Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Cтраница 1

Сборка подшипников качения является редкой операцией при монтаже оборудования химических заводов. Обычно машины и аппараты поступают для монтажа с подшипниками, установленными на заводе-изготовителе.  

Сборка подшипников качения осуществляется с натягом на вал, в корпус или на вал и в корпус.  

Индукционно-тешю-ван сборка подшипников качения с валами.  

При сборке подшипников качения возможны следующие дефекты. Овальность внутреннего кольца радиального подшипника появляется вследствие неправильной напрессовки на вал. Перекос колец при сборке ведет к выкрашиванию их краев. Проворачивание колец на валу или в корпусе приводит к нагреву подшипника и появлению вибраций. При сборке нужно следить за тем, чтобы неподвижное кольцо имело возможность самоустанавливаться для компенсации температурных удлинений. При запрессовке подшипников качения часто необходим нагрев их в масляной ванне до 80 - 100 С.  

При сборке подшипников качения особое внимание следует обращать на чистоту рабочего места, сборочных приспособлений и сопрягаемых деталей.  

При сборке подшипников качения нельзя ударять молотком непосредственно по кольцам или сепаратору; это может привести к перекосу колец, поломке или повреждению сепаратора. Нельзя также Применять свинцовые и баббитовые молотки, так как от них могут отскакивать кусочки металла и попадать между телами качения подшипника.  

При сборке подшипников качения возможны следующие дефекты. Овальность внутреннего кольца радиального подшипника появляется вследствие неправильной напрессовки на вал. Перекос колец при сборке ведет к выкрашиванию их краев. Проворачивание колец на валу или в корпусе приводит к нагреву подшипника, появлению вибраций. При сборке необходимо следить за тем, чтобы неподвиж - - MQJLJJOgbso имело возможность самоустанавливаться для компенса-ции температурных удлинений.    

При сборке подшипников качения с деталями обычно вращающееся кольцо подшипника, сопряженное с валом, имеет посадку с натягом и вращаться на валу не должен. Неподвижное кольцо-подшипника в корпусе может иметь более слабую посадку, при которой он может незначительно провертываться. Посадка подшипников качения на вал осуществляется по системе отверстия, посадка в корпусе - по системе вала.  

При сборке подшипников качения следует соблюдать технические, условия, которые устанавливаются ГОСТами, отраслевыми нормалями ВНИППа и заводскими ТУ.  

При сборке подшипников качения с деталями обычно вращающееся кольцо подшипника, сопряженное с валом, имеет посадку с натягом и вращаться на валу не должен. Неподвижное кольцо подшипника в корпусе может иметь более слабую посадку, при которой он может незначительно провертываться. Посадка подшипников качения на вал осуществляется по системе отверстия, посадка в корпусе - по системе вала. Таким образом, при сборке подшипников, при установке внутреннего кольца на вал и наружного кольца в корпус детали применяют в обоих случаях неподвижные посадки, но характер посадок различен.  

Подшипник скольжения - наиболее распространенный вид подвижного соединения в современных машинах металлургического оборудования, рабочие скорости и нагрузка в которых достигают значительных величин.

Сборка подшипников скольжения (цельных) состоит из запрессов-ки втулки в корпус подшипника, крепления втулки в корпусе и проверки отверстия втулки по шейке вала.

К подшипникам предъявляют следующие требования: 1) изго-товление отверстия втулки по технологическим допускам; 2) нали-чие во втулке смазочных отверстий и канавок, имеющих плавные закругления на кромках; 3) совпадение маслоподводящих отвер-стий втулки и корпуса с допускаемым отклонением 0,2-0,5 мм; 4) углубление фиксирующих штифтов и винтов относительно рабо-чей поверхности на 1-2 мм; 5) наличие соответствующих диамет-ральных зазоров между внутренней поверхностью втулки и установленным в нее валом; 6) прилегание внутренней поверхности втулки к валу по площади 60-80% и ее цилиндричность (некруглость допускается не более половины допуска на изготовление отверстия); 7) обеспечение соосности двух подшипников одного ва-ла с точностью 0,05 мм на длине втулки; 8) прирабатывание под-шипника к валу при допустимом его нагреве до температуры не выше 70° С.

При сборке подшипников в зависимости от габаритов деталей и вида сопряжения уста-новку втулки в корпус подшипника осуществляют гидравлическими и пневматическими прессами; виброударными приспособлениями; винтовыми приспособлениями; охлаждением втулки в жидком азо-те, твердой углекислоте; нагревом корпуса подшипника в электри-ческой или газопламенной печи, в горячем масле или индукционным током; комбинированным методом.

В процессе запрессовки следят за тем, чтобы втулка входила в отверстие корпуса без перекосов и без задиров сопрягаемых по-верхностей. При запрессовке на прессах или с помощью ударных приспособлений посадочные поверхности смазывают маслом, при охлаждении в жидком азоте втулки или при нагреве корпуса поса-дочные поверхности от масла очищают. Нагрев или охлаждение деталей должно быть равномерным. В процессе запрессовки совмещают маслоподводящие отверстия втулки и корпуса.

Сборка подшипников скольжения разъемных состоит из уста-новки вкладышей в корпус и крышку, шабрения вкладышей по ва-лу и обеспечения диаметральных зазоров.

При сборке к разъемным подшипникам предъявляют технические требования: 1) наличие отверстий и канавок с плавно закругленными кромками для подвода смазки (совпадение маслоподводящих отверстий корпуса и вкладышей с точностью 0,2-0,5 мм);

2) шероховатость поверхностей вкладышей не выше Rz = 20 мкм;

3) для вкладышей с баббитовой заливкой - плотное (без отслое-ний) соединение баббитового слоя с основным металлом;

4) при-легание вкладышей к основанию и крышке по площади не менее 70%; маркировка вкладышей с сопрягаемыми деталями;

5) углуб-ление фиксирующих штифтов относительно рабочей поверхности вкладыша не менее чем на 1-2 мм;

6) плотное соединение стыков верхнего и нижнего вкладышей;

7) прилегание вкладышей к шей-кам установленного вала с точностью, указанной чертежом. Шейка вала должна давать следы краски на поверхности вкладыша, огра-ниченной дугой не менее 60° и расположенной симметрично линии силовой реакции вала;

8) наличие диаметральных зазоров после шабрения вкладышей;

9) равномерность и плотность затяжки бол-тов в собранном подшипнике;

10) прирабатывание подшипника к валу. Установившаяся во время работы температура нагрева не должна превышать 60° С.

При установке вкладышей добиваются их плотного прилегания соответственно к крышке и основанию, что придает вкладышам же-сткость, стабильность положения всех участков их поверхностей, равномерную передачу сил от вала на основание и эффективный теплообмен. Точность прилегания обеспечивают опиливанием на-ружных поверхностей вкладышей напильником с последующим шабрением. Качество сопряжения оценивают по краске. В основа-ние подшипника, поверхность которого смазана тонким слоем крас-ки (берлинской лазури, голландской сажи), устанавливают вкла-дыш и поворачивают его 3-4 раза на угол 20-30° в двух направ-лениях. По следам краски, оставшимся на вкладыше, судят о точности прилегания и производят шабрение.

При сборке вкладышей, имеющих с торцов бурты для осевой фиксации, последние пришабривают соответственно к торцам крыш-ки и основания с минимальным зазором по ходовой посадке. Чтобы вкладыши не поворачивались в гнездах собранного подшипника, нижний вкладыш фиксируют закрепительными втулками и штиф-тами, запрессовываемыми в основание, или планками на винтах со стороны разъема.

К атегория:

Слесарно-механосборочные работы

Сборка подшипников скольжения и качения

Сборка сборочных единиц с подшипниками скольжения - одна из самых ответственных операций сборки, от выполнения которой зависит точность и долговечность работы машины.

Сборка неразъемного подшипника скольжения заключается в запрессовке втулки в корпус, стопорении ее и пригонке отверстия по валу. При посадке втулки с натягом ее внутренний диаметр уменьшается. Для получения заданного размера внутреннюю поверхность втулки после запрессовки пришабривают по валу, калибруют, развертывают или растачивают.

После запрессовки втулку необходимо обработать так, чтобы обеспечивалась строгая соосность поверхностей скольжения. Соосность втулки проверяют эталонными скалками, калибрами или контрольными приспособлениями индикаторного типа. Кроме того, визуально проверяют поверхность скольжения на отсутствие царапин и других дефектов.

Плотность посадки втулки проверяют предварительно (контроль сопряженных деталей или контроль силы запрессовки) в процессе сборки. Коническую несущую поверхность втулки проверяют по краске эталонной скалкой или по окончательно обработанному валу.

Сборка разъемного подшипника скольжения состоит из следующих операций:
— сопряжения вкладышей подшипников с корпусом;
— проверки соосности рабочих поверхностей подшипников;
— подгонки прилегания рабочих поверхностей вкладышей и вала;
— регулирования необходимого монтажного зазора в подшипнике;
— укладки вала в подшипнике.

Вкладыш подгоняют к корпусу по наружному диаметру, используя краску. Отпечатки краски должны занимать 70-80% поверхности подшипника. Сферические поверхности самоустанавливающихся вкладышей пригоняют к гнездам совместной притиркой.

Одновременно с подгонкой вкладышей выверяют соосность их с корпусом. Отклонение от соосности не должно превышать 0,15 мм. Соосность выверяют эталонным валом, контрольной линейкой и щупом, струной и штихмассом, а также оптическим способом (длина более 4 м).

Диаметр эталонного вала рассчитывают с учетом допустимых отклонений от соосности. При соответствии техническим условиям вал должен легко проходить во все втулки (гнезда вкладышей) подшипников и свободно вращаться.

Ребро линейки прикладывают к стенкам вкладышей, а зазор контролируют щупом. При проверке соосности струной (стальной проволокой диаметром 0,25-0,5 мм) один конец ее закрепляют на стойке, а второй - перекидывают через ролик и подвешивают груз для натяга струны. Ролик и стойка перемещаются в двух направлениях. Сначала струну устанавливают параллельно базовой поверхности корпуса, а затем, перемещая стойку и ролик в горизонтальной плоскости, добиваются совпадения струны с осями крайних подшипников. После этого по натянутой струне устанавливают все промежуточные опоры.

Рис. 1. Схемы проверки подшипников:

Для повышения точности при замерах струну натягивают на изолированных стойках и включают ее в электрическую цепь аккумуляторной батареи с лампочкой. Когда штихмасс соединяется со струной и корпусом подшипника, лампочка загорается.

После выверки соосности осей подшипников приступают к сборке и пригонке вкладышей к шейкам и шипам вала, которые предварительно протирают и покрывают тонким слоем краски. Вал устанавливают в закрепленные подшипники и проворачивают на три-четыре оборота. Окрашенные места вкладышей сшабривают. Сначала пришабривают поверхности нижних вкладышей, добиваясь равномерного расположения пятен контакта (т. е. 9-12 пятен на квадрат 25 х 25 мм). Количество пятен на квадрат 25 х 25 мм определяют наложением на внутреннюю поверхность подшипника целлулоидного шаблона, на котором нанесены линии, образующие квадрат.

Затем пришабривают внутренние поверхности верхних вкладышей. Для этого подшипники приходится собирать, устанавливая прокладки и затягивая гайки динамометрическим ключом. Повернув вал на три-четыре оборота, подшипники разбирают и окрашенные места верхних вкладышей сшабривают. Операцию повторяют несколько раз до тех пор, пока не будет достигнуто удовлетворительное распределение точек контакта.

Величину масляного зазора контролируют латунными пластинками необходимой толщины или свинцовыми проволочками. Пластинку или проволочки смазывают маслом и закладывают между вкладышем и шейкой вала. После затягивания подшипника динамометрическим ключом вал проворачивают от руки. При легком вращении диаметральный зазор должен быть меньше толщины пластинки. Если ощущается сопротивление проворачиванию, то зазор соответствует толщине пластины.

Необходимую величину зазора регулируют набором прокладок. Толщину набора прокладок устанавливают с учетом компенсации зазора при последующей эксплуатации машины. Для этой цели в комплект включают прокладки толщиной 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8 мм. Вкладыши и крышки маркируют по корпусам подшипников.

Рис. 2. Проверка качества шабрения внутренних поверхностей вкладышей и подшипников скольжения целлулоидным шаблоном

После регулирования зазора окончательно затягивают гайки, крепящие крышки подшипников. Затягивание гаек проверяют рычагом и грузом, определяющим крутящий момент, величина которого указывается в сборочных картах.

Сборка сборочных единиц с подшипниками качения выполняется следующим образом. При монтаже подшипников необходимо создать зазоры, обеспечивающие свободное, без защемления шариков или роликов вращение подшипников. При слишком плотной посадке происходит расширение внутреннего кольца подшипника и сжатие его наружного кольца, в результате чего шарики или ролики защемляются и подшипник быстро выходит из строя. Чрезмерный зазор в посадочных местах также ухудшает работу подшипника: кольца его начинают проскальзывать, вызывая износ посадочных поверхностей и вибрацию механизма.

Рис. 3. Регулировка радиального зазора прокладками

Рис. 4. Порядок затягивания гаек подшипников и схема проверки вала на проворачивание

Перед сборкой подшипники тщательно промывают в смеси бензина и минерального масла или в обезвоженном чистом керосине. Промытые подшипники укладывают на чистую бумагу и просушивают или обдувают сжатым воздухом. Сразу после просушки их смазывают, покрывая тонким слоем масла все поверхности, особенно внутренние дорожки качения, шарики и ролики. Посадку подшипников на вал производят по системе отверстия, а в корпус – по системе вала.

Посадка подшипников на валы, в гнезда корпусов деталей может быть выполнена с помощью ручных, гидравлических или пневматических прессов, с подогревом в горячем масле 353 - 363 К (80 - 90 °С) или с охлаждением твердой углекислотой – сухим льдом (температура 348 – 353 К (минус 75 – 80 °Q.

Для напрессовки подшипника на шейку вала могут быть использованы ручные приспособления - монтажные стаканы и оправки. Применение оправок обеспечивает равномерную посадку подшипника на шейку вала, предотвращает перекос при установке и предохраняет подшипник от повреждений. Для напрессовок подшипников на валы, имеющие на конце резьбу, часто используют гаечные и винтовые устройства.

Для напрессовки и распрессовки крупных подшипников применяют гидравлическую гайку, которая состоит из корпуса и поршня. Поршень имеет две канавки для уплотнительных колец и перемещается в корпусе гайки под давлением масла, подаваемого ручным насосом по трубке. Корпус гайки внутри имеет метрическую или трапецеидальную резьбу.

Рис. 5. Приспособление для напрессовки подшипников: а – напрессовка подшипника с помощью оправки и ручного пресса; б - с мощью стакана 1 и кольца 2; в – с помощью ручной оправки

Рис. 6. Гаечное приспособление для напрессовки подшипников: 1 – гайка, 2 - корпус, 3 – шайба, 4 - ручка

Рис. 7. Винтовое приспособление для напрессовки подшипников: 1 – подшипник, 2 – вал, 3 – втулка, 4 – гайка, 5 – соединительный винт, 6 – переходная втулка, 7 – винт, 8 – шайба, 9 – корпус, 10 – ручка

Рис. 8. Приспособление гидравлическая гайка с насосом для запрессовки подшипников

При монтаже подшипников качения учитывают, что усилие запрессовки должно передаваться непосредственно на торец сопрягаемого кольца.

В упорных шарикоподшипниках кольца имеют разные диаметры - как наружные, так и внутренние. Чтобы подшипник работал нормально, при сборке всегда устанавливают кольцо с меньшим внутренним диаметром на валу, а кольцо с большим внутренним диаметром - в корпусе.

При установке вала в двух радиальных шарикоподшипниках один из них закрепляют неподвижно на валу и в корпусе, а второй - только на валу, потому что вал во время работы нагревается и его длина несколько возрастает. При удлинении вала подшипник перемещается в корпусе. Если закрепить оба подшипника неподвижно, вал, нагревшись, начнет туго поворачиваться и произойдет защемление шариков или роликов и оба подшипника могут быстро выйти из строя.

Запрессованный подшипник проверяют, поворачивая его вручную. Вращение подшипника должно быть плавным, без заеданий. При этом может прослушиваться незначительный равномерный шум. Проверяют также прилегание наружного кольца к бортику отверстия корпуса, а внутреннего кольца - к заплечику вала.

Подшипники стопорятся от осевого смещения на валу или в корпусе гайкой с шайбой, запорным кольцом, втулкой, крышкой, стопорными винтами.

Для выяснения эксплуатационных качеств шарикоподшипников необходимо проверять и регулировать радиальный и осевой зазоры. При малых и больших зазорах подшипники быстро изнашиваются. Регулирование зазоров в подшипниках - ответственная сборочная операция, так как неправильно установленный зазор часто может быть основной причиной преждевременного износа подшипников.

При сборке сборочных единиц с упорными и коническими роликовыми подшипниками осевой зазор регулируют прокладками, регулировочным болтом или регулировочной втулкой.

При регулировании зазора прокладками сначала зажимают крышку без прокладок до тех пор, пока вал не будет провертываться очень туго. Затягивая гайки или винты, вал нужно повернуть на несколько оборотов, чтобы ролики подшипника имели возможность правильно установиться. При зажатой до конца крышке зазора в подшипнике нет. Замеряя в этом положении в двух-трех местах зазор А между крышкой и корпусом и прибавляя к нему требуемое осевое перемещение вала С, определим толщину Т калиброванной прокладки, которую нужно подложить под крышку, т. е. Т= А + С.

Рис. 9. Схемы стопорения подшипников: а - крышкой, б - болтом в промежуточную крышку, в - втулкой б и угольником

При регулировании зазора в подшипнике болтом и гайкой сначала их затягивают до тугого провертывания вала (это показывает, что зазоры выбраны правильно). Затем по величине шага Р резьбы определяют, на какой угол Ф следует провернуть винт или гайку, чтобы получить требуемый зазор: ф = С/(Р- 360°).

При сборке механических передач более широко, чем подшипники скольжения, используются подшипники качения: шарико– и роликоподшипники (игольчатые и конические). Основное назначение подшипников в сборочном узле – воспринимать радиальные и осевые нагрузки на вал и перераспределять их на корпус и станину механизма. В зависимости от направления действия этих нагрузок подшипники подразделяются на радиальные, радиально-упорные и упорные. Методы их установки имеют некоторые различия.

Но сначала о том, как правильно подготовить подшипники к установке. Первоначально подшипники нужно расконсервировать, то есть снять с их поверхности заводскую предохранительную смазку, очистить, затем промывать 5–20 минут в горячем масле, или горячем антикоррозионном растворе (температура масла или раствора – 75–80 °C), или бензине (керосине), разумеется без подогрева. Промывку следует осуществлять таким образом, чтобы избежать контакта подшипников с осевшей на дно промывочной ванны грязью, для чего их следует поместить в корзину из проволоки и в ходе промывки периодически встряхивать. Чистые подшипники тщательно просушить. Теперь следует произвести предварительный контроль качества подшипников: они не должны иметь видимые дефекты, вращение их должно быть плавным, без толчков. В завершение подготовки подшипники подгоняют под посадочные места, а также покрывают посадочные места вала, корпуса и подшипника тонким слоем рабочей смазки (литолом, циатимом, в крайнем случае солидолом).

Шариковые подшипники устанавливают по двум неподвижным посадкам: внутреннее кольцо на вал, а наружное в отверстие корпуса. Крупногабаритные подшипники запрессовывают в подогретом виде гидравлическим прессом – метод практически неосуществимый в условиях домашней мастерской.

Мелкие и средние подшипники запрессовывают на неподвижный вал вручную или на прессах в холодном состоянии (рис. 60).

Рис. 60. Установка шарикоподшипников: а – запрессовка подшипника на вал; б – запрессовка подшипника одновременно на вал и в отверстие корпуса; 1 – подшипник; 2 – вал; 3 – молоток или ручной пресс; 4 – оправка; 5 – оправка с буртиком; 6 – корпус; в – фиксация подшипника пружинными кольцами; г – щипцы для разводки концов пружинных колец.

При этом следует обеспечить соосность вала и подшипника, для чего используется оправка, которая передает усилие запрессовки непосредственно на торец кольца. В том случае, если подшипник одновременно запрессовывают на вал и в отверстие корпуса, применяют оправку с буртиком. Для установки подшипников на длинный вал используют выколотку, которая должна плотно прилегать к торцу внутреннего кольца подшипника, чтобы уберечь его от повреждения.

В целях предотвращения осевого смещения колец подшипника во время работы механизма их фиксируют пружинными кольцами, которые закладывают в канавки вала или корпуса после установки подшипника на посадочные места. Кольца эти имеют разъемную конструкцию, и после установки их на вал концы разводят специальными щипцами.

Контроль качества запрессовки подшипника осуществляется щупом толщиной 0,03 мм: он не должен проходить между торцами колец подшипника и буртом корпуса механизма или вала.

Конические роликоподшипники монтируют из отдельных сборочных единиц: внутреннее кольцо с роликами напрессовывают на вал, наружное кольцо отдельно устанавливают в корпус. Радиальный зазор между наружным кольцом и роликами в таких подшипниках можно регулировать прокладками, которые устанавливаются под крышку перед окончательной затяжкой винтов. Регулировка осуществляется следующим образом (рис. 61): сначала крышку без прокладок устанавливают на место, затягивают винтами до отказа и щупом измеряют зазор k; вал несколько раз прокручивают для самоустановки роликов подшипника; затем определяют величину С, на которую необходимо увеличить k, для чего определяют отношение С = е/tg в (значения е и k на рис. 61). Полученная величина указывает толщину комплекта прокладок, которые устанавливают под крышку.

Рис. 61. Установка и регулировка конического роликоподшипника: а – установка: 1 – внутреннее кольцо; 2 – ролики; 3 – вал; 4 – наружное кольцо; б – регулировка прокладками: 1 – крышка; 2 – прокладки; 3 – вал; в – винтовая регулировка: 1 – крышка; 2 – контргайка; 3 – винт.

Иначе поступают, если в конструкции крышки предусмотрен винт для регулировки данного зазора: винт завинчивают до отказа, затем отвинчивают на число оборотов n = С/P, где P – шаг резьбы винта, и в таком положении стопорят контргайкой.

Игольчатые роликоподшипники монтируют также по сборочным единицам либо на вал, либо в отверстие охватывающей детали.

При установке подшипника на вал на поверхность шейки вала наносят слой густой смазки, шейку вала устанавливают в посадочное полукольцо, а в образовавшийся зазор последовательно вводят игольчатые ролики (рис. 62).

Рис. 62. Установка игольчатых подшипников: а – на шейку вала; б – в отверстие охватывающей детали; в – собранный подшипниковый узел; 1 – вал; 2 – монтажное полукольцо; 3 – игольчатые ролики, 4 – монтажная втулка; 5 – ограничительные кольца; 6 – рабочая ось; 7 – прокладка.

Затем устанавливают ограничительные кольца и на шейку вала надевают охватывающую деталь, смещая ею монтажное полукольцо.

Для монтажа игольчатых подшипников в отверстии охватывающей детали используют монтажную втулку (рис. 62): поверхность отверстия покрывают тонким слоем смазки и вставляют втулку, диаметр которой должен быть на 0,1–0,2 мм меньше диаметра шейки вала. Игольчатые ролики также последовательно вводят в зазор, последний ролик должен входить свободно, при этом нужен некоторый зазор. Далее устанавливают ограничительные кольца и рабочей осью выталкивают монтажную втулку.

Зазор между роликами в подшипнике можно регулировать прокладками: их толщина равна разнице между фактическим зазором роликов и зазором по чертежу. Правильность сборки игольчатого подшипника контролируют вращением – оно должно быть плавным, без рывков.

Гарантией нормальной работы подшипникового узла (как шариковых, так и роликовых подшипников) является его защита от загрязнения и вытекания смазочного материала. Для этого подшипники качения закрывают крышками, а на выходах валов при монтаже подшипников устанавливают уплотняющие устройства: фетровые (войлочные) кольца, манжеты, защитные фланцы, защитные шайбы, лабиринтные уплотнители и т. п.

Для долговечности работы подшипникового узла немаловажное значение имеет вид применяемой смазки: она должна не только обеспечивать защиту от пыли, влаги, коррозии; но и снижать шум и предохранять детали от перегрева. Для смазки подшипников используют минеральные (турбинное, автотранспортное, индустриальное и др.) и растительные (хлопковое, касторовое, льняное, репейное) масла.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

Узлы с подшипниками качения состоят из корпуса, вала, подшипника и элементов его крепления - крышки, болтов ее крепления, прокладок, пружинных колец, гаек и т.п. Применяют одно- и двухрядные шариковые и роликовые подшипники различных размеров. Иногда применяют наборы роликов без колец или сепараторы с роликами - игольчатые подшипники. Наиболее широко применяют подшипники качения классов точности «0» и «6» по ГОСТ 520-В89.

Долговечность подшипникового узла зависит от точности применяемых подшипников, от его конструкции, правильно выбранных посадок, качества сборки, исключающей перекосы и повреждения элементов узла и его загрязнение.

В собранных узлах валы должны легко и без вибраций вращаться в подшипниках, иметь радиальное и осевое биение в заданных пределах и занимать точное требуемое положение в корпусе. Это достигается точностью обработки посадочных поверхностей на валу и в корпусе, а также оптимальными зазорами в регулируемых подшипниках.

Сопряжение одного из колец подшипника с валом или корпусом осуществляется по посадке с натягом N6 (п6 ), М 6 (m 6), К 6 (k 6), что вызывает деформацию кольца и, как следствие этого, уменьшение радиального зазора и даже возможное защемление тел качения. Приближенно считают, что уменьшение радиального зазора составляет (0,55 - 0,6)d при напрессовке внутреннего кольца подшипника на вал и (0,65 - 0,7)d при запрессовке наружного кольца в корпус (где d – натяг при посадке подшипника).

Особое внимание в конструкторско-технологическом обеспечении качества сборки узла уделяется равномерности распределения натяга по окружности (углу) между кольцом подшипника и сопрягаемой деталью, который, в свою очередь, влияет на равномерность радиального зазора в подшипнике. Неравномерность радиального зазора, несоосность посадочных мест под подшипники и неуравновешенность вращающихся деталей узла служат причинами вибрации при работе.

Перед сборкой подшипники расконсервируют (промывают), смазывают, устанавливают на посадочные места, контролируют и, при необходимости, регулируют зазоры в подшипниках, а затем собранный узел смазывают и испытывают.

Монтаж подшипников осуществляется методами силового или теплового воздействия. При силовой установке подшипников в узел усилие следует прикладывать к тому кольцу, которое устанавливается с натягом. Во избежание перекосов прикладываемое усилие должно распределяться равномерно по торцу кольца, что достигается применением специальных оправок (рис.6).

Если запрессовываются оба кольца, то усилие запрессовки прикладывают одновременно к торцам обоих колец с использованием специальной оправки.

Необходимое усилие запрессовки:

P = 5×10 –5 d×p×E×f×B/k ,

где d - натяг в сопряжении, мм.; Е - модуль упругости материала деформируемого кольца, МПа; В - ширина кольца, мм; f - коэффициент трения (f = 0,1 - 0,15 при напрессовке кольца, f = 0.15 – 0.25 при снятии кольца);

где d и D - соответственно номинальные диаметры внутреннего и наружного колец подшипника, мм.

Для повышения качества сборки сопрягаемые поверхности смазываются маслом, а скорость запрессовки не превышает 7 - 10 мм/сек.

Монтаж подшипников облегчается при тепловом воздействии на него. Для этого подшипник нагревают до 80 - 95° С в масляной ванне и в нагретом виде устанавливают на вал.

Рис6. Оправка для запрессовки подшипников: а, б - схема передачи усилия соответственно на внутреннее и наружное кольцо подшипника; в, г - схема передачи усилия одновременно на оба кольца

Монтаж радиально-упорных конических подшипников производят раздельно: наружное кольцо - в корпус, а внутреннее кольцо в сборе с сепаратором и роликами - на вал.

Некоторую особенность представляет монтаж игольчатых подшипников, рабочими поверхностями которых являются поверхность вала и внутренняя поверхность сопряженной с ним детали. Иглы или ролики в беговом зазоре во избежание перекосов должны располагаться так плотно, чтобы суммарный зазор по начальной окружности составлял 1,5-2,0 мм. Радиальный зазор в этих подшипниках для диаметров валов от 25 до 100 мм составляет 20 - 130 мкм, а торцевой зазор между телами качения и ограничительными кольцами обычно должен быть не менее 100 - 200 мкм.

Монтаж этих подшипников производят несколькими способами в зависимости от конструкции узла. Если торец подшипника открыт, то тела качения вводятся в зазор между валом и корпусом до сборки всего комплекта. Если торцы закрыты, то сборку производят с помощью монтажного валика (рис.7), диаметр которого на 0,1 - 0,2 мм меньше собираемого вала. Для того чтобы тела качения не выпадали из зазора, на поверхность отверстия детали наносят тонкий слой консистентной смазки. После этого собранная группа тел качения устанавливается в корпус, извлекается монтажная ось и вводится рабочая ось. Комплектные игольчатые и роликовые подшипники запрессовывают в корпус с помощью пресса.

Рис.7. Сборка узлов с игольчатыми подшипниками: а, б - установка роликов соответственно по охватываемой поверхности и охватывающей поверхности; в - установка собранного подшипника в корпус; г - проверка суммарного зазора; 1 - монтажное полукольцо; 2 - монтажный валик; 3 - корпус; 4 - собираемый вал; 5 - ограничительное кольцо; 6 – щуп.

Во всех случаях, когда позволяют габариты изделия, установку подшипников следует выполнять на прессах с применением приспособлений, обеспечивающих надежное базирование (без перекосов) собираемых деталей. Если размеры изделия не позволяют применять стационарное оборудование, то применяют переносные (подвесные) пневмо- или гидропрессы-скобы (см. рис.4).

После напрессовки подшипника на вал (или установки его в узел) проверяют легкость вращения, шумность, а также осевой и радиальный зазоры в нем и плотность прилегания кольца по торцу. Схема проверки зазоров в подшипнике приведена на рис.8.

Ответственной операцией в собранном узле с подшипниками качения является обеспечение требуемых зазоров, величины которых оказывают влияние на нормальную pa6oтy подшипников. Измерение радиального зазора в собранном узле затруднено. Поэтому измеряют осевой зазор G o , а затем рассчитывают радиальный зазор G р, по формулам:

для однорядных шарикоподшипников

для радиальных сферических шариковых и роликовых подшипников G р = 0,44 – G o / v o

для радиально-упорных роликовых конических подшипников G р = G o tgl;

где G o , G р - соответственно осевой и радиальный зазоры, мм; r - радиус беговой дорожки, мм; d o - диаметр шарика, мм; v 0 - коэффициент осевой статической нагрузки (приводится в справочниках по подшипникам); l - угол конусности беговой дорожки наружного кольца.

Рис.8. Схема проверки зазора в подшипнике после напрессовки на вал

Осевой зазор в радиально-упорных подшипниках регулируют осевым смещением одного из колец, что достигается установкой набора прокладок по торцу кольца подшипника, шлифованием колец или с помощью регулировочных винтов и гаек. Толщину набора прокладок или размеры установочного кольца определяют после предварительной сборки узла без прокладок или с заведомо более широким установочным кольцом. Затягивая крышку до появления заметного торможения вала, которое наступает после выбора всех осевых зазоров, измеряют зазор между торцом крышки и корпусом. С учетом требуемой игры подшипников определяют толщину набора прокладок или ширину установочного кольца как:

S пр = Δ ± G о,

где S пр - требуемая толщина набора прокладок, мм; G o - требуемый осевой зазор в подшипнике, мм; D - расстояние между торцами кольца и сопрягаемой детали, мм.

Выбор знака зависит от расположения набора прокладок в узле - на валу или в корпусе.

Некоторой особенностью отличается процесс сборки подшипниковых узлов с радиально-упорными подшипниками, воспринимающими осевые нагрузки. В этом случае для повышения осевой жесткости и уменьшения торцового и радиального биения валок создают предварительный натяг в подшипниках. Для этого путем приложения постоянной осевой нагрузки принудительно смещают одно из колец подшипника на соответствующую этому натягу величину. Предварительный натяг создают с помощью прокладок, распорными втулками различной длины, с помощью спиральных и тарельчатых пружин, упругих распорных втулок и т.п. О величине предварительного натяга судят косвенно по требуемому моменту вращения вала М тр собранного подшипникового узла. Величина М тр задается в технических условиях на узел (М тр » 1,5 – 5 Нм) и контролируется динамометрическими устройствами.

При сборке узлов проверяют также наличие зазоров между вращающимися и неподвижными деталями, совпадение канавок подачи масла, отсутствие посторонних частиц в собранном узле и т.п.

После сборки подшипники смазывают, устанавливают уплотнения, крышки с болтами и затягивают их. После окончательной сборки узлы подвергают испытанию на работоспособность, отсутствие утечек смазки, нагрев подшипников (< 75°С) и контролируют уровень шума и вибрации.