Меню Рубрики

Установка подшипника на вал с зазором

Установка подшипников качения: рекомендации по правильному монтажу на вал и в корпус

Установка подшипников качения: рекомендации по правильному монтажу на вал и в корпус

Установка подшипников гарантирует длительную нормальную работу узла только при сочетании следующих основных факторов:

  • отсутствие загрязнений;
  • необходимый уровень технической компетенции и слесарных навыков исполнителя;
  • наличие соответствующего инструмента и оснастки;
  • надлежащая подготовка монтажных мест и подшипника;
  • соблюдение порядка и правил сборки;
  • смазка;
  • проверка качества выполненных работ.

В настоящей статье содержится основная информация для практического применения при установке подшипников качения на вал и в корпус. Информационный материал предназначен для профессионалов и тех, кто самостоятельно занимается ремонтом техники.

Предварительная подготовка к установке подшипников

Порядок подготовки монтажных мест и общеподготовительных мероприятий:

  • подготовить рабочее место, максимально снизив риск загрязнения и запыления в процессе работы;
  • подготовить измерительный и монтажный инструмент, очистить его;
  • осмотреть и очистить посадочные места под установку подшипников: замятия заплечиков, забоины, заусенцы, наклеп, небольшие вспучивания металла следует аккуратно убрать шабером, напильником, мелкой наждачной бумагой или с помощью станочного парка;
  • промерить посадочные места и записать результаты;
  • проверить валы на прямолинейность оси (отсутствие изгиба): проверку целесообразно проводить при вращении вала в центрах с помощью специальных приборов (увеличение эксцентриситета от сечения к сечению в направлении от края к середине указывает на искривление вала и ведет к необходимости его замены);
  • по результатам осмотра и замеров посадочного места установить его соответствие требованиям ГОСТ 3325 по полям допусков, посадкам, требованиям по шероховатости, отклонениям формы и расположения;
  • при необходимости – исправить посадочные места или заменить детали на новые с необходимыми параметрами;
  • очистить каналы для подвода смазки от стружки, пыли и других загрязнений, продуть их сжатым воздухом;
  • приготовить смазку.

Замер посадочных мест для установки подшипников обычно производится:

  • на валу – микрометром;
  • в корпусе (подшипниковых щитах) — индикаторным нутромером.

Установка индикатора на размер производится по блоку плиток или по эталонному кольцу. Замеры можно производить и другим подходящим инструментом, имеющим необходимую точностью измерения.

Замеры производятся в нескольких местах с тем, чтобы, помимо величины диаметра, установить величину овальности и конусности посадочного места. Размер определяется как среднее арифметиче­ское трех измерений в каждой из плоско­стей с поворотом последовательно на треть окружности (120°).

Подшипники монтируются на вал ротора и в корпус (подшипниковый щит) с определенным натягом или зазором. Разность между диаметром отверстия подшипника и диаметром вала в пользу первого называется зазором. Если же диаметр вала больше, чем диаметр отверстия подшипника, то разность между ними называется натягом. Характер и величина натяга или зазора при сопряжении двух деталей называется посадкой.

При анализе замеров следует помнить, что чаще всего, если технической документацией и конструкцией узла не предусмотрено иное, при установке подшипника одно его кольцо должно иметь прессовую посадку с натягом в 0,01—0,03 мм, а другое — посадку скольжения с зазором от 0 до 0,03—0,04 мм.

Прессовую посадку внутреннего кольца подшипника и скользящую наружного его кольца применяют в случаях, когда вращающейся деталью является вал (например, валы коробки перемены передач, главной передачи трансмиссии и др.).

Если деталь узла вращается на неподвижной шейке (например, на ступице колеса), то прессовую посадку должно иметь наружное кольцо подшипника, а скользящую — внутреннее.

При прессовой посадке кольца предупреждается износ вращающейся детали (шейки вала, ступицы и др.), а при скользящей посадке другого кольца оно может несколько проворачиваться, что устраняет одностороннюю нагрузку тел качения на кольцо, уменьшает его износ и повышает общий срок эксплуатации подшипника.

Встречаются и конструкции с одновременной посадкой и наружного, и внутреннего кольца, что следует учесть при интерпретации результатов замеров и подборе монтажной оснастки.

Посадочное место так же можно промерять специальным калибром нужного размера, при этом применять сам подшипник не рекомендуется.

Нормальная высота упорного бурта (заплечика) сопрягаемой детали должна быть приблизительно равна половине толщины кольца подшипника. Это необходимо для того, чтобы за незакрытую заплечиком поверхность боковины кольца можно было осуществить захват съемником для извлечения подшипника. Для фиксации в осевом направлении кроме заплечиков могут применяться распорные втулки, пружинные стопорные кольца, различные гайки и др.

Подготовка подшипника к установке

Если есть такая возможность, то под фактические размеры вала или корпуса следует произвести селективный подбор подшипника из нескольких. Выбор следует остановить на подшипнике, у которого размеры наружного и внутреннего колец в сочетании с реальными размерами посадочного места обеспечат необходимую посадку. Это позволит избежать чрезмерно свободной или недопустимо плотной посадки, а значит, избежать ненормальной работы подшипника, в т.ч. перегрева из-за уменьшения необходимого радиального зазора в нем.

Порядок подготовки подшипника к установке:

  • извлечь подшипник из заводской упаковки для проверки (выполняется непосредственно перед установкой подшипника в узел);
  • убедиться, что по маркировке и внешнему виду подшипник соответствует необходимому;
  • провести предварительную проверку состояния путем осмотра: подшипник открытого типа не должен иметь видимых дефектов – цветов побежалости, ржавчины, трещин, забоин, царапин, должен быть полный комплект тел качения (шариков или роликов) и заклепок (или других соединительных элементов), сепаратор не должен иметь повреждений;
  • у подшипников закрытого типа проверить отсутствие повреждений уплотнений или защитных шайб;
  • провести промеры ширины, наружного и внутреннего диаметров подшипника специальным инструментом и удостовериться в соответствии посадочным местам;
  • расконсервировать и промыть подшипник, если это прямо не запрещено его производителем;
  • проверить от руки легкость хода: вращение должно быть плавным без заеданий (при этом следует помнить, что проворот колец открытых подшипников в сухом состоянии до промывки категорически не рекомендуется для исключения риска абразивного повреждения рабочих поверхностей качения из-за возможного присутствия загрязнений);
  • провести замеры радиального зазора: для этого одно из колец подшипника закрепляют при горизонтальном положении оси и определяют зазор с помощью индикатора, смещая свободное кольцо под действием измерительного усилия в радиальном направлении в два диаметрально противоположных положения (при этом разница показаний индикатора является искомым значением радиального зазора);
  • провести замеры осевого зазора, аналогично тому как это делалось при определении радиального зазора, только в этот раз замер производят при вертикальном положении оси: закрепить одно из колец, другое сместить в осевом направлении в два крайних положения под действием измерительного усилия и зафиксировать разность показаний индикатора;
  • нанести смазку в достаточном количестве, если смазочный материал не нанесен производителем.
Читайте также:  Установка по на мио 568

Установка подшипников должна производиться после их расконсервации, промывки и смазки, если иное не установлено производителем для данного конкретного наименования изделия.

Удаление поверхностного консервационного слоя производится салфеткой, не оставляющей ворс.

Тщательная расконсервация подшипника и его промывка выполняется с применением одного из следующих составов на выбор:

  • разогретое масло с температурой около 80 градусов Цельсия;
  • антикоррозионный раствор;
  • бензин или керосин в чистом виде;
  • смесь масла и бензина (керосина).

Подшипник полностью погружается в чистый промывающий состав без касания дна емкости, чтобы исключить контакт с оседающими загрязнениями. Для этого подшипник можно поместить в проволочную подвесную корзину или установить на дно промывочной емкости проволочную или решетчатую проставку.

При использовании разогретого масла или антикоррозионного состава следует поддерживать их температуру на уровне около 80 °С, при этом повышение температуры выше 120 °С не допустимо, поскольку может произойти отпуск колец и тел качения, что резко снизит долговечность подшипника. Внешне отпуск не определить (цвета побежалости появляются при гораздо больших температурах), а фиксацией падения твердости посредством специального прибора на данном этапе никто как правило не занимается – именно поэтому стоит четко контролировать температуру моющего состава.

Расконсервация подшипника может проводится от 10 до 20 минут, в течение которых его полезно периодически встряхивать и немного прокрутить на финальном цикле полоскания, а после – высушить в месте, недоступном для пыли.

После высыхания подшипник для кратковременного хранения необходимо до момента монтажа положить в чистый полиэтиленовый пакет (мешочек) для защиты от пыли. Если до установки подшипника ожидается более двух часов, то его рекомендуется завернуть в чистую бумагу и убрать в картонную упаковку на хранение. Если время хранения после расконсервации превысило два часа, перед установкой подшипника рекомендуется провести его проверку на отсутствие следов коррозии.

Смазка подшипника должна выполняться перед монтажом в соответствии с рекомендациями производителя. Маркировка подшипника по отечественному формату может содержать сведения о требуемой пластичной смазке. Для ЦИАТИМ-201, которая принята по умолчанию стандартной смазкой подшипников, маркировка не применяется. Для остальных вариантов применяется маркировка с буквой «С»:
С1 – ОКБ-122-7
С2 – ЦИАТИМ-221
С3 – ВНИИНП-201
С4 – ЦИАТИМ-221С
С5 – ЦИАТИМ-202
С6 – ПФМС-4С
С7 – ВНИИНП-221
С8 – ВНИИНП-235
С9 – ЛЗ-31
С10 – № 158
С11 – СИОЛ
С12 – ВНИИНП-260
С13 – ВНИИНП-281
С14 – ФИОЛ-2У
С15 – ВНИИНП-207
С16 – ВНИИНП-246
С17 – ЛИТОЛ
С18 – ВНИИНП-233
С20 – ВНИИНП-274
С21 – ЭРА
С22 – СВЭМ
С23 – ШРУС-4
С24 – СЭДА
С25 – ИНДА
С26 – ЛДС-3
С27 – ФАНОЛ
С28 – Chevron SRI-2
С29 – РОБОТЕМП
С30 – ЮНОЛА
С31 – ЛИТИН
С32 – № 158М
С33 – ФИОЛ-2МР
С34 – ШРУС-4М
С35 – BERUTOX FE 18 EP
С36 – ВН-14

Производители подшипников некоторые типы своих изделий делают необслуживаемыми. На пары трения в таких подшипниках в заводских условиях со строгим контролем нанесена особая смазка на весь срок службы. Проводить расконсервацию подшипников описанным выше способом и самостоятельно смазывать не рекомендуется, так как бензин (керосин) или разогретое масло будут способствовать выносу заводского смазывающего состава, а добавление пластичной смазки приведёт к снижению эффективности заводской трибологической системы подшипника.

Закрытые необслуживаемые подшипники достаточно подвергнуть наружной протирке смоченной в бензине салфеткой, не оставляющей ворс.

Правильная установка подшипника

Гидравлические или ручные прессы обеспечивают плавную и ровную установку подшипников с минимальным риском повреждения деталей при использовании соответствующей оправки и аккуратности производства работ.

При установке подшипников монтажное усилие должно передаваться только через напрессовываемое кольцо:

  • через внутреннее — при монтаже на вал;
  • через наружное — при монтаже в корпус;
  • на торцы обоих колец — если конструктивно подшипник одновременно монтируется на вал и в корпус.
Читайте также:  Установка по производству пропан

Не допустимо проводить установку подшипников таким образом, чтобы монтажное усилие передавалось с одного кольца на другое через тела качения или прилагалось к сепаратору. У некоторых типов изделий сепаратор может выступать за торец кольца – это следует проследить и учесть при подборе соответствующей монтажной оснастки.

При установке подшипников усилие запрессовки передается равномерно на всю окружность соответствующего кольца подшипника через специальный монтажный стакан. Если нет такого стакана, то можно использовать ровно отторцованую трубу из незакаленной стали с подходящими внутренним и наружным диаметрами. На свободном конце трубы следует установить заглушку со сферической наружной поверхностью, к которой и надлежит прилагать усилие. Разумеется, внутренняя поверхность трубы должна быть чистой и сухой для исключения попадания загрязнений любого вида в подшипник при выполнении работ.

Внутренний диаметр монтажного стакана (трубы) при установке подшипника должен быть немного больше отверстия кольца подшипника, на которое необходимо прилагать усилие, а наружный диаметр стакана (трубы) — немного меньше внешнего диаметра этого кольца.

Правильная установка подшипника выполняется в следующем порядке:

  • посадочные места вала, корпуса и подшипника покрыть тонким слоем рабочей смазки (это может быть так же ЦИАТИМ, ЛИТОЛ или их аналоги);
  • определить сторону, которой следует ставить подшипник (по общему правилу сторона, на которой нанесено заводское клеймо, должна быть снаружи);
  • приставить монтажный стакан с упором в соответствующее кольцо подшипника;
  • ровно по осям взаимно позиционировать сопрягаемую деталь, подшипник, монтажный стакан и рабочую плоскость пресса;
  • убедиться в примерном соответствии взаимного положения проточек для подачи смазки в корпусах со смазочными отверстиями в наружных кольцах подшипников (необходимо там, где это предусматривает конструкция подшипникового узла);
  • приложить небольшую нагрузку и убедиться в отсутствии перекоса в самом начале монтажа (на перекос укажет заедание подшипника, его нужно устранить);
  • приложить достаточное по величине и ходу монтажное усилие, контролируя установку подшипника на место;
  • игольчатые роликоподшипники монтировать по сборочным единицам либо на вал, либо в отверстие охватывающей детали;
  • для установки игольчатых подшипников в отверстии охватывающей детали использовать монтажную втулку: поверхность отверстия покрыть тонким слоем смазки и вставить втулку (ее диаметр должен быть на 0,1-0,2 мм меньше диаметра шейки вала), а игольчатые ролики последовательно ввести в зазор (последний ролик должен входить свободно с зазором от 0,5 до 1 диаметра иглы), после чего устанавить ограничительные кольца и рабочей осью вытолкнуть монтажную втулку;
  • разъёмные наружные кольца сферических подшипников скольжения, скреплённые болтами, устанавливать в исходном состоянии без ослабления затяжки болтов;
  • конические роликоподшипники монтировать из отдельных сборочных единиц: внутреннее кольцо с роликами напрессовать на вал, наружное кольцо отдельно установить в корпус, а радиальный зазор между наружным кольцом и роликами отрегулировать (например, прокладками под крышку перед окончательной затяжкой винтов, если иной способ не предусмотрен конструкцией узла);
  • в конструкциях с регулируемыми радиально-упорными и упорными шариковыми подшипниками после установки так же нужно произвести регулировку осевой «игры» подшипников;
  • регулировка подшипников соответствующих систем производится до достижения параметров, установленных в инструкции на данную машину;
  • установить стопорное кольцо, распорную втулку, сальник, прокладку, крышку или закрепить подшипник иным способом, как это предусматривает конструкция;
  • завершить монтаж или надежно укрыть подшипниковый узел от попадания на него пыли и иных загрязнений на время до полной сборки.

Необходимые меры предосторожности для исключения попадания в подшипник загрязнений следует предпринимать на всех этапах: при подготовке подшипника и сопрягаемой детали, при установке и сопутствующих операциях, вплоть до полного окончания работ с собираемым узлом или агрегатом.

Так же необходимо выполнить все сборочные операции с учетом конструктивных особенностей таким образом, чтобы смазка нужного качества была в достаточном объеме, а в процессе эксплуатации не выбрасывалась работающей машиной и самопроизвольно не вытекала. Для этого подшипники качения закрывают крышками или устанавливают уплотняющие устройства — фетровые (войлочные) кольца, манжеты, защитные фланцы, защитные шайбы, лабиринтные уплотнители и т. п. За целостностью и надлежащей установкой этих компонентов следует проследить особо.

И, наконец, квалифицированная установка подшипников с соблюдением соосности, правильной посадкой, и регулировкой является еще одним ключевым фактором беспроблемной эксплуатации и залогом большого ресурса.

Установка подшипника нагревом

Нагрев зачастую значительно облегчает установку подшипников, так как при этом используется свойство металла расширяться при повышении температуры. Установка подшипников крупных габаритов в холодном состоянии невозможна, так как требуемое усилие значительно возрастает с увеличением размеров.

При установке подшипника на вал нагревается сам подшипник, при этом, как правило, достаточно разницы температур от 60 до 80 °C между окружающей средой и нагретым внутренним кольцом.

При установке подшипника в корпус нагреву подвергается последний. Температурная разница при этом находится в прямой зависимости от степени натяга и диаметра посадочного места. Обычно достаточно умеренного нагрева.

Как и в случае с расконсервацией и промывкой, температуру подшипника в любом случае не стоит поднимать выше 120 °C для предотвращения отпуска колец и тел качения с последующим существенным снижением срока службы. Нагрев подшипника так же не должен превышать температурные ограничения для сопряжённых компонентов, таких, например, как неметаллические уплотнения.

Читайте также:  Установка раковин в алматы

Нагрев подшипника производится в масляной ванне или с помощью индукционного нагревателя.

Современные специальные индукционные нагреватели, применяемые для установки подшипников с нагревом, обладают рядом преимуществ:

  • быстрый и равномерный разогрев металла;
  • защита от перегрева встроенным термостатом;
  • автоматическое размагничивание после нагрева;
  • неметаллические компоненты подшипника не подвергаются прямому термическому воздействию;
  • безопасность выполнения работ.

При установке подшипника на вал с подогревом по мере остывания необходимо периодически поджимать подшипник к упорному заплечику до зазора не более 0,03 мм, если иное значение не установлено производителем для данной сборочной единицы. Если с этим не справился пресс, окончательная установка на место может производиться несильными ударами молотка через монтажный стакан (трубу из незакаленного металла). Нельзя наносить удары непосредственно по кольцу подшипника.

Встречающиеся рекомендации использовать сильное охлаждение для монтажа подшипников неизбежно приводят к образованию конденсата с риском возникновения коррозии. Поэтому, например, SKF не рекомендует прибегать к такому способу.

Проверка качества установки подшипников

После установки подшипника следует проверить правильность выполненных работ. Если осуществлялся монтаж подшипника нагревом, то проверку необходимо осуществлять после полного охлаждения детали до температуры окружающей среды.

При этом следует:

  • проверкой в нескольких точках по окружности убедиться в том, что подшипник вплотную прижат к заплечику: щуп толщиной 0,03 мм (или иного размера, если он установлен производителем) не должен входить между торцами колец подшипника и буртом корпуса механизма или вала;
  • проверить легкость вращения подшипника от руки: оно должно быть ровным с равномерным замедлением без местных заеданий и прочих видимых отклонений;
  • у шариковых радиальных однорядных подшипников проверить от руки наличие нормального осевой зазора (после охлаждения, если монтаж производился с нагревом): отсутствие качения или малая его величина указывают на недостаточные радиальные зазоры;
  • при наличии к тому оснований проверить, чтобы значение радиального зазора в миллиметрах после сборки узла для подшипников, изготовленных с зазорами нормальной группы, не было менее минимально допустимых по ГОСТ 24810 (ориентировочно определяется по формуле Smin = d/3000, где d — номинальный диаметр отверстия подшипника, мм);
  • у подшипников с цилиндрическими роликами и без бортов после установки проверить относительное смещение наружного и внутреннего колец в осевом направлении: оно не должно быть более 0,5-1,5 мм для подшипников с короткими роликами и более 1-2 мм — для подшипников с длинными роликами (чем больший размер имеет подшипник, тем ближе возможно смещение к указанным максимальным значениям);
  • убедиться в правильности сборки уплотняющих устройств в корпусах (подшипниковых щитах) или кольцевых зазоров в лабиринтовых уплотнениях;
  • убедиться в точном соответствии взаимного положения проточек для подачи смазки в корпусах со смазочными отверстиями в наружных кольцах подшипников (там, где это предусматривает конструкция подшипникового узла);
  • произвести пробный пуск машины без нагрузки и прослушать работу собранного подшипникового узла с помощью стетоскопа или трубы: подшипники в нормальном состоянии при работе создают тихий, непрерывный и равномерный шум, вибрации и толчки в сборочной единице должны отсутствовать;
  • проследить за температурой: в правильно собранном узле подшипник при работе в обычных условиях не должен перегреваться более чем на 30°С относительно температуры окружающей среды.

Если инструментальный контроль не доступен, то при прослушивании следует обратить внимание на следующие явные признаки недостатков выполненных работ и недопустимого состояния подшипникового узла:

  • вибрации — при увеличенных зазорах в подшипнике;
  • неравномерный громкий шум – сильное повреждение подшипника;
  • глухой неравномерный шум, в том числе стучащие звуки — загрязненность подшипника;
  • свистящий шум — трения между соприкасающимися деталями, в т.ч. из-за недостаточной смазки;
  • звенящий металлический звук — слишком малый зазор в парах трения подшипника;
  • равномерный вибрирующий звук — попадание инородных частиц на дорожку качения наружного кольца;
  • шум, возникающий время от времени при неизменной частоте вращения — повреждение тел качения;
  • шум, проявляющийся при изменении частоты вращения — повреждение колец в результате монтажа или выкрашивания на поверхностях качения.

Прослушивая подшипники, следует помнить, что источником подобного шума могут выступать другие детали и вывод о необходимости смазки или замены запчасти следует делать только при точном определении источника и причины шума.

При выявлении неправильной установки подшипников их демонтируют при помощи специального съемника и ставят заново с устранением допущенных ранее ошибок и / или заменой деталей.

Правильная установка подшипников требует определенной квалификации в части слесарных навыков, точного измерительного инструмента и специальной оснастки, высокой аккуратности проведения работ с соблюдением установленных правил.

Необходимые меры для исключения попадания в подшипник загрязнений следует предпринимать на всех этапах работ вплоть до полной сборки машины.

Так же необходимо выполнить установку подшипников и все сборочные операции с учетом конструктивных особенностей таким образом, чтобы смазка нужного качества была в достаточном объеме, самопроизвольно не вытекала и не разбрызгивалась.

Подшипники в нормальном состоянии при работе создают тихий, непрерывный и равномерный шум, вибрации, прихваты и толчки в сборочной единице должны отсутствовать, а температура подшипников как правило не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 30°С.

Проверки и обслуживание после установки подшипников должны выполняться с учетом рекомендаций производителя.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector