Меню Рубрики

Установка втулки на вал

СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ-ВТУЛКА.

К ним относятся соединения с соосными контактными поверхностями деталей для передачи крутящего момента.

Под втулкой понимают зубчатые колёса, полумуфты и т.п.

К шпоночнымотносятся соединения деталей с валами с помощью шпонок, устанавливаемых в пазах втулки и вала и передающих вращающий момент. Соединения с сегментными и призматическими шпонками показаны на рис.16. Сквозные пазы во втулке выполняются протягиванием, а глухие – долблением. Пазы на валу фрезеруются для призматических шпонок пальцевой фрезой, а для сегментных – дисковой. С помощью шпонки втулка фиксируется на валу в окружном направлении. Втулку устанавливают по посадке с натягом или по переходной посадке и фиксируют по оси упором в бурт вала и поджатием гайкой, или установочным винтом.

Призматические шпонки могут также применяться в качестве направляющих в подвижных соединениях.

Проверку прочности ведут по напряжениям смятия

,

где Т — вращающий момент; — площадь смятия (для призматической шпонки l h/2, для сегментной l(h-t)).

На рис.17 показано соединение цилиндрическими шпонками, в котором достигается более равномерное распределение нагрузки в сочетании с малым ослаблением сечения вала. Штифт ставится в отверстие с натягом. Отверстия сверлятся и развёртываются в сборе. Для осевой фиксации втулки на валу применяют несколько винтов, равномерно расположенных по окружности центрирования. Резьбовые отверстия также выполняются в сборе. При расчёте .

Шлицевые соединенияобразуются выступами на валу, входящими в пазы соединяемой детали. Они применяются в подвижных и неподвижных соединениях для передачи Т. Они имеют более высокую несущую способность за счёт большей площади рабочих поверхностей и повышенную усталостную прочность из-за меньшей глубины пазов.

По форме профиля зубьев различают прямобочные, эвольвентные и треугольные соединения, что показано на рис.18. Центрирование прямобочных соединений может быть по наружному или внутреннему диаметру, а также по боковым граням. В первом случае достигается лучшая соосность деталей, а в последнем — более равномерное распределение нагрузки.

Соединения с эвольвентными шлицами стандартизованы.

В них наиболее распространено центрирование по боковым сторонам. По сравнению с прямобочными, они имеют увеличенную несущую способность из-за большего числа зубьев и повышенную прочность за счёт увеличенного радиуса скругления у корня зуба.

Шлицы с треугольным профилем применяются в тонкостенных втулках и для замены посадок с натягом.

Шлицевые соединения кроме вращающего момента могут воспринимать изгибающие моменты и радиальную нагрузку.

Поэтому их расчёт ведут по критериям износостойкости и смятия: , где среднее давление на рабочих поверхностях . Здесь dm-средний диаметр соединения; z-число зубьев; k-коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями.

Профильные соединенияпоказаны на рис.19. В них крутящий момент передаётся лысками, или гранями.

Условие прочности по напряжениям смятия

,

где z-число граней; b-ширина лыски (грани); l-длина соединения.

Осевая фиксация осуществляется установочным винтом, или затяжкой винтами (гайкой) с упором в бурт вала.

Штифтовые соединенияслужат для соединения втулки и вала с помощью цилиндрических и конических штифтов.

Отверстие под штифт выполняется в сборе, детали при этом предварительно фиксируются установочным винтом. Штифты ставятся в отверстия с натягом. Для гарантии от невыпадения цилиндрического штифта при вибрациях выходы отверстия закерниваются, или засверленные отверстия в штифте расклёпываются (см. рис.20). У выходящего конца конического штифта с прорезью отгибаются лапки.

Отверстие под штифт снижает момент сопротивления вала изгибу и кручению и увеличивает концентрацию напряжений примерно в 2 раза.

При нагружении соединения на поверхности вала в сечении штифта возникают напряжения среза, а на его боковых поверхностях (во втулке) – напряжения смятия.

Условие прочности на срез можно записать так

,

где dв, — диаметры вала и штифта.

Из условия прочности по напряжениям смятия находят минимальный наружный диаметр втулки

.

В соединениях с натягоммомент и осевая нагрузка передаются за счёт сил трения. Вследствие упругой деформации деталей в сопряжении возникает контактное давление р. Поэтому натяг N фиксирует детали в окружном и осевом направлении. Условие сопротивления сдвигу соединения имеет вид рπdlfn>F, где n=0,5 коэффициент запаса сцепления. Сдвигающее усилие может быть осевым и тангенциальным, то есть

.

где ;

;

d-диаметр соединения; d1-диаметр отверстия вала; d2-наружный диаметр втулки; Ejj-модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов вала j=1 и втулки j=2.

При изготовлении натяг имеет определённый разброс.

Поэтому величину давления р вычисляют по Nmin. Значение натяга Nmax ограничивают условием отсутствия во втулке пластической деформации

Для снижения концентрации контактной нагрузки на кромках соединения используют различные конструктивные и технологические мероприятия.

Клеммовое соединениепоказано на рис.21. При затяжке болтов клемма подвергается изгибу и плотно охватывает вал. На поверхности контакта возникает давление р. Условие прочности соединения определяется из уравнения равновесия полуклеммы. Отсюда, величина усилия затяжки равна

,

где z-число болтов; f-коэффициент трения.

На рис.22 представлено соединение с коническими стяжными кольцами, где моменты и осевые нагрузки передаются силами трения на поверхности контакта вала 5 и ступицы 4. При затяжке гайки 1 пружинные конические кольца 2 и 3 надвигаются друг на друга. Наружные кольца 2 растягиваются и плотно прижимаются к ступице, а внутренние – сжимаются и прижимаются к валу. Давление р на контакте определяет несущую способность соединения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 10351 — | 8004 — или читать все.

Читайте также:  Установка козырька на приямок

источник

Способ соединения деталей типа вал-втулка с натягом

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при соединении с натягом деталей типа вал-втулка методом горячей запрессовки. К торцу вала крепят технологический стержень, на который устанавливают нагретую направляющую гильзу. Втулку нагревают и по направляющей гильзе заводят на вал. В результате обеспечивается повышение надежности процесса соединения деталей и качества полученного прессового соединения. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при выполнении операций сборки деталей типа вал-втулка, в частности при применении горячей запрессовки.

Известен способ сборки деталей с натягом типа вал-втулка путем нагрева охватывающей детали (Берникер Е.Л. Посадки с натягом в машиностроении.- M. -Л.: Машиностроение, 1966, с. 132).

Известен способ соединения деталей с натягом (а.с. N 95588074, B 23 P 11/02, 1981), заключающийся в нанесении на охватываемую деталь покрытия из плавкого металла с последующим его расплавлением.

Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение по а.с. N 749615, B 23 P 11/02, 1978, взятое за прототип, по которому предлагается для обеспечения качества соединения нагревать охватывающую деталь снаружи нагревателем через промежуточный элемент в виде легкоплавкого металла в процессе сборки. Недостатком данного способа является трудоемкость операций установки на втулку нагревателя, нанесения промежуточного элемента, удаления нагревателя и промежуточного элемента. Кроме того, при сложной конфигурации наружной поверхности втулки проблематичным становится установка на нее нагревателя, нанесение легкоплавкого металла и его последующее удаление.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности процесса соединения деталей и качества прессового соединения.

Технический результат достигается тем, что в способе соединения деталей типа вал-втулка, включающем нагрев охватывающей втулки и установку ее на вал, к торцу вала крепят технологический стержень, на который устанавливают нагретую направляющую гильзу.

Надежность процесса горячей запрессовки обеспечивается за счет центрирования втулки относительно вала и исключения возможности уменьшения посадочного зазора до нуля в процессе установки втулки на вал, качество соединения обеспечивается благодаря возможности производить сборку деталей без задиров на посадочных поверхностях.

На чертеже представлена схема расположения деталей при сборке.

Сущность способа заключается в том, что в торец вала 1 вворачивается стержень 2, на который устанавливается нагретая направляющая гильза 3, по которой на вал 1 заводится нагретая втулка 4. После запрессовки втулки 4 направляющую гильзу 3 и технологический стержень 2 снимают. Втулку 4 и направляющую гильзу 3 нагревают в печах и вынимают из печей одновременно. Втулку 4 нагревают, например, до 250 o C, направляющую гильзу 3 — до 150-200 o C.

Использование нагретой направляющей гильзы позволяет сцентрировать втулку относительно вала, создать направление движения втулки в процессе запрессовки и поддержать созданный при нагреве втулки посадочный зазор, а следовательно, уменьшить усилие запрессовки, исключить возможность схватывания сопрягаемых деталей, избежать задиров на посадочных поверхностях.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность процесса соединения деталей и обеспечить качество прессового соединения.

Способ соединения деталей типа вал-втулка с натягом, включающий нагрев охватывающей втулки и установку ее на вал, отличающийся тем, что к торцу вала крепят технологический стержень, на который устанавливают нагретую направляющую гильзу, по которой заводят на вал втулку.

источник

Монтаж подшипников: как правильно установить и закрепить деталк, схемы установки

Чтобы полностью использовать возможности деталей крепления стоит обратить внимание не только на их тщательный подбор. Для эффективной и длительной эксплуатации, перед началом работ надлежит ознакомиться с особенностями установки и крепления подшипников на валу и в корпусе. А также уделите время, чтобы изучить правила хранения, монтажа и демонтажа, смазки и прочего ухода за элементами. По словам специалистов, именно неправильная установка и незнание тонкостей или пренебрежение обслуживанием подшипникового узла вызывают около 30% поломок устройства.

Мы предлагаем ознакомиться с информацией, которая облегчит вам проведение технических процедур, просто и понятно, с помощью схем осветит те или иные аспекты инсталляции данных деталей.

Как следует подготовить подшипники к монтажу

Установка элементов производится в сухих помещениях без избыточной влажности, загрязнения и пыли. Нежелательно выполнять крепление рядом с металлорежущими станками, работа которых связана с появлением стружки и брызг охлаждающей эмульсии.

При необходимости сборки узла в незащищенном месте цехового пространства, следует принять меры, чтобы не допустить попадания посторонних включений и жидкости на шарикоподшипники и посадочные места. Эффективно использование фольгированной или технической бумаги, пропитанной маслом или парафином.

Главные правила, которых надо придерживаться перед тем, как надеть и закрепить подшипник на валу или в трубе:

  • Перед производством работ следует заранее произвести подготовку всех требуемых комплектующих, инструментария, вспомогательных приспособлений, расходных материалов и технической документации;
  • Выполнить тщательную проверку отсутствия загрязнения и дефектов корпусных деталей, валов, сальников и прочих компонентов. Особое внимание уделить резьбовым каналам, отверстиям и углублениям, которые могут стать сосредоточением старой смазки, или металлической стружки, оставшейся после проточки;
  • Досконально изучить чертежи для определения очередности действий по подготовке посадочных мест, перед тем как выполнить запрессовку или посадку подшипника на вал;
  • В литых корпусных элементах, не подвергавшихся предварительной механической обработке удалить остатки формовочного состава, зазубрины и прочие изъяны;
  • Тщательно проверить соответствие заданным параметрам в документации всех деталей сборного узла. Требуемая функциональность возможна лишь при соблюдении всех установленных техническими стандартами допусков. Воспользоваться кольцевыми калибрами, специальным мерительным инструментом и синусными линейками с занесением всех данных в журнал.
Читайте также:  Установка зажигания фольксваген крафтер

Контроль параметров должен производиться при положительной температуре. Если крупногабаритные элементы находились в неотапливаемом складе, выдержать несколько часов в теплом помещении до начала всех работ.

Инструменты, которые вам понадобятся

Для упрощения процесса монтажа был разработан целый ряд механических инструментов. В частности, компания NSK предлагает следующие изделия:

  • Монтажный комплект FTN333 – это отличный вариант для установки подшипников малого и среднего диаметра (от 10 до 55 мм) методом холодной посадки. Так вы корректно и беспроблемно справитесь с этой операцией.
  • Гаечные ключи – представлены в стандартном и усиленном исполнении. Незаменимы при установке контргаек. Это простое и недорогое средство для монтажа подшипников с конической посадкой.

Для удобства работы с подшипниками большого диаметра, компания предлагает гидравлическое оборудование:

  • Съемники, толкатели и съемные пластины – обеспечивают большие нагрузки для соблюдения рекомендуемой силы контакта между кольцом детали и поверхностью. Упрощают процесс монтажа и исключают возможность появления ошибок при установке.
  • Гайки – благодаря методу смещения повышают точность и скорость инсталляции компонентов подшипникового узла с конической посадкой. Имеют антикоррозийную пленку, а значит имеют длительный срок эксплуатации.
  • Насосы – предполагают совместное использование с гайками, нагнетают масло и значительно упрощают операцию.

Кроме того, для каждого типоразмера подшипника разработаны индукционные нагреватели. Компания NSK предлагает линейку устройств разных размеров и мощности.Они обеспечивают оптимальную и безопасную температуру деталей, чтобы процесс установки методом горячей посадки проходил беспроблемно.

Правила установки роликовых подшипников

При монтаже основное усилие должно быть направлено исключительно через внутреннюю обойму при насадке на вал и наружную при запрессовке в корпус. Недопустимо производство работ, при котором возникает ударное или другое динамическое воздействие.

При креплении и на вал, и в корпусную конструкцию – направлять одновременное усилие на оба кольца одновременно, не допуская перекоса.

Устанавливая детали при помощи подручных инструментов, когда нет возможности воспользоваться штатными приспособлениями, нельзя допускать ударные усилия к поверхности сепаратора, надо применить прокладку, гасящую воздействие. Можно воспользоваться втулкой из незакаленного стального или медного сплава.

При способе установки шарикоподшипников на вал с натягом, элемент желательно предварительно разогреть с помощью индукционного устройства, а затем насадить с небольшим усилием. Сторона п/ш, имеющая заводскую маркировку должна быть снаружи.

При работе с крупногабаритными элементами целесообразно воспользоваться специализированными приспособлениями, например, гидравлическими распорами, гарантирующими отсутствие повреждения поверхностей и повышенную производительность работ. Эта методика рекомендуется при установке п/ш, имеющих внутренний диаметр более 150 мм.

Как производить монтаж подшипников качения

К этому типу элементов относится достаточно много разновидностей деталей, установка которых различается последовательностью действий и методологией. Приведем некоторые из них:

  1. Радиальные роликовые ш/п, имеющие одно съемное кольцо без бортиков и внутреннюю обойму с роликами, устанавливается раздельно. Если на валу оба элемента подобного типа, установить дополнительную опорную деталь, которая для прочной фиксации и недопущения люфта по оси. Однобуртовые монтируются враспор для того, чтобы закрепить вал.
  2. Перед тем как приступить к установке игольчатого подшипника, вал предварительно покрыть пластичной смазкой. Если нет внутреннего кольца, во внешнюю обойму набить смазочный материал, установить игольчатые компоненты, ввести монтажную втулку, соблюдая посадочный зазор, который может составлять от 0,1 до 0,2 мм, а затем аккуратно вставить в посадочное место, проверив фиксацию. При монтаже рабочими поверхностями выступает наружная часть вала и внутренняя втулки. Боковыми ограничителями служат различные детали с конфигурацией колец на сопряженных компонентах. У этого типа п/ш нет сепараторов, прилегание компонентов препятствуют перекосу при эксплуатации.
  3. При установке подшипника стиральной машины следует придерживаться рекомендаций производителя и поэтапной схемы разборки бытовой техники. Традиционно во всех стиралках с фронтальной загрузкой установлено два п/ш в корпусе бака, для замены которых потребуется демонтировать верхние и боковые панели, двигатель и систему патрубков.

В процессе монтажа необходимо придерживаться нормативных параметров и контроля радиального зазора, который схож с требованиями при установке п/ш скольжения и значительно больше, чем у шариковых и роликовых:

  1. Детали, которые насаживаются на вал с предварительно вставленной крепежной втулкой, закрепить специальной гайкой. Чтобы не допустить защемления компонентов качения, которое может возникнуть при деформировании внутренней обоймы, проверить степень затяжки, вращая рукой наружное кольцо;
  2. При монтаже упорных одинарных подшипников, сначала насаживается на вал внутренняя обойма, а большая запрессовывается в корпусную деталь. Следует большое внимание обратить на зазор между наружным кольцом и стенкой посадочного места в корпусе;
  3. Монтируя радиально-упорные варианты, имеющие съемную наружную обойму, сначала устанавливайте на вал внутреннее кольцо, а затем в корпусную деталь наружное. Перед производством работ проверьте посадочные места и наличие смазки;
  4. Для равномерного восприятия п/ш осевых нагрузок, они ставятся попарно.

Особенности монтажа подшипников скольжения

Элементы подобного типа востребованы во многих производственных отраслях, особенно в случаях, когда нет возможности использования ш/п качения. Основное распространение изделия получили при сборке агрегатов, имеющих валы:

  • функционирующие под воздействием больших ударных и вибрационных нагрузок, в прокатных станах, гидромолотах, двигателях внутреннего сгорания и пр;
  • значительных диаметров, в гидравлических турбинах;
  • установленные в высокоскоростных механизмах, работающих в агрессивной среде, условиях повышенной влажности и пр.

А также в шпинделях металлорежущих станков, опорных конструкциях телескопических установок, бытовой технике. Основными частями ш/п скольжения является вкладыш и корпус, который может быть разъемным и цельным.

Читайте также:  Установки или сточные воды

Монтаж подшипников скольжения состоит из нескольких этапов:

  • стыковка втулки и корпусной детали с натягом, посредством посадки запрессовкой, с разогревом или холодной;
  • чтобы предотвратить проворачивание, внутренняя часть крепится винтом или насаживается на бронзовую шпонку;
  • вал предварительно окрашивается, вводится во втулку и несколько раз проворачивается возвратно-поступательными движениями. Так происходит подгонка для упрочнения фиксации.

Это основные правила для крепления элементов такого типа. Придерживаясь их, вы исключите возникновение проблем с эксплуатацией и продлите срок их использования.

Схемы установки радиально-упорных подшипников

О-образная

Подобный вариант монтажа еще именуется спина к спине, что подразумевает: линии распределения нагрузки направлены к оси п/ш. Используя подобную методику, воспринимается одинаковое воздействие в обе стороны, на каждый приходится действующее едино-направленное усилие.

Положительными аспектами является возможность восприятия подшипниковым узлом импульсных краткосрочных нагрузок и гарантия повышенной жесткости соединения.

Х-образная

В деталях, смонтированных по подобной схеме, которую еще называют лицом к лицу, вектор распределения нагрузки направлен к оси п/ш, воспринимая воздействие в обе стороны.

При таком способе установки сборный узел хуже воспринимает моментные воздействия.

Тандем

При невозможности выдерживать существующие осевые и радиальные силовые и динамические нагрузки одним п/ш, для обеспечения необходимой работоспособности агрегата применяется метод установки тандем, при котором детали монтируются однонаправлено. Радиальные и осевые силовые нагрузки распределяются одинаково между п/ш.

Сборный узел выдерживает нагрузку только в заданном направлении, поэтому при угрозе действующего усилия с другой стороны, рекомендуется дополнительная установка еще одного п/ш, чтобы компенсировать нагрузки.

Особенности установки выжимного подшипника

Этот п/ш является одним из основных компонентов узла сцепления транспортных средств, установленного между двигателем и КПП. Его задачей является размыкание потока при нажатии педали. Специальный привод смещает п/ш по направляющей на валу к корзине, надавливая на диафрагму. В разных т/с используются механические и гидравлические детали. Для установки следует придерживаться определенного алгоритма:

  • демонтировать коробку переключения передач, чтобы получить доступ к прочим узлам;
  • отвести оконечности фиксатора, где муфта стыкуется со стаканом;
  • извлечь п/ш из втулки одновременно с муфтой и пружинным держателем, отжав 4 крепежа;
  • осмотреть старый компонент на предмет наличия дефектов, проверить посадочное место и сопредельные узлы;
  • перед монтированием нового п/ш проверить наличие люфта и возможность свободного вращения;
  • смонтировать деталь на направляющую втулку и зафиксировать пружинным приспособлением вместе с муфтой, предварительно нанеся обильную смазку;
  • проверив должную посадку, поставить на место КПП.

Подобный способ описывает замену п/ш на легковом автомобиле ВАЗ, при установке выжимного подшипника на МАЗ и других грузовых транспортных средств, следует руководствоваться детальной инструкцией и рекомендациями производителя техники. Желательно использовать специализированные приспособления и ремонтные работы производить в сервисном центре, особенно это актуально для машин на гарантии.

Установка ступичного подшипника

При невозможности посещения автосервиса и выполнении работ по замене ш/п передней ступицы легкового автомобиля самостоятельно, следует предварительно подготовить все необходимые инструменты, смазку и ремкомплект. Машина фиксируется надежными упорами, предотвращающими скатывание, включается первая скорость. Затем все мероприятия выполняются в заданной последовательности:

  • снять колпак с колеса, ослабить гайку с помощью торцевого ключа или шестигранной головки;
  • приподнять автомобиль домкратом, проверить устойчивость;
  • выкрутить болты, убрать колесо, узел тормозных колодок аккуратно вывесить, чтобы предотвратить порчу шланга;
  • снять диск, вкрутить в монтажные отверстия подготовленные шпильки или болты до выхода с обратной стороны до 2 мм;
  • ударив молотком по оконечности шпилек выпрессовать ступицу;
  • снять п/ш, проверить посадочное место на предмет изъянов, нанести новую смазку и установить приготовленный п/ш;
  • выполнить сборку в обратной последовательности.

В зависимости от модификации т/с и года выпуска, методика может быть иной. Не рекомендуется производить ремонт самостоятельно с а/м, имеющими действующую гарантию.

Как правильно поставить подвесной подшипник на Газели

Деталь необходима для обеспечения подвижной фиксации к опоре карданного вала. Учитывая состояние дорог и постоянную загрузку транспортных средств, на п/ш приходится довольно большое динамическое воздействие, из-за чего деталь быстрее выходит из строя раньше, чем сказано в инструкции по эксплуатации.

Износу способствует недостаточное количество или неправильно подобранная смазка, которая загустевает при низких температурах и способствует повышенному трению. Расположение над системой выхлопа приводит к перегреву и высыханию.

При возникновении характерных звуков, свидетельствующих о выходе п/ш из строя, необходима срочная замена для предотвращения поломки других узлов.

При демонтаже кардана следует внимательно осмотреть шлицы и резьбовое соединение, убрать возможную коррозию и загрязнение. Снятие и установку шарикоподшипника желательно производить с применением специального съемника для предотвращения поломки. При отсутствии необходимого приспособления, пассатижами снять стопорные кольца, затем удерживая кардан на весу, резким ударом молотка через демпфирующую прокладку выбить чашки.

После извлечения старых п/ш, обязательно проверить посадочное место, параметры и целостность сопряженных деталей. Установка нового производится в обратном порядке, не забыть нанести обильную смазку с маркировкой, рекомендованной производителем.

Компания Подшипник.моби предлагает ознакомиться с обширным каталогом и купить шарикоподшипники всех модификаций и размеров от производителя по разумной цене. Все представленные товарные позиции имеют сертификаты качества и гарантию. Обеспечиваем быструю обработку поступающих заявок, согласование комплектации, отгрузку и доставку.

источник