Предыдущая страница

часть 2. монтаж и демонтаж подшипниковых узлов

2.1 Подготовка деталей подшипниковых узлов к монтажу

Подготовка деталей подшипниковых узлов к монтажу должна обеспечить:

  • Отсутствие значительных взаимных перекосов колец подшипников. Согласно ГОСТ 3325-85 перекос вызывает концентрацию напряжений от изгибающего момента, повышенное изнашивание поверхностей контакта и уплотнений, повышение уровня вибрации, резкое падение долговечности.
  • Стабильность положения вращающихся частей относительно корпуса (вала) в осевом и радиальном направлениях, что определяется начальными зазорами в подшипниках и деформациями в зонах контакта тел качения (в том числе температурными), а также жесткостью сопряженных с подшипниками деталей и точностью монтажа.
  • Отсутствие смещения и поворота колец относительно посадочных поверхностей. Поворот колец приводит к снижению точности вращения.
  • Сохранение точности формы поверхностей качения колец в результате их посадки с натягом.
  • Приспособленность конструкции узлов к монтажу и демонтажу, удобной сборке без повреждений, точной установке, доступность для контроля и регулирования зазоров подшипников.
  • Обеспечение стабильного зазора «плавания» в одном из подшипников двухопорной системы между не вращающимся кольцом и посадочной поверхностью.
  • Герметичность, защищенность узла от попадания посторонних частиц, влаги из воздуха, охлаждающей жидкости, от вытекания смазочного материала из узла.
  • Обеспечение оптимального стабильного осевого натяга радиально-упорных шариковых или конических подшипников (особенно для шпинделей точных станков) и возможности его регулировки без разборки подшипников.
  • Наличие канавок для подвода масла в узлах крупногабаритных подшипников, монтируемых с применением гидрораспора.

При подготовке сопрягаемых деталей к монтажу проверяют сопроводительные документы и маркировку упаковки подшипников, проводят их расконсервацию согласно стандарту (инструкции) по хранению, расконсервации подшипников и их деталей и обращению с ними. Повсеместно процесс консервации и расконсервации упрощают: подшипники смазывают жидкой смазкой с ингибитором, предохраняющим от окисления, и заворачивают в ингибиторную бумагу. Хранить расконсервированные подшипники более 2 ч. без защиты от коррозии не допускается. После расконсервации потребитель подшипников должен обеспечить их защиту от коррозии при контроле, монтаже, сборке и хранении изделий в соответствии с ГОСТ 9028.

Сопрягаемые с подшипником поверхности валов и корпусов перед монтажом подшипников должны быть тщательно промыты, протерты, просушены и смазаны тонким слоем смазочного материала, каналы для подвода смазочного материала должны быть продуты и очищены от стружки и любых механических частиц. Следует проверить соответствие внешнего вида, маркировки, легкости вращения, зазоров требованиям нормативно-технической документации. Визуально подшипники открытого типа должны быть проверены на наличие забоин, следов загрязнений, коррозии; полного комплекта заклепок, плотности их установки или других соединительных элементов, полного комплекта тел качения; повреждений сепаратора.

У подшипников закрытого типа следует проверять наличие повреждений в уплотнениях или защитных шайбах.

2.2 Требования к посадочным поверхностям под подшипники

Обеспечение требований к посадкам возможно при соблюдении требований к шероховатости, размерной точности и отклонениям формы и расположения посадочных мест. Предельные отклонения посадочных диаметров вала и отверстия корпуса должны соответствовать выбранной посадке заданной точности.

Проверка прямолинейности валов

Подшипниковые валы, особенно при соотношении длины и наибольшего диаметра более 8мм, следует проверять на прямолинейность оси (отсутствие изгиба). Проверку целесообразно проводить при вращении вала в центрах (например, лазерной системой «Квант-Л», производитель «Балтех», СПб). Увеличение эксцентриситета от сечения к сечению в направлении от края к середине свидетельствует об искривлении вала. Должно быть проверено отклонение от соосности всех посадочных поверхностей, расположенных на одной оси, на соответствие нормам, указанным в технической документации. Одновременно может быть обнаружена овальность.

При серийном производстве небольших валов, точных шпинделей металлорежущих станков, приборов, быстроходных двигателей целесообразно использовать специальные установки с точными направляющими.

Предыдущая страница

Следующая страница

Контроль точности посадочных и опорных торцевых поверхностей валов

В зависимости от назначения, технических требований и оснащенности производства средствами измерений посадочные поверхности подвергают контролю и измерениям с помощью предельных калибров, скоб, обыкновенных и рычажных микрометров, а также более совершенными средствами на соответствие чертежам по размерам и отклонениям формы и расположения. При комплектовании посадочных пар иногда следует учитывать неоднородность посадок А (мкм), определяемую как разность наибольшего и наименьшего натяга (+) и зазора (–): Δ = Δmax – Δmin. Если наибольший натяг вызывает трудности с монтажом, значительное уменьшение радиального зазора, то применяют селективную сборку. Прослабление посадки недопустимо, так как осевое крепление кольца не защитит его от проворачивания.

Торец заплечика является дополнительной установочной базой, к которой плотно прижаты (с помощью крепежных деталей) кольца подшипников. Торцовое биение может оказывать влияние на отклонение от соосности и регламентировано ГОСТ 3325. Измеряют торцовое биение индикатором при вращении вала. Не следует пренебрегать проверкой специальным угольником на просвет. Такие же требования предъявляют к торцам распорных втулок, фиксирующих расстояние между кольцами пары подшипников.

При неперпендикулярности торцов распорной втулки, выполняющих роль заплечиков корпуса, к посадочным поверхностям роликоподшипника с цилиндрическими роликами возникает зазор между посадочными поверхностями корпуса и наружными кольцами, при этом последние могут принять наклонное положение, при котором увеличивается нагрузка на кромки роликов и происходит интенсивное изнашивание поверхностей качения. Другим нарушением положения торца является конусность. Заплечики и посадочная поверхность на валу обычно шлифуются торцом одного круга. При отклонении от перпендикулярности торца шлифовального круга к его образующей, а также при подрезке торца неправильно установленным резцом заплечики получаются коническими. В результате возникает неправильное прилегание торца внутреннего кольца подшипника к заплечику вала только одним краем, что недопустимо, так как при действии большой осевой нагрузки заплечик вала будет деформирован и подшипник не будет зажат между крепежной гайкой и заплечиком. Обнаружить такой дефект можно с помощью кольцевого шаблона, надеваемого по посадке скольжения на вал, и краски, нанесенной на торец заплечика.

Высота заплечика (рис.4) должна составлять примерно половину толщины кольца. Чрезмерно высокий заплечик затрудняет монтаж подшипника, так как не остается площади для захвата и съема кольца демонтажным инструментом. При посадках с большим натягом иногда демонтаж невозможен без нанесения повреждений подшипнику и сопряженным с ним деталям. В процессе эксплуатации под влиянием высоких температур соединение может получиться неразъемным и при демонтаже кольцо приходится срезать. При малой высоте заплечика подшипник будет упираться в него только незначительной частью опорной поверхности, что также приведет к его смятию и даже поломке при больших осевых и ударных нагрузках.

Если заплечик нормальной высоты выполнить невозможно, то устанавливают специальное дополнительное кольцо. Если по конструктивным и технологическим соображениям невозможно выполнить заплечики нормальной высоты, то необходимо на валу предусмотреть специальные пазы на заплечиках для демонтажа кольца, а в заплечиках корпуса – отверстия с резьбой для демонтажа наружных колец с помощью винтов.

Следует отметить, что радиус галтели должен быть меньше радиуса фаски соответствующего кольца подшипника. На практике галтель часто заменяют проточкой, если вал имеет большой запас прочности и проточка как концентратор напряжений не снижает значительно прочность. При больших ударных нагрузках или когда максимальное напряжение приходится на сечение вала у заплечика, а также у точных быстроходных валов вместо галтели создают плавный переход с большим радиусом. При этом на вал устанавливают специальное упорное кольцо (бандаж), которое является заплечиком для подшипника. Иногда бандаж одновременно используется для создания уплотняющего устройства узла и облегчения демонтажа подшипника.

Следующая страница