Влияние точности обработки деталей и сборки направляющего аппарата на зазор по верхней шейке цапфы

Номинальное значение зазора по верхней шейке назначается при проектировании лопатки таким, чтобы получить оптимальные напряжения в пере и цапфах. Фактический зазор может отличаться от номинального значения из-за сложения технологических погрешностей. При чрезмерном уменьшении зазора могут возникнуть осложнения при сборке направляющего аппарата. На значение зазора влияют следующие факторы: 1) несоосность осей втулок в нижнем кольце и в стакане; 2) отклонение оси стакана от вертикали; 3) зазоры по нижней и средней шейкам цапф; 4) несоосность шеек цапф лопатки; 5) допуск на обработку отверстия верхней втулки и шейки верхней цапфы.

Несоосность Δ средней и нижней втулок отклонит ось лопатки от вертикали, что приведет к смещению верхней цапфы лопатки в радиальном направлении на
Δо = Δl/H+ l1 + l2),    (9.25)
где l — высота крышки турбины.

Точно так же изменится радиальный зазор по верхней втулке. В свою очередь несоосность верхней втулки относительно средней Δ3 даст дополнительное уменьшение радиального зазора. Обычно эта несоосность составляет 0,015—0,03, т. е. в среднем 0,025 мм. Общее уменьшение радиального зазора от несоосности втулок
γ1 = Δо + Δ3 = Δl/(H + l1 + l2) + 0,025.      (9.26)
Отклонение оси стакана от вертикали вследствие причин, упомянутых ранее, приведет к смещению оси верхней втулки относительно средней на
γ2 = 0,05l/1000. (9.27)
Зазоры по нижней S1 и средней S2 шейкам цапф определяются выбранными предельными отклонениями в сопряжениях. В пределах этих зазоров лопатка при сборке направляющего аппарата может занимать произвольное положение. Благодаря этому собираемость лопаток в направляющем аппарате может быть облегчена принудительным смещением верхней цапфы в нужном направлении. Значит, при расчете зазора по верхней шейке цапфы следует ориентироваться на наименьшее возможное значение этого смещения, что будет, когда S1 и S2 — минимальны, т. е.

Радиальное биение шеек цапф лопатки эквивалентно увеличению их диаметра. Фактические зазоры по нижней и средней втулкам будут поэтому уменьшаться на значение этого биения или на удвоенное значение несоосности цапфы, т. е.

Несоосность верхней шейки цапфы относительно оси лопатки вызовет изменение радиального зазора по верхней втулке на
γ4 = ε1 + ε2.     (9.30)
Допуски на верхнюю втулку и верхнюю шейку цапфы назначают обычно по третьему классу точности. Допуск на диаметр шейки соответствует посадке скольжения. Сложение предельных отклонений втулки и шейки только увеличивает зазор. Поэтому на собираемость направляющего аппарата этот фактор не влияет.

Максимальное уменьшение радиального зазора при сборке направляющего аппарата
γ = γ1 + γ2 + γ4.      (9.31)
Значение у для облегчения сборки может быть уменьшено, но не более чем на γ3 путем принудительного наклона лопатки. Тогда
γmin = (γ1 + γ3 + γ4) —γ3   (9.32)
или

При поверочном расчете возможного фактического Зазора в верхней втулке γmin следует учитывать с коэффициентом запаса, равным 1,5—2 в зависимости от номинального зазора.