Диаметры шеек
валов контролируют при помощи калибров-скоб
или универсальных измерительных инструментов
соответствующей точности.
Диаметры отверстий
корпусов проверяют калибрами
– пробками или при помощи
микрометрического нутромера или
индикатора часового типа на
специальной оправке.
Радиус закругления
галтели на валу должен быть
меньше, чем радиус фаски у
подшипника. Их проверяют с помощью
радиусомера или шаблона.
Упорный заплечик
вала или отверстия в корпусе должен быть
перпендикулярен посадочной посадочной
поверхности. Проверка осуществляется
при помощи угольника или индикатора.
Для соединения
подшипников качения с валами
и корпусами машин и механизмов
установлены посадки. В зависимости
от характера требуемого соединения
поля допусков валов выбирают
в системе отверстия, а поля
допусков отверстий корпуса –
в системе вала.
Для обеспечения
нормальной посадки подшипника
на вал или в корпус перед
сборкой необходимо подобрать размеры
наружного и внутреннего колец таким образом,
чтобы они укладывались в поля допусков
для выбранного подшипника и типа его
посадки.
Такая операция
носит название селекции подшипников.
К подшипниковым
узлам и входящим в него
деталям предъявляются следующие
технические требования:
посадочные поверхности подшипников
и тела качения вращения должны быть чистыми
и гладкими, без каких-либо внешних дефектов.
При вращении от руки подшипник должен
вращаться тихо без шума, допускается
лишь небольшое шелестение;
посадочные места на валу и в корпусе должны
быть чисто обработаны. Отклонения формы,
шероховатости, взаимного расположения
поверхностей, а также их геометрических
размеров должны соответствовать величинам,
приведенным в технической документации;
правильно смонтированный
подшипник должен работать плавно,
без шума и толчков.
Свистящий звук свидетельствует
об отсутствии смазки или трения между
деталями подшипникового узла;
подшипник не должен
нагреваться выше 70 градусов.
Монтаж подшипников
качения на вал. Работоспособность,
надежность и долговечность подшипника
качения зависит не только
от качества его изготовления
и материала, из которого он
изготовлен, но и от качества
его установки его установки в
узел ( при неправильной установке подшипники
быстро изнашиваются ). Подшипник качения
должен точно фиксировать положение вала
в сборочной единице, на него не должны
влиять дополнительные нагрузки от температурных
деформаций вала и перетяжки узла при
его монтаже.
При установке
на вал подшипник, независимо
от применяемой посадки, следует
нагреть в минеральном масле, температура
которого не должна превышать 100 градусов.
Для тепловой обработки
подшипников перед их установкой на вал
вместо нагрева в масляных ваннах все
чаще применяют нагрев с помощью индукционных
установок.
В условиях единичного
производства при индукционном
нагреве используют пирамидальные
полюсные наконечники, которые
позволяют осуществлять нагрев
подшипников различных размеров
и обеспечивают оптимальный температурный
перепад между наружным и внутренним
кольцами подшипников. Индукционно-нагревательная
установка состоит из неподвижного магнитопровода
и установленной на нем катушки индуктивности.
На магнитопроводе крепят пирамидальный
наконечник и ярмо, образующие замкнутый
контур.
Наилучших результатовпри
установке подшипников на вал или в корпус
удается добиться при их запрессовке при
помощи пресса. В этом случае монтаж подшипников
производится с применением оправок, что
обеспечивает передачу усилия запрессовки
непосредственно на торцы колец. Если
необходима одновременная запрессовка
подшипника на вал и в корпус, применяют
оправки с двумя буртиками, обеспечивающими
одновременную передачу усилия запрессовки
на внутреннее и наружное кольца подшипника.
Таким образом, при запрессовке подшипника
следует применять только те оправки,
которые предназначены для выполнения
данной операции.
Произвести запрессовку
на прессе с использованием
оправок оказывается невозможным,
если необходимо запрессовать
подшипник на длинный вал, шейка
которого расположена далеко
от его конца. В этом случае
для запрессовки используют медную
выколотку, следя в процессе
запрессовки за тем, чтобы в
момент удара по выколотке
последняя касалась торца внутреннего
кольца, причем при каждом ударе выколотку
следует перемещать вдоль этого торца.
Качество запрессовки проверяют по плотности
прилегания внутреннего кольца к заплечикам
вала. Допрессовку в случае необходимости
производят в холодном состоянии с помощью
выколотки и молотка.
Более рациональным
способом запрессовки подшипника
на шейку вала, расположенную
на значительном расстоянии от
его конца, является использование
специального приспособления. В
этом случае приспособление закрепляют
на валу в корпусе механизма.
Приспособление имеет форму трубы,
состоящих из сменных резьбовых
станков-удлинителей. Стакан имеет
наружную резьбу, при сборке в него
вставляют резьбовую упорную втулку с
винтом и закрепляют гайкой. Во избежание
прогиба винта в центре трубы расположен
цилиндрический резьбовой сухарь. Передний
конец винта имеет форму квадрата, на который
надевают штурвал. На заднем его конце
проточена радиусная канавка, по которой
перемещается упорный штифт, установленный
в резьбовой втулке. При необходимости
втулку можно навернуть на технологический
винт, ввернутый в вал. Осевая сила для
запрессовки подшипника создается при
вращении штурвала, который, вращая винт
с втулкой, ввернутый в винт, перемещает
трубу приспособления. Торец приспособления
упирается в торец подшипника и запрессовывает
его на вал. Запрессовка подшипника должна
быть плавной, без перекосов. Благодаря
наличию сменных деталей приспособление
можно использовать для установки подшипников
качения на валах различной длины и диаметра.
Запрессовку крупногабаритных
подшипников качения выполняют
с помощью специального приспособления
с гидравлическим приводом. При
использовании приспособления в
зону контакта сопрягаемых деталей
подается масло, которое обеспечивает
жидкостное или полужидкостное трение,
что значительно снижает усилие запрессовки.
Приспособление состоит из поршня и корпуса.
Поршень имеет канавки уплотнительных
колец и перемещается в корпусе под давлением
масла, которое подается ручным насосом
через трубопровод.
При установке
в узле нескольких подшипников
один из них должен быть
фиксировать от осевых перемещений
и на валу, и в корпусе, а
остальные – или только на
валу, или только в корпусе.
Делается это с целью компенсации
различных неточностей при сборке,
а также для предупреждения
заклинивания тел качения вследствие
температурных деформаций в процессе
эксплуатации узла.
Часто внутреннее
кольцо подшипника фиксируют
на валу только за счет соответствующей
посадки, но такая фиксация
не гарантирует отсутствие осевого
перемещения подшипника в процессе работы.
Для надежной фиксации внутреннего кольца
подшипника на валу от осевых перемещений
применяют дополнительное крепление:
пружинным стопорным кольцом, которое
закладывают в кольцевую канавку на валу;
торцевой стопорной шайбой, закрепляемой
на валу винтом; упорной гайкой со стопорной
шайбой; распорной втулкой и гайкой.
При сборке прецизионных
подшипниковых опор, например в
станкостроении, с целью повышения
их жесткости и уменьшения
осевого и радиального биения
в них создают предварительный
натяг. Осуществляют это за
счет приложения постоянной осевой
нагрузки, под воздействием которой
происходит смещение одного из колец
подшипника относительно другого на величину,
равную заданному предварительному натягу.
Такое смещение обеспечивает ликвидацию
осевого зазора и создает начальную упругую
деформацию в местах контакта рабочих
поверхностей колец подшипника с телами
качения. При этом следует учитывать, что
предварительный натяг приводит к увеличению
потерь на трение, повышению температуры
нагрева подшипникового узла и связанным
с этим нагревом деформациям, что в конечном
итоге ведет к снижению долговечности
подшипниковых узлов с предварительным
натягом.
В процессе сборки
предварительный натяг может
обеспечиваться несколькими способами.
В некоторых случаях предварительный
натяг создают путем дополнительного
свинчивания на заранее определенный
угол регулировочной гайки или крышки,
а также за счет установки двух прокладок
между кольцами подшипника. Одна прокладка
металлическая , а другая выполнена из
самотвердеющего клеящего материала,
который, полимеризуясь после сборки опоры,
обеспечивает требуемый предварительный
натяг под воздействием осевых сил.
Монтаж подшипников качения в
корпус. Наружные кольца подшипников
качения закрепляют в корпусе
за счет соответствующей посадки
с помощью запрессовки. Для
дополнительного крепления подшипников
с целью предупреждения их
перемещения в одном осевом
направлении применяют уступ,
заплечики и буртики в корпусе, стакане
либо крышке корпуса. Если необходимо
обеспечить неподвижность наружного кольца
в двух осевых направлениях, используют
сочетание уступов в корпусе и крышке
или станке и крышке. При установке в корпус
плавающих или радиально-упорных подшипников,
которые в процессе регулирования должны
иметь осевое перемещение, используют
посадки с зазорами или переходные. В тех
случаях, когда используют регулируемые
подшипники, в процессе их монтажа необходимо
регулировать зазоры. В подшипниках качения
различают два типа зазоров – радиальные
и осевые. Радиальные зазоры проверяют
после установки колец на вал и в корпус.
Проверку осуществляют на отсутствие
качки; кроме того при проворачивании
вручную подшипник должен вращаться легко
и плавно. Осевые зазоры регулируют за
счет смещения одного кольца относительно
другого, при это необходимо проворачивать
кольцо с телами качения для правильной
их самоустановки. Кольца упорных подшипников,
напрессованные на вал, проверяют с помощью
индикатора на осевое биение. Уплотнение
подшипниковых узлов. Подшипники качения
должны быть тщательно защищены от попадания
в них пыли и других видов загрязнения.
С этой целью, а также для предупреждения
вытекания смазки из подшипниковых узлов
применяют следующие уплотнительные устройства.
Фетровые или войлочные кольца – кольца
прямоугольного сечения, входящее в трапецеидальную
канавку в корпусе. За счет деформации
кольцо в канавке прижимается к валу, уплотняя
узел. Внутренний диаметр кольца равен
диаметру вала, а наружный диаметр – диаметру
канавки в корпусе. Толщина кольца зависит
от диаметра вала.
Применяют
фетровые и войлочные кольца
при использовании консистентных
смазок, реже жидких. Кольца допускают
скорость вращения до 4 м/с при
шлифовальной шейке вала и
до 8 м/с – при полированной. Хорошо защищают
от проникновения пыли, хуже от вытекания
смазки. Создают дополнительное трение.
Иногда
ставят по два кольца. В этом
случае корпус имеет две канавки.
Перед установкой кольца пропитывают
горячим минеральным маслом и
устанавливают при помощи конусных оправок.
Величина зазора проверяется щупом толщиной
до 1 мм, который должен проходить в зазор.
Манжеты
могут быть резиновыми или
кожаными. Манжета помещена в
обойме такого уплотнения. Она
удерживается в корпусе пружинной
шайбой. Витая пружина обеспечивает
равномерное прижатие манжеты
к валу. Уплотнение защищает от
попадания пыли и от вытекания
смазки. Допускают скорость вращения
вала от 4 … 8 м/с. Место вала
под манжетой должно иметь
шероховатость не более 1,25 мкм,
радиальное биение не более
0,5 мм. Манжета не должна очень
плотно прижиматься к валу. Щуп
толщиной 0,1 мм должен проходить
с трудом.
Шайба
с кольцевыми выступами крепиться
на валу. Такие же выступы имеются
на крышке, они входят во впадины шайбы.
Создается зазор сложной формы, в него
затекает смазка и удерживается силами
поверхностного натяжения, уплотняя те
самым узел. Шайба является надежным уплотнением,
применяемым при всех видах смазки, допускает
любые скорости. При ее применении отсутствуют
потери на трение.
Кольцевые
проточки в крышке выполняют
в виде 3 … 4 полукруглых канавок
радиусом 1,5 … 2,5 мм, в зависимости
от диаметра вала. Попадающая
в канавки смазка удерживается
в них, уплотняя узел.
Невращающаяся
защитная шайба устанавливается рядом
с подшипником в корпус. Шайбы могут быть
точеными и штампованными. Между валом
и шайбой имеется небольшой зазор. Применяются
при консистентной смазке и окружных скоростях
до 6 м/с.
Вращающиеся
шайбы помещают между заплечиками
вала и подшипником. Между корпусом и шайбой
имеется зазор. Для лучшего уплотнения
протачивают треугольные кольцевые канавки.
Применяют при жидкой смазке для защиты
от загрязнения, от вытекания смазки, а
также в качестве маслоотражателей для
предупреждения попадания излишней смазки
в подшипник качения.
Маслоотражательные
кольца и канавки применяются при жидкой
смазке и окружных скоростях свыше 6 м/с.
На валу ставят кольца либо изготавливают
выступы за одно целое с валом. Центробежная
сила отбрасывает масло с кольца в кольцевую
канавку крышки, откуда оно через отверстие
стекает в корпус.
В машинах, работающих
в пыльной, загрязненной среде, применяют
закрытые подшипники, они имеют уплотнения
в виде фетровых колец или защитных шайб,
изготовленных заодно с подшипником. Такие
подшипники с двухсторонним уплотнением
заполняют смазкой на заводе-изготовителе.
Контроль
качества сборки. После установки
подшипника качения проверяют
прилегание его к заплечикам
вала и корпуса щупом в нескольких
местах по периметру. Щуп толщиной
0,03 мм не должен входить между заплечиками
и подшипником.
Уступ
на валу или в корпусе по
высоте должен быть не менее
половины толщины соответствующего
кольца подшипника.
Тела качения
подшипника не должны быть
защемлены. Проверка осуществляется
проворачиванием подшипника от
руки. Оно должно быть легким,
иметь плавный ход и незначительный
шум.
В подшипнике
при его проворачивании от
руки должно ощущаться небольшое
осевое перемещение. Это не относиться
к подшипниковым узлам, в которых подшипники
устанавливают с предварительным натягом.
После
установки подшипников в узел,
их регулировки и контроля
сборки производят обкатку подшипникового
узла, в результате которой может
выявиться целый ряд дефектов.
Наиболее распространенные дефекты,
их причины и методы устранения
приведены в таблице.