Научная статья на тему 'Рациональное обеспечение функциональных свойств соединений с натягом при индивидуальной селективной сборке'

Рациональное обеспечение функциональных свойств соединений с натягом при индивидуальной селективной сборке Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
3
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
соединения с натягом / организация сборки / селективная сборка / проектирование / упрочнение / анаэробные материалы / interference connections / assembly organization / selective assembly / design / strengthening / anaerobic materials

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Игорь Иванович Воячек, Денис Викторович Кочетков, Александр Сергеевич Илюхин

Актуальность и цели. Сборку партий соединений с натягом (ССН) можно осуществлять различными способами. Индивидуальная селективная сборка (ИСС) имеет ряд преимуществ по сравнению с обычной случайной сборкой и групповой селективной сборкой. Технология ИСС изучена недостаточно, хотя ее применение при мелкосерийном и среднесерийном производстве весьма перспективно. Статья посвящена выявлению преимуществ ИСС. Материалы и методы. Путем компьютерного статистического моделирования исследуются различные способы сборки партий ССН и новый подход к проектированию ССН при ИСС, также используются аналитические методы. Результаты. Проведено статистическое моделирование различных способов сборки партий ССН, проведена их сравнительная оценка. Выявлены преимущества ИСС, предложен новый подход к проектированию ССН при ИСС, позволяющий снизить уровень натягов в соединении и расширить допуски на размеры сопрягаемых деталей. Предлагается использовать технологию упрочнения путем применения анаэробных материалов для тех ССН, которые не обладают заданной прочностью. Выводы. При применении ИСС существует возможность рационально обеспечить заданные функциональные требования к ССН, снизить себестоимость изготовления соединяемых деталей при несущественном увеличении затрат на реализацию ИСС с упрочнением путем применения анаэробных материалов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Игорь Иванович Воячек, Денис Викторович Кочетков, Александр Сергеевич Илюхин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Rational provision of functional properties of interference joints during individual selective assembly

Background. Assembling batches of interference joints can be carried out in various ways. Individual selective assembly (ISA) has a number of advantages over conventional random assembly and group selective assembly. ISA technology has not been sufficiently studied, although its use in small-scale and medium-scale production is very promising. The article is devoted to identifying the benefitsof ISA. Materials and methods. By means of computer statistical modeling, various methods for assembling batches of interference joints and a new approach to the design of interference joints in ISA are investigated, and analytical methods are also used. Results. Statistical modeling of various methods for assembling batches of interference fit joints was carried out, and their comparative assessment was carried out. The advantages of ISA have been revealed, and a new approach to the design of joints with interference in ISA has been proposed, which makes it possible to reduce the level of interference in the connection and expand the tolerances on the dimensions of mating parts. It is proposed to use strengthening technology by using anaerobic materials for those tension connections that do not have the specified strength. Conclusions. Using ISA, it is possible to rationally ensure the specified functional requirements for joints with interference, reduce the cost of manufacturing the parts to be connected with a slight increase in the cost of implementing ISA with strengthening through the use of anaerobic materials.

Текст научной работы на тему «Рациональное обеспечение функциональных свойств соединений с натягом при индивидуальной селективной сборке»

УДК 621.81: 621.88

doi: 10.21685/2072-3059-2023-4-15

Рациональное обеспечение функциональных свойств соединений с натягом при индивидуальной селективной сборке

И. И. Воячек1, Д. В. Кочетков2, А. С. Илюхин3

1,2,3Пензенский государственный университет, Пенза, Россия 1voyachek@list.ru, 2denis.kochetkov80@yandex.ru, 3tmspgu@mail.ru

Аннотация. Актуальность и цели. Сборку партий соединений с натягом (ССН) можно осуществлять различными способами. Индивидуальная селективная сборка (ИСС) имеет ряд преимуществ по сравнению с обычной случайной сборкой и групповой селективной сборкой. Технология ИСС изучена недостаточно, хотя ее применение при мелкосерийном и среднесерийном производстве весьма перспективно. Статья посвящена выявлению преимуществ ИСС. Материалы и методы. Путем компьютерного статистического моделирования исследуются различные способы сборки партий ССН и новый подход к проектированию ССН при ИСС, также используются аналитические методы. Результаты. Проведено статистическое моделирование различных способов сборки партий ССН, проведена их сравнительная оценка. Выявлены преимущества ИСС, предложен новый подход к проектированию ССН при ИСС, позволяющий снизить уровень натягов в соединении и расширить допуски на размеры сопрягаемых деталей. Предлагается использовать технологию упрочнения путем применения анаэробных материалов для тех ССН, которые не обладают заданной прочностью. Выводы. При применении ИСС существует возможность рационально обеспечить заданные функциональные требования к ССН, снизить себестоимость изготовления соединяемых деталей при несущественном увеличении затрат на реализацию ИСС с упрочнением путем применения анаэробных материалов.

Ключевые слова: соединения с натягом, организация сборки, селективная сборка, проектирование, упрочнение, анаэробные материалы

Для цитирования: Воячек И. И., Кочетков Д. В., Илюхин А. С. Рациональное обеспечение функциональных свойств соединений с натягом при индивидуальной селективной сборке // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2023. № 4. С. 160-171. doi: 10.21685/2072-3059-2023-4-15

Rational provision of functional properties of interference joints during

individual selective assembly

I.I. Voyachek1, D.V. Kochetkov2, A.S. Ilyukhin3

1A3Penza State University, Penza, Russia 1voyachek@list.ru, 2denis.kochetkov80@yandex.ru, 3tmspgu@mail.ru

Abstract. Background. Assembling batches of interference joints can be carried out in various ways. Individual selective assembly (ISA) has a number of advantages over conventional random assembly and group selective assembly. ISA technology has not been sufficiently studied, although its use in small-scale and medium-scale production is very promising. The article is devoted to identifying the benefitsof ISA. Materials and methods. By means of computer statistical modeling, various methods for assembling batches of inter-

© Воячек И. И., Кочетков Д. В., Илюхин А. С., 2023. Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License / This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

ference joints and a new approach to the design of interference joints in ISA are investigated, and analytical methods are also used. Results. Statistical modeling of various methods for assembling batches of interference fit joints was carried out, and their comparative assessment was carried out. The advantages of ISA have been revealed, and a new approach to the design of joints with interference in ISA has been proposed, which makes it possible to reduce the level of interference in the connection and expand the tolerances on the dimensions of mating parts. It is proposed to use strengthening technology by using anaerobic materials for those tension connections that do not have the specified strength. Conclusions. Using ISA, it is possible to rationally ensure the specified functional requirements for joints with interference, reduce the cost of manufacturing the parts to be connected with a slight increase in the cost of implementing ISA with strengthening through the use of anaerobic materials.

Keywords: interference connections, assembly organization, selective assembly, design, strengthening, anaerobic materials

For citation: Voyachek I.I., Kochetkov D.V., Ilyukhin A.S. Rational provision of functional properties of interference joints during individual selective assembly. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki = University proceedings. Volga region. Engineering sciences. 2023;(4):160-171. (In Russ.). doi: 10.21685/20723059-2023-4-15

Введение

При изготовлении партий соединений с натягом (ССН) реализуются два случайных процесса, оказывающих решающее влияние на параметры соединений, их вариацию и, естественно, на уровень дефектности партии:

1. Случайное распределение сопрягаемых размеров деталей в партии при изготовлении.

2. Случайное сочетание пар деталей при сборке.

Отметим, что влияние указанных выше случайных процессов на уровень дефектности в партии ССН полностью исключается при их проектировании и изготовлении на основе метода полной взаимозаменяемости при условии нахождения сопрягаемых размеров деталей в пределах допуска.

При проектировании соединений с натягом методом полной взаимозаменяемости применяется стандартная методика [1-3], согласно которой определяется минимально необходимый расчетный натяг Nmi/ для передачи эксплуатационной нагрузки Ps с заданным запасом прочности (коэффициент Пз) P = nPs. Затем выбирается стандартная посадка с натягом по условию (метод полной взаимозаменяемости) NmmH > Nmm?, где Nmmu - минимальный натяг посадки. Таким образом, практически все соединения с натягом в партии деталей, у которых действительный натяг находится в диапазоне NmmH < N < NmaxH, имеют избыточный запас прочности. При максимальных натягах посадки коэффициент запаса прочности может достигать значений nmax = (3...4)пз. Это приводит к повышенным затратам при сборке ССН из-за неоправданного увеличения усилия запрессовки или энергозатрат при поперечной сборке. Часто ССН с большими натягами невозможно собрать из-за пластических деформаций деталей и схватывания сопрягаемых поверхностей при сборке.

Уменьшить влияние случайного распределения сопрягаемых размеров деталей в партии на изменение натяга можно путем повышения статистической стабильности технологических процессов их изготовления, исключения особых причин изменчивости, достижения идентичного закона распределе-

ния сопрягаемых размеров соединяемых деталей. Этот путь достаточно труден, затратен и связан с совершенствованием технологических процессов изготовления деталей ССН.

Управление сочетанием пар деталей при сборке более эффективно. С этой целью разработана методика групповой селективной сборки (ГСС) [4], согласно которой детали сортируют по действительным сопрягаемым размерам на п групп (допуск делится на п частей). Собираются детали из парных групп, причем внутри группы сопрягаемые пары комплектуются случайным образом. Таким образом, рассеивание натяга уменьшается по сравнению с обычной случайной сборкой по крайней мере в п раз. Однако процесс ГСС имеет существенный недостаток - незавершенное производство, возникающее из-за различия распределения сопрягаемых размеров вала и отверстия в партии, когда в парных группах оказывается разное количество деталей. Чтобы обеспечить заданный объем партии ССН, необходимо изготавливать увеличенное количество деталей.

Если предположить, что количество групп увеличивается до объема партии, то реализуется индивидуальная селективная сборка (ИСС). Технология ИСС изучена недостаточно, однако ИСС имеет ряд преимуществ, и ее применение, особенно в мелкосерийном и среднесерийном производстве, может быть весьма эффективным.

Статистическое моделирование и сравнительная оценка процессов организации сборки партий ССН

На рис. 1 показана схема формирования натягов в партии сборочных единиц при реализации указанных выше случайных процессов. Для простоты и наглядности предполагается, что распределения размеров валов и отверстий подчиняются закону Гаусса, хотя данная схема применима к любому распределению размеров.

Рис. 1. Схема формирования натягов в партии сборочных единиц

Максимально возможное изменение натяга в партии ССН: ^ = - ^т = ^ + ^ ,

где AN, Ad и AD - изменение натяга, диаметра вала и диаметра отверстия в партии.

Средний натяг в партии находится как разность средних размеров валов d^ и отверстий D^ :

= ^хр — .

Максимально возможное изменение натяга в партии ССН, связанное с назначаемыми квалитетами на сопрягаемые размеры деталей и допуском посадки:

TN = N п - N ■ п = Td + TD

Jvmax Jvmm iutiu,

где TN - допуск посадки; NmaxH и NminH - минимальный и максимальный натяги посадки; Td и TD - допуски вала и отверстия.

В связи с тем, что появление предельных допускаемых размеров деталей в партии маловероятно, а также маловероятно их сочетание в сборочной единице, то практически всегда действительное изменение натяга (AN): AN < AN < TN.

Данная работа посвящена сравнительной оценке различных организационных способов сборки партий ССН: обычная случайная сборка, групповая селективная сборка и индивидуальная селективная сборка. Применялась методика статистического моделирования процессов сборки в приложении Excel.

Основной задачей при реализации ИСС является разработка эффективной технологии подбора пар деталей на основе критерия минимальной разности (по абсолютной величине) их сопрягаемых размеров. При статистическом анализе используются вариационные ряды массивов данных, в частности, от минимального к максимальному размеру. Предлагается при ИСС сортировку деталей также вести на основе вариационных рядов их сопрягаемых размеров и в сборочные единицы комплектовать детали с одинаковыми номерами в вариационных рядах.

Моделирование проводилось по следующему алгоритму:

1. Проводился расчет и выбор стандартной посадки с натягом, определялись параметры сопрягаемых деталей и натягов в посадке.

Выбрана посадка 030H7/u7, которая имеет следующие параметры: минимальный и максимальный натяги NminH = 0,027 мм, NmaxH = 0,069 мм; средний натяг NmH = 0,048 мм; допуск посадки TN = 0,042 мм. В соответствии с назначенными допусками для вала - минимальный и максимальный размеры: dmin = 30,048 мм, dmax = 30,069 мм; средний размер dm = 30,0585 мм; допуск Td = 0,021 мм; расчетное стандартное отклонение Sd = Td/6 = 0,0035 мм; для отверстия: Dmin = 30,0 мм; Dmax = 30,021 мм; Dm = 30,0105 мм; TD = 0,021 мм; Sd = TD/6 = 0,0035 мм.

Важным для дальнейших исследований является расчетное значение натяга, связанное с передачей заданной эксплуатационной нагрузки, которое равно N = 0,027 мм.

2. В приложении Excel в соответствии с нормальным и равномерным распределениями размеров, которые наиболее часто встречаются при изго-

товлении деталей в пределах 5-8 квалитетов, с помощью генератора случайных чисел формировались массивы размеров диаметров вала и отверстия во втулке в пределах указанных выше допусков (по две генерации, объем партии 30 шт.). Определялись статистические параметры распределений: средние, минимальные, максимальные значения размеров, размахи, стандартные отклонения.

3. При обычной сборке сопрягаемые пары деталей формировались случайным образом, в частности, в соответствии с порядком генерации чисел, соответствующих их сопрягаемым размерам.

4. При моделировании ИСС массивы размеров деталей располагались в виде вариационных рядов и сборочные единицы формировались в соответствии с одинаковыми порядковыми номерами вариационного ряда.

5. Определялись статистические параметры распределения натягов в партии сборочных единиц (табл. 1, параметры двух генераций разделены знаком // ).

6. При моделировании групповой селективной сборки допуски сопрягаемых деталей делились на 5 и 3 интервала, определялись количество размеров (деталей) в каждом интервале (группе) и объем незавершенного производства.

В табл. 1 представлены статистические данные по натягам.

Для наглядности результаты компьютерного статистического моделирования распределения натягов в партии ССН представлены на рис. 2.

По результатам моделирования (табл. 1 и 2, рис. 2) можно сделать следующие выводы:

1. При обычной случайной сборке и равномерном распределении размеров деталей может существенно увеличиваться диапазон изменения натяга, а средний натяг в партии ССН может смещаться относительно среднего натяга посадки.

2. При ИСС по сравнению с обычной сборкой существенно уменьшается диапазон изменения натягов (в 3,8-8,1 раза в зависимости от вида и относительного смещения распределения размеров деталей).

3. Диапазон вариации натягов в партии при ИСС уменьшается относительно допуска посадки TN в 4,6-10,5 раза в зависимости от вида и относительного смещения распределения размеров деталей. При этом натяг варьируется относительно среднего натяга посадки в достаточно узком интервале.

4. При ИСС имеется возможность выбирать стандартную посадку, у которой минимальный натяг меньше расчетного значения, а максимальный натяг больше расчетного значения, что связано с минимальной вероятностью появления в партии ССН минимальных и максимальных значений натягов выбранной посадки. При этом проектирование ССН методом полной взаимозаменяемости и даже теоретико-вероятностным методом [3] нецелесообразно.

5. При моделировании подтверждено, что при групповой селективной сборке остается значительное количество соединений в незавершенном производстве (табл. 2), от 4 до 24 соединений из 30 (в зависимости от вида распределения). Объем незавершенного производства снижается при уменьшении количества групп.

Таблица 1

Результаты компьютерного статистического моделирования распределения натягов в партии ССН, посадка 1)30117 и7

Сташетическ'ие параметры натягов, мм Обычная случайная сборка Индивидуальная селективная сборка

Нормальное распределение Равномерное распределение Нормальное распределение Равномерное распределение

1 2 3 4 I

Средний натяг 0,0488 // 0,0474 0,0439 // 0,0477 0,0488//0,0474 0,0439 // 0;0477

Минимальный / максимальный натяги .0,0340/0,0580 // 0,0332®,0596 0,0306/0,0660 // ©¿С 95Ш& 0,0456 0,0511 // 0,0458/0,0506 0,О41|1Ш,О494 // 0,0453/0,0493

Дижкпон 1г:;менонИ/ натяга 0,024 // 0=0264 8,0354 // 0,0325 Я,0055 // 0,0048 0,0092 //0,004

Изменение натяга относительно среднего натяга посадки 0.1)48 ( 0.1)1. 0.1И4 )//' («Л12, -0^0148) О;О48(+0,О18,-ЗД174)// (+(1014, о.()1 Х<я 0,048 (+0,0031,-О;0О£4)// 11,048 (+0,01 И4, -0,0078)// -0,0027)

Таблица 2

Количество сборочных единиц в незавершенном производстве при групповой селективной сборке

К'о..| ичесл но' групп сортировки Нормальное распределен но Равномерное распределений

Пять групп 10//16 2 4 // 6

Три группы 4//8 Ш //2

Рис. 2. Изменение действительного (измеренного) натяга в партии ССН по отношению к параметрам посадки (посадка 03ОН7/и7)

Новый подход к проектированию ССН при ИСС партий соединений

Согласно системе конструкторско-технологического обеспечения качества неподвижных соединений, разработанной И. И. Воячеком [3], для рационального обеспечения свойств соединений необходимо учитывать взаимовлияние их конструкции и технологии сборки. Если предположить, что при сборке ССН будет применяться технология сборки и упрочнения ССН с применением анаэробных материалов (АМ), то можно существенно снизить уровень натягов в посадке, стабилизировать прочность ССН в партии и снизить затраты на упрочнение и сборку.

На основе проведенных исследований был сделан вывод, что при ИСС натяг в сборочных единицах стремится к среднему значению в посадке, причем варьируется в достаточно узком интервале значений. Предлагается новый подход к проектированию ССН при ИСС. Выбор стандартной посадки следует вести не по минимальному натягу, а по среднему натягу посадки, т.е. Nр — Nm.

При этом предполагается, что соединения, у которых не реализуется условие прочности, можно упрочнить путем применения при сборке анаэробных материалов [3, 5-7], причем при ИСС количество соединений, требующих упрочнение, будет минимальным.

Для подтверждения возможности реализации нового подхода к проектированию ССН при ИСС проводился статистический анализ процесса сборки при следующих исходных данных.

Расчетный натяг соответствует предыдущему примеру N = 0,027 мм. Выбрана стандартная посадка с натягом 030Н8Л7, которая имеет следующие параметры: dmin = 30,035 мм, ^пах = 30,056 мм; dm = 30,0455 мм; допуск Td = 0,021 мм; Sd = Td/6 = 0,0035 мм; АтЬ = 30 мм, Атах = 30,033 мм, Dm = 30,0165 мм, ТА = 0,033 мм, SD = ТА/6 = 0,0055 мм; ^тп = 0,002 мм, ^ахп = 0,056 мм; = 0,029 мм; TN = 0,054 мм. Таким образом, средний натяг посадки ^ — N (превышение составляет 0,002 мкм).

При компьютерном статистическом моделировании дополнительно определялось количество соединений с натягами меньше расчетного значения на определенную величину. В табл. 3 представлены результаты компьютерного статистического моделирования распределения натягов в партии ССН.

Таблица 3

Результаты компьютерного статистического моделирования распределения натягов в партии ССН, 11 о сад ка 0 3 ОН 8$ 7

Статистические параметры натягов, мм Обычная случайная сборка Индивидуальная селективная сборка

Нормальное распределение Равномерное распределение Нормальное распределение Равномерное распределение

Средний натяг 0,0307 // 0,0295 0,0257 // 0,0308 0,0307 // 0,0295 0,0257 // 0,0308

Минимальный/ максимальный натяги 0,0153/0,0459 // П.П157 0.04:2 0,0061/0,0468 // 0,0051/0,0529 0,0268/0,0332 // 0,0254/0,0364 0,0230/0,0328 // 0,0240/0,03.84

Диапазон изменения натяга 0,0306 // 0,0265 0,0407 // 0,0478 0,0064 // 0,0110 0,0098//0,0144

Изменение натяга относительно среднего натяга посадки 0.029 (+0,0169, -0,0137)// (+0,0132, -0,0134) ' 0,029 (+0,0178, -0,.0:229) // (+0,0239,-0,0239) ' 0,029 (+0,0042, -1,0022) // (+0,0073, -0,0036) 0,029 (+0,0038, -Щ006) // (+0,0095, -0,0049)'

Изменение натяга относительно расчетного натяга 0,027 (+0,0189, -0,0117)// (+0,0152,-0,0114) ' 0,027 (+0,0198, -0,0209) // (+0,0025:9,-0,0219)' 0,027 (+0,0062, -0,0002) // (+0,0093, -0,0016) 0,027 (+0,0058, -0,004) // (+0,0115,-0,0029)'

СП

По результатам моделирования (табл. 3 и 4) можно сделать следующие выводы:

1. Подтверждено, что при ИСС по сравнению с обычной случайной сборкой существенно уменьшается диапазон рассеивания натягов от 2,4 до 4,8 раза в зависимости от вида распределения.

2. При ИСС по сравнению с обычной случайной сборкой уменьшается количество соединений, у которых N < N или формально не обеспечивается условие прочности (от 1,33 до 8 раз при нормальном распределении). При равномерном распределении размеров (первая реализация, табл. 4) реализовался маловероятный вариант, когда при ИСС условие N < N встречалось чаще, чем при случайной сборке. Это связано с тем, что размеры отверстий были существенно сдвинуты в сторону больших значений, чем размеры вала (рис. 3 и 4).

Таблица 4

Количество соединений с натягами меньше расчетного значения на определенную величину

Способ сборки партий соединений с натягом Вид распределений размеров деталей Разность расчетного натяга и натяга в конкретном соединении

N - N > 0 N,5 - Ni > 1 мкм N - Ni > 3 мкм

Обычная случайная сборка Нормальное 8 // 12 8 // 10 5 // 7

Равномерное 18 // 13 16 // 11 14 // 7

Индивидуальная селективная сборка Нормальное 1 // 9 0 // 3 0 // 0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Равномерное 25 // 7 20 // 5 2 // 0

Гистограмма

15 10 5 О

12

_ т

3 ь

1 1 и

30,00223176 30,00771145 30,01319114 30,01867083 30,02415052 30,02963

Карман

Рис. 3. Действительное распределение размеров отверстия в соответствии с равномерным законом распределения

Гистограмма

ю

5 О

5 6 6

1 ■ —з— ■

30,03505191 30,03902606 30,04300021 30,04697436 30,05094852 30,05492

Карман

Рис. 4. Действительное распределение размеров вала в соответствии с равномерным законом распределения

3. Рекомендуется упрочнение ССН реализовывать только в том случае, когда N - N > 3 мкм или отличие натяга в сборочной единице составляет больше 10 % от уровня расчетного натяга, так как при определении расчетного натяга применяется существенный коэффициент запаса прочности. При ИСС условие N - N > 3 мкм реализуется только у двух соединений (из 60), требующих упрочнения (табл. 4).

Соединения, у которых не реализуется условие прочности, предлагается упрочнять путем применения анаэробных материалов, которые наносятся на сопрягаемые поверхности при сборке [3, 5-7] и полимеризуются в зоне контакта деталей без доступа воздуха. По формуле можно определить рациональную длину соединения и, где в зоне контакта должен находиться АМ:

где l - посадочная длина соединения; pmm - расчетное минимально допустимое контактное давление, необходимое при передаче нагрузки и определяемое по известной методике [1-3]; f - коэффициент трения; Тм - сдвиговая прочность упрочняющего АМ; k = 0,5...0,7 - коэффициент, учитывающий долю номинальной площади контакта деталей, где находится АМ.

В результате проведенных исследований установлено, что несмотря на определенные дополнительные затраты на измерение и подбор пар деталей индивидуальная селективная сборка партий ССН имеет следующие преимущества.

По сравнению с обычной случайной сборкой при ИСС существенно (в несколько раз) уменьшается диапазон изменения натягов в партии сборочных единиц, натяги в конкретной сборочной единице стремятся к среднему, наиболее вероятному, значению натяга в посадке, что позволяет реализовать новый подход к проектированию ССН.

В отличие от групповой селективной сборки при ИСС полностью отсутствует незавершенное производство.

Как и при ГСС, можно существенно расширить допуски на изготовление сопрягаемых деталей, что компенсирует некоторое увеличение затрат на измерение деталей и реализацию ИСС. Однако, в отличие от групповой селективной сборки, при ИСС полностью отсутствует незавершенное производство.

Так как натяги в сборочных единицах партии при ИСС стремятся к среднему значению в посадке, то предлагается новый подход к проектированию ССН, ориентированный на соответствие расчетного значения натяга и среднего натяга посадки. При этом предполагается упрочнение определенной части соединений путем применения анаэробных материалов. Однако при ИСС с использованием вариационных рядов для подбора пар упрочнение требуется для незначительной части соединений. Предлагается упрочнять соединения, у которых натяги отличаются от расчетного значения более чем на 10 %, что существенно уменьшает дополнительные затраты и не приводит

li =

Заключение

к снижению надежности соединений из-за запаса прочности, который назначается при проектировании.

Список литературы

1. Орлов П. И. Основы конструирования : справочно-методическое пособие : в 2 кн. 3-е изд. М. : Машиностроение, 1988. Кн. 2. 544 с.

2. Палей М. А., Романов А. Б., Брагинский В. А. Допуски и посадки : справочник : в 2 ч. 9-е изд., перераб. и доп. СПб. : Политехника, 2011. Ч. 1. 530 с.

3. Воячек И. И. Обеспечение качества неподвижных соединений на основе интеграционной системы конструкторско-технологического проектирования : дис. ... д-ра техн. наук : 05.02.08. Пенза, 2006. 401 с.

4. Бонч-Осмоловский М. А. Селективная сборка. М. : Машиностроение, 1974. 142 с.

5. Воячек И. И., Кочетков Д. В., Митясов С. Г. Избирательное упрочнение соединений с натягом при сборке с анаэробными материалами // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2015. № 2. С. 192-204.

6. Воячек И. И., Кочетков Д. В., Митясов С. Г. Избирательное упрочнение соединений с натягом при сборке деталей путем запрессовки // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2018. № 3. С. 113-123.

7. Voyachek I. I., Kochetkov D. V., Sobrino D. R. D. [et al.]. Rational Provision of Functional Properties of Interference Fit Joints in Case of Assembly with Implementation of Anaerobic Materials // Novel Trends in Production Devices and Systems V. Materials Science Forum. Switzerland : Trans Tech Publications, 2019. Vol. 952. P. 123-132. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.952.123

References

1. Orlov P.I. Osnovy konstruirovaniya: spravochno-metodicheskoe posobie: v 2 kn. 3-e izd. = Fundamentals of design: reference manual: in 2 books. The 3rd edition. Moscow: Mashinostroenie, 1988;Bk.2:544. (In Russ.)

2. Paley M.A., Romanov A.B., Braginskiy V.A. Dopuski i posadki: spravochnik: v 2 ch. 9-e izd., pererab. i dop. = Tolerances and landings: reference book: in 2 parts. The 9th edition, revised and supplemented. Saint Petersburg: Politekhnika, 2011;Pt.1:530. (In Russ.)

3. Voyachek I.I. Ensuring the quality of fixed connections based on an integrated system of design and technological design. DSc dissertation: 05.02.08. Penza, 2006:401. (In Russ.)

4. Bonch-Osmolovskiy M.A. Selektivnaya sborka = Selective assembly. Moscow: Mashinostroenie, 1974:142. (In Russ.)

5. Voyachek I.I., Kochetkov D.V., Mityasov S.G. Selective hardening of pressure couplings at assemblage with anaerobic materials. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki = University proceedings. Volga region. Engineering sciences. 2015;(2):192-204. (In Russ.)

6. Voyachek I.I., Kochetkov D.V., Mityasov S.G. Electrodic termination of tightening connections while assembling the parts by wrapping. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki = University proceedings. Volga region. Engineering sciences. 2018;(3): 113-123. (In Russ.)

7. Voyachek I.I., Kochetkov D.V., Sobrino D.R.D. et al. Rational Provision of Functional Properties of Interference Fit Joints in Case of Assembly with Implementation of Anaerobic Materials. Novel Trends in Production Devices and Systems V. Materials Science Forum. Switzerland: Trans Tech Publications, 2019;952:123-132. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.952.123

Информация об авторах /

Игорь Иванович Воячек

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологий и оборудования машиностроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

E-mail: voyachek@list.ru

Information about the authors

Igor'I. Voyachek

Doctor of engineering sciences, professor, professor of the sub-department of mechanical engineering technologies and equipment, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Денис Викторович Кочетков

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологий и оборудования машиностроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

E-mail: denis.kochetkov80@yandex.ru

Denis V. Kochetkov Candidate of engineering sciences, associate professor, associate professor of the sub-department of mechanical engineering technologies and equipment, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Александр Сергеевич Илюхин магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

E-mail: alex.iluhin1999@yandex.ru

Aleksandr S. Ilyukhin

Master's degree student,

Penza State University

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов / The authors declare no conflicts of interests.

Поступила в редакцию / Received 12.07.2023

Поступила после рецензирования и доработки / Revised 24.10.2023 Принята к публикации / Accepted 26.11.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.