах закрытых конструкций. Установка и регулировка осевого натяга состоят из трех приемов: определения жесткости крышки гиромотора и самого приспособления; допрес - совки наружных колец шарикоподшипников до постоянных упоров торцов подшипниковых крышек и устранения скрытых зазоров; регулирования и установления необходимого осевого натяга ша­рикоподшипников.

При установлении необходимого натяга вначале определяют жесткость крышки и самого приспособления, для чего в тщательно протертый цанговый зажим приспособления вставляют выступаю­щей частью корпуса с подшипниковой гайкой гиромотор. Затем поворотом гайки приспособления гиромотор, без деформации хво­стовой части корпуса, плотно закрепляется в приспособлении в вер­тикальном положении, как показано на рисунке. На резьбовой хвостовик подшипниковой крышки навертывают втулку со спе­циальной гайкой и тросиком; тросик надевают на ролик приспособ­ления. Устанавливают ножку миниметра с ценой деления в 1 мк и заранее известным измерительным усилием на крышку в точку,

На радиусе приблизительно 15 мм, посредине между любыми выводными лепестками. Эту точку отмечают, закрашивая ее красной или белой эмалью. При последующих измерениях и регулировках осевого натяга ножка миниметра должна устанавливаться в закра­шенную точку. На противоположный конец тросика, на крючок, подвешивают подобранный для каждого типа гиромотора специ­альный груз (с учетом измерительного давления миниметра) и фи­ксируют показания миниметра без груза и с грузом. По разности показаний миниметра, без груза и с грузом, определяют деформацию (жесткость) приспособления и крышки со всеми резьбовыми соеди­нениями данного гиромотора. Далее устраняют скрытые зазоры в подшипниковых узлах, которые из-за плотных посадок и переко­сов наружных колец шарикоподшипников в гнездах корпусов и крышек при сборке могут быть не обнаружены. При работе гиро­мотора, вследствие нагрева, эти скрытые зазоры вызовут увели­чение осевого зазора в главных опорах гиромотора. Для устранения зазоров специальным ключом завертывают подшипниковую гайку, без контргайки, до упора, после чего ее повертывают еще на такой дополнительный угол, при котором крышка от появившегося до­полнительного усилия получит прогиб по показанию миниметра в 10—15 мк. При таком дополнительном усилии полностью выби­раются скрытые зазоры шарикоподшипников и досылается наруж­ное кольцо шарикоподшипника к торцу подшипниковой крышки, завернутой в корпус. После этого вывертывают гайку, делая 0,5— 1 оборота, и нажимают на крышку с усилием, вызывающим пере­мещение крышки вниз на величину 8—10 мк (по показанию мини­метра) для устранения возможного скрытого зазора от плотной посадки и перекосов наружного кольца шарикоподшипника, уста­новленного в гнезде крышки. На крышку нажимают с помощью укрепленного на стойке приспособления рычага, имеющего с одной стороны V-образную форму и упирающегося в верхнюю часть крыш­ки; другой стороной рычаг упирается шпилькой в выступ головки специального винта, ввернутого во втулку приспособления. При вывинчивании из втулки винта последний нажимает на шпильку рычага, а рычаг, в свою очередь, второй своей стороной нажимает на крышку. Таким образом, поворотом винта можно вызвать любую требуемую деформацию крышки гиромотора. Допускается на-крыш­ку нажимать и пальцами руки с усилием, вызывающим деформацию крышки в 8—10 мк.

После устранения зазоров и полной уверенности в том. что на­ружные кольца шарикоподшипников плотно соприкасаются с тор­цами подшипниковых крышек, устанавливают необходимый для данного типа гиромотора осевой натяг шарикоподшипников. При установлении осевого натяга в гиромоторе на резьбовой хвостовик подшипниковой крышки,' как и при определении жесткости крышки и приспособления, навертывают втулку со специальной гайкой и тросиком. Тросик набрасывают на блоки приспособления; на вто­рой конец тросика на крюк надевают груз, необходимый для дан­ного гиромотора. При подсчете величины груза следует учитывать измерительное давление пружины миниметра, которое в среднем равно 300 Г. Ножку миниметра устанавливают в окрашенную при определении жесткости крышки точку на крышке и фикси­руют изменение показаний миниметра в микронах до и после под­вешивания груза. Величина деформации крышки в микронах будет равна разности зафиксированных показаний миниметра и показаний, полученных при определении жесткости приспо­собления и крышки. Крышка и будет нажимать на наружное кольцо шарикоподшипника, создавая в осевом направлении натяг шарикоподшипников, равный величине подвешиваемого груза.

За показание миниметра под действием груза берется его ма­ксимальное показание при плавном опускании груза. Для про­верки правильности отсчета рукой нажимают дополнительно на крышку и отмечают изменение показания миниметра при снятии этой дополнительной нагрузки. Если разность показаний мини­метра до приложения дополнительной нагрузки и после ее снятия окажется больше, чем на 0,5 мк, приемы для установления вели­чины натяга необходимо повторить.

Если разность показаний укладывается в 0,5 мк, груз снимают с крюка и свинчивают втулку с тросиком с хвостовика подшипни­ковой гайки, навинчивая на нее контргайку. Подшипниковая гайка должна быть закреплена в крышке гиромотора контргайкой таким образом, чтобы окончательно установленная величина натяга (в микронах) не отличалась от требуемой более чем на + 0,5 мк. После затяжки контргайки, не вынимая гиромотор из цанги и не отводя ножку миниметра с крышки, несколько раз нажимают на крышку рукой. Показания миниметра до приложения и после снятия усилия не должны отличаться больше чем на + 0,5 мк. В противном случае затяжку для получения осевого натяга необ­ходимо произвести снова.

Так как при изменении температуры линейные размеры кор­пуса и крышки изменяются, то установление осевого натяга должно производиться при нормальной температуре, равной 20°, или тем­пературе, оговоренной техническими условиями на данный тип гиро­мотора. Гиромоторы перед установлением в них осевого натяга должны выдерживаться в данном помещении не менее одного часа. Температура, при которой устанавливался осевой натяг, и вели­чина натяга записываются в карту испытаний.

После проверки правильности установления осевого натяга и его стабильности ножку миниметра отводят в сторону, отвертывают гайку цангового зажима приспособления, снимают гиромотор и укладывают его в специальную тару с крышкой.

В некоторых конструкциях гиромотора осевой натяг осущест­вляется специальной пружиной, упирающейся одной стороной в буртик специальной втулки, а второй — в подшипниковую гайку, ввернутую в корпус гиромотора. Втулка может свободно переме­щаться в подшипниковом гнезде и поджимается буртиком с уси­лием, создаваемым пружиной, к торцу наружного кольца шарико­подшипника, которое, в свою очередь, под действием этого усилия перемещается в подшипниковом гнезде корпуса, перемещая ротор в сторону крышки. Таким образом, спиральная пружина при ра­боте гиромотора устраняет зазоры и создает осевой натяг необхо­димой величины. Для придания пружинам стабильности их, кроме термической обработки, подвергают заневоливанию, заключающе­муся в том, что пружину сжимают до соприкосновения витков и в таком виде выдерживают в течение 24 час.

Выбирая величину осевого натяга шарикоподшипников, необ­ходимо учитывать изменение размеров деталей и узлов гиромотора в собранном виде, при работе, от нагрева, а также работоспособ­ность шарикоподшипников при принятом осевом натяге. Осевой зазор в главных опорах гироскопа недопустим.