Установка подшипников рядом на одном валу. Теория машин и механизмов

Радиальные шариковые подшипники, установленные по схеме враспор, как правило, на валу в осевом направлении не крепятся. Между торцами крышек и подшипниками может устанавливаться зазор для предотвращения заклинивания подшипников при тепловом расширении вала (рис. 12 а).

Шариковые радиальные подшипники плавающих опор закрепляются на валу с помощью установочных гаек (рис. 12 б), торцевых шайб (рис. 12 в), пружинных колец (рис. 12 г) и не требуют осевого крепления относительно корпуса.

Роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами закрепляются как на валу, так и в корпусе. В корпусах эти подшипники крепятся при помощи крышек, жестких буртов или пружинных колец, на валах -обычно с помощью пружинных колец (рис. 12 д, е).

Крепление сдвоенных и многорядных радиально-упорных подшипников на валах обычно осуществляется установочными гайками (рис. 12 ж).

Чем больше значение осевых нагрузок и выше скорость вращения подшипника, тем надежнее должно быть крепление колец подшипника.

2.7. Монтаж и демонтаж подшипников

Надежная работа подшипников во многом зависит от их качественного монтажа. Монтаж подшипника на вал осуществляется через внутреннее кольцо, а в корпус - через наружное кольцо при помощи гидравлического или винтового пресса. Передача усилий на кольцо должна осуществляться через монтажный стакан (рис. 13 а и б).

Монтаж подшипника может осуществляться или при неподвижном вале или при неподвижном подшипнике.

Часто монтаж подшипника на вал ведут с нагревом их до температуры 300°С.

Крупногабаритные подшипники, устанавливаемые на вал с натягом, монтируют гидравлическим способом. Для этого на валу делаются специальные каналы и канавки для подачи масла под внутреннее кольцо подшипника.

Масло, подаваемое в зону контакта кольца с валом под давлением, распирает кольцо, обеспечивая возможность осевого перемещения кольца вдоль вала.

Демонтаж подшипников малых размеров можно осуществлять ударами молотка по металлической оправке, ставя ее по окружности подшипника.

Различные способы крепления подшипников.

а) б) в)

Монтаж и демонтаж подшипников

Для демонтажа подшипников более крупных размеров используют различного рода винтовые или гидравлические съемники (Рис. 13 в). Тяги съемника прижимаются непосредственно к торцовой поверхности кольца или к расположенной рядом детали.

2.8. Смазка подшипников

Для смазки подшипников качения применяются пластичные (консистентные) или жидкие минеральные смазочные материалы. Смазка уменьшает трение между телами качения и сепаратором, способствует теплоотводу. амортизирует удары и вибрационные нагрузки, предохраняет подшипник от загрязнения и коррозии. В качестве жидких смазок применяются авиационные (МС), автомобильные (М), веретенные (АУ), индустриальные (И), приборные (МВП) и турбинные (Т) масла. Смазывание осуществляется разбрызгиванием, окунанием или путем капельной подачи.

Для экстремальных условий работы подшипников (работа в вакууме) могут использоваться твердые смазочные материалы. Наиболее распространенными из них являются дисульфит молибдена, фторопласт, графит, и композиции на базе этих материалов. Эти материалы используются как в виде порошка, который наносится на детали подшипников, так и для изготовления самосмазывающихся сепараторов подшипников.

Высокоскоростные, легконагруженные подшипники, как правило, смазываются масляным туманом, который образуется при распылении частиц масла в корпусе струей воздуха. В тяжелонагруженные быстроходные подшипники масло непрерывно подается струей через форсунки.

В редукторах, коробках перемены передач и других механизмах, смазываемых погружением колес в общую масляную ванну, подшипники обычно смазываются тем же маслом, что и зубчатые колеса, за счет разбрызгивания масла и циркуляции масляного тумана внутри закрытого корпуса.

Считается, что разбрызгивание масла обеспечено, если выполняется условие:

, м/с

где V - окружная скорость погружаемого в масло колеса;

R - радиус колеса, м;

g = 9.81 - ускорение свободного падения, м/с 2 .

В противном случае для подшипников применяют автономную смазочную систему пластичным смазочным материалом.

Наилучшим условием работы подшипника качения является постоянное наличие малого количества смазки. Излишняя смазка создает дополнительное сопротивление вращению, способствуя повышению температуры и старению смазки. Поэтому при смазке окунанием в масляную ванну уровень масла в подшипнике не должен превышать центра, тела качения при

n < 3000 мин -1 , а при большей частоте вращения уровень его должен быть несколько ниже. При использовании пластичной смазки свободное пространство в подшипниковом узле заполняется на 2/3 объема при n ≤ 1500 мин -1 и на 1/2объема при. n > 1500 мин -1

Пластичная смазка раз в год должна полностью заменяться. В промежутках между заменой через 2-3 месяца производится пополнение узла свежей смазкой.

Если подшипник необходимо защитить от избытка масла, выдавливаемого из зацепления близко расположенной косозубой шестерни, то устанавливается маслозащитная шайба, (рис. 14 а б). В случае недостаточной подачи смазки, а также подачи ее в труднодоступные места делаются специальные маслопроводящие канавки. В канавки масло стекает по стенкам корпуса.

При использовании пластичной смазки полость подшипника должна быть изолирована от внутренней части корпуса редуктора. Для этого используются мазеудерживающие кольца (Рис. 14, в). Эти кольца имеют 2...3 круговые канавки. Торец мазеудерживающего кольца должен выступать из полости подшипника на 1 ... 3 мм, чтобы попадающее на кольцо жидкое масло отбрасывалось в корпус центробежной силой.

а) б) в)

Подшипники с маслоотражательными и маслоудерживающими кольцами.

Хранить расконсервированные подшипники более двух часов без защиты от коррозии не допускается. Как и всякая точная деталь, подшипники качения требуют аккуратного обращения при монтаже. 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. Во избежание защемления подшипников при монтаже в разъемных корпусах допускается иметь фаски в местах стыка их посадочных поверхностей. При монтаже подшипника силу запрессовки следует прикладывать непосредственно к запрессовываемому кольцу — внутреннему при монтаже на вал и наружному при монтаже в корпус. Если оба кольца должны быть установлены с натягом, то сила должна передаваться непосредственно и одновременно обоим кольцам. Запрещается проводить монтаж таким образом, чтобы сила передавалась с одного кольца через тела качения на другое. Не допускается приложение монтажных сил к сепаратору.

Для монтажа подшипников или только колец (для разборных конструкций) на вал или в корпус помимо прессов можно использовать также механический монтажный инструмент (накидные, ударные, торцовые ключи), гидравлические (гидрогайки, гидрораспор) или нагревательные устройства. При монтаже подшипников открытого типа с цилиндрическим отверстием на вал с натягом подшипник целесообразно предварительно нагреть. Необходимая разность температур ∆t между кольцом подшипника и валом или корпусом зависит от величины натяга при посадке и посадочного диаметра кольца. Ориентировочные значения разности температур ∆tпри некоторых наиболее часто применяемых полях допусков можно определить по рис. 1.

Недопустимо нагревать подшипники до температур свыше 125 °С, так как при этом могут произойти изменения структуры материала подшипника. Равномерного нагрева можно достичь при помощи индукционных нагревателей, нагревательных электроплиток с термостатом и масляной ванны. В последнем случае подшипник погружают в ванну с нагретым до необходимой температуры чистым минеральным маслом, обладающим высокой температурой вспышки, и выдерживают в течение 10…15мин. При монтаже подшипников с защитными шайбами и постоянно заложенным смазоч­ным материалом их нагрев проводят в термостате.

Принцип индукционного нагрева. Принцип действия индукционного нагревателя тот же, что и обычного трансформатора. На стальном магнитопроводе имеется первичная обмотка с большим числом витков. Подшипник или другая нагреваемая деталь выполняет роль вторичной короткозамкнутой обмотки. Соотношение напряжений на первичной и вторичной обмотках равно отношению числа витков, в то время как мощность остается постоянной. Таким образом, в нагреваемой детали циркулирует ток большой силы и малого напряжения, вызывающий ее интенсивный разогрев. При этом первичная обмотка и магнитопровод нагревателя остаются не нагретыми. Основу индукционного нагревателя, например фирмы SKF, составляет высокочастотный трансформатор, который работает аналогично импульсным блокам питания электронной техники (телевизоров, компьютеров и др.) и отличается очень малым потреблением энергии. Вследствие электромагнитной индукции при индукционном нагреве подшипник намагничивается. Поэтому важно обеспечить после нагрева размагничивание подшипника, чтобы к нему не притягивались металлические частицы загрязнений. Для монтажа подшип­ников с отверстием диаметром более 50мм целесообразно применение гидравли­ческого распора , обеспечивающего наибо­лее качественную установку подшипника: отсутствие каких-либо повреждений мон­тажных поверхностей и высокую произво­дительность.

На рис. 2 приведена схема установки подшипника с конусным отверстием на вал с применением гидрораспора. Масло под давлением 50 Мпа подают плунжерным насосом через отверстие в канавку вала под внутреннее кольцо подшипника и распирают его. Вращением гайки подшипник перемещают в осевом направлении до места установки. Так же устанавливают подшипник с цилиндрическим отверстием. Однако при монтаже подшипников на цилиндрическом участке их обязательно доводят до упора в заплечик вала.

Как видно из рисунка, при монтаже подшипника с применением гидрораспора в конструкции вала должны быть предусмотрены: резьбовой участок под гайку, резьбовое отверстие дkя штуцера маслопровода (М6 при d≤100 мм), отверстие (Ø2,5 мм) и канавка (ширина 3 мм, глубина 0,5 мм) для подачи масла.

При установке подшипника в корпус с натягом рекомендуют предварительно охла­дить подшипник до температуры (-70…-75) °С в термостате с су­хим льдом либо нагреть корпус на 20…50 °С выше температуры подшипника.

Наиболее целесообразны способы мон­тажа, при которых реализуют одновремен­ное и равномерное давление по всей окруж­ности монтируемого кольца. При таких способах не возникает перекос монтируе­мого кольца. Для осуществления подобных способов применяют монтажные стаканы — трубы из мягкого металла, внутренний диаметр ко­торых несколько больше диаметра отвер­стия кольца, а наружный — немного меньше наружного диаметра кольца. На свободном конце трубы устанавливают заглушку со сферической наружной поверхностью, к которой и прикладывают силу при монта­же. В монтажных стаканах предусматривают отверстие для свободного выхода воздуха из внутренней полости стакана при запрессовке подшипника на вал.

На рис. 3 показаны возможные способы установки подшипников на вал (рис. 3, а), в корпус (рис. 3, б), одновременно на вал и в корпус (рис. 3, в). Чтобы сила при установке прикладывалась равномерно к обоим кольцам, опорные поверхности установочного кольца должны лежать в одной плоскости. Это позволяет предотвратить перекос наружного кольца. При этом следует учитывать, что шарики некоторых типоразмеров сферических двухрядных подшипников выступают на 0,7…2,8 мм за торцы колец и, следовательно, на промежуточном установочном кольце должна быть предусмотрена проточка, чтобы оно не повредило шарики.

Осевую силу при монтаже создают с помощью механических или гидравлических прессов . Если вал, на котором монтируют подшипник, имеет резьбовой конец, то подшипник можно монтировать с помощью трубы, подобной описанной выше (но без заглушки), к которой прикладывают осевую силу путем вращения специальной гайки с крупной резьбой относительно промежуточной втулки, навинченной на резьбовой конец вала (рис. 3, б). При от­сутствии гидравлических и механических приспособлений при единичном производ­стве и монтаже с небольшими натягами подшипников малых размеров (d ≤ 50 мм, масса 1 кг) может быть допущено нанесение несильных ударов молотком через монтажный стакан с за­глушкой, выполненные из ударопрочного материала. Нельзя наносить удары непосред­ственно по кольцу.

При любых способах монтажа , особенно при монтаже с помощью молотка, необхо­димо тщательно следить за обеспечением равномерного , без перекоса, осевого пере­мещения кольца . Наличие перекоса при монтаже приводит к образованию задиров на посадочной поверхности, неправильной установке подшипника, сокращающей его ресурс, а в отдельных случаях — к разрыву монтируемого кольца.

Двухрядные сферические шариковые и роликовые подшипники с коническим отверстием устанавливают на цилиндрическом валу с помощью закрепительных и стяжных втулок, а на валах с конической шейкой -непосредственно . Монтаж подшипников с отверстием до 70мм и нормальными натя­гами выполняют с помощью монтажной втулки , навертываемой на резьбовой конец вала. Нажимная часть воздействует на то­рец закрепительной втулки или непосред­ственно на торец внутреннего кольца (при монтаже без закрепительных и стяжных втулок). Подшипники диаметром свыше 70мм следует монтировать гидравлическими ме­тодами (с помощью гидравлических гаек или устройств для нагнетания масла под устанавливаемое кольцо). Так как по мере осевого продвиже­ния закрепительной втулки внутреннее кольцо деформируется (расширяется), радиальный зазор в подшипнике уменьшает­ся. Радиальный зазор необходимо контро­лировать с помощью щупа. Допустимое минимальное значение Δ min сб радиального зазора, мм, после сборки узла для подшип­ников, изготовленных с зазорами нормаль­ной группы по ГОСТ 24810-81, ориентиро­вочно может быть определено по формуле:

Δ min сб =d/3000,

где d — номинальный диаметр отверстия подшипника, мм.

При монтаже двухрядных сферических подшипников с коническим отверстием кольца могут деформироваться и изменять форму поверхностей качения. В этих случа­ях, особенно при d>100мм, следует изме­рять при монтаже (и после монтажа) ради­альный зазор щупом не только в верти­кальной плоскости, но также в горизон­тальной осевой плоскости подшипника. Зазор определяют как среднее арифметиче­ское трех измерений в каждой из плоско­стей (с поворотом последовательно на 120°). Крупногабаритные (d>300мм) сфери­ческие роликовые подшипники целесооб­разно перед монтажом разогреть до 60…70 °С.

В процессе установки подшипников (особенно воспринимающих осевые силы), там, где это возможно, с помощью щупа или по световой щели следует убедиться в плотном и правильном (без перекосов) прилегании торцов колец подшипника к торцам заплечиков . Такой же проверке должны быть подвергнуты противополож­ные торцы подшипников и торцы прижи­мающих их в осевом направлении деталей.

Должен быть установлен необходимый осевой зазор радиально-упорных и упорных подшипников , что осуществляют, начиная с нулевого зазора, осевым смещением наружного или внутреннего кольца с помощью прокладок, гаек, калиброванных дистанционных втулок. Практические методы, используемые для регулирования и измерения зазора, выбирают исходя из конкретных условий и в зависимости от того, осуществляется ли единичная или серийная сборка. Для проверки осевого зазора в собранном узле, например, к торцу выходного конца вала подводят измерительный наконечник индикатора, укрепленного на жесткой стойке. Осевой зазор определяют по разности показаний индикатора при крайних осевых положениях вала. Вал смещают в осевом направлении до плотного контакта тел качения с поверхностью качения соответствующего наружного кольца.

При регулировании конических роликоподшипников и перед измерением зазора обязательно нужно провернуть несколько раз вал (или корпус) в обоих направлениях, чтобы убедиться, что торцы роликов находятся в соответствующем контакте с направляющими бортами внутренних колец.

Для повышения точности вращения, особенно в быстроходных узлах, например в электрошпинделях для шлифования, зазор в радиально-упорных подшипниках выбирают, создавая стабильный натяг, обеспечивающий точное фиксирование тел качения на дорожках качения. Этого достигают приложением к не вращающемуся кольцу подшипника осевой силы с помощью одной или нескольких тарированных пружин.

Необходимо проверить правильности взаимного расположения подшипников в опорах одного вала.

Вал после монтажа должен вращаться от руки легко, свободно и равномерно.

После завершения сборочных операций и введения в подшипниковые узлы смазочного материала, предусмотренного технической документацией, следует проверить качество монтажа подшипников пуском сборочной единицы с низкой частотой при частичной нагрузке. Нельзя проводить испытания без нагрузки или сразу разгонять подшипники до высоких частот вращения, так как тела качения могут при этом начать проскальзывать по дорожке качения и повредят ее. При этом прослушивают шум вращающихся подшипников с помощью электронных диагностических приборов, стетоскопа, трубы или через деревянную палочку, отвертку. Инструмент следует установить на корпус как можно ближе к подшипнику. Правильно смонтированные и хорошо смазанные подшипники при работе создают ясный, непрерывный и равный шум.

(По материалам книги: О.П. Леликов. Валы и опоры с подшипниками качения. Конструирование и расчет. М., Машиностроение. 2006)

Основные краткие правила установки и демонтажа подшипников

1. Знание дела и профессионализм персонала.
2. Работы по установке подшипников должны выполняться вдали от машин, производящих металлическую стружку и отработанное масло со стружкой.
3. Обеспечение необходимым инструментом, приспособлениями и материалами.
4. Наличие и соблюдение инструкций, чертежей и технологий.
5. Проверка точности размеров и форм всех деталей, сопряженных с подшипниками.
6. Детали подшипникового узла должны быть тщательно очищены.
7. Заводскую упаковку подшипников необходимо снимать непосредственно перед их установкой в узел.
8. При необходимости подшипники промыть в соответствующем растворе и тщательно просушить (расконсервировать).
9. Хранение подшипников после расконсервации без защиты от коррозии более двух часов не допускается.
10. Перед установкой посадочные поверхности подшипника, вала и корпуса должны быть смазаны тонким слоем смазочного материала.
11. При установке и демонтаже детали подшипника не должны подвергаться прямым ударам.
12. Категорически запрещается проводить установку или демонтаж с предачей силы с одного кольца подшипника на другое через тела качения.

Для подготовки подшипников к монтажу предварительно проверяют надписи на упаковке и самих подшипниках. Распаковывают подшипники непосредственно перед началом работ с ними. Расконсервацию подшипников производят согласно действующей инструкции по хранению, расконсервации подшипников и их деталей и обращению с ними. Как правило, подшипники расконсервируют в горячем (80.90°С) минеральном масле, тщательно промывают в 6.8%.ном растворе масла в бензине или в горячих (75.85°С) антикоррозионных водных растворах.

Хранить расконсервированные подшипники более двух часов без защиты от коррозии не рекомендуется. После расконсервации потребитель подшипников должен обеспечить их защиту от коррозии при контроле, монтаже, сборке и хранении изделии по соответствующей внутризаводской инструкции.

Перед монтажом подшипник следует проверить на соответствие внешнего вида, легкости вращения, зазоров требованиям нормативно-технической документации. Визуально у подшипников открытого типа должны быть проверены наличие забоин, следов загрязнений, коррозии, полного комплекта заклепок, плотности их установки или других соединительных элементов, полного комплекта тел качения, наличие повреждений сепаратора. У подшипников закрытого типа следует проверить, не повреждены ли уплотнения или защитные шайбы. Легкость вращения предварительно смазанного подшипника проверяют вращением от руки наружного кольца. Проверку ведут, удерживая подшипник за внутреннее кольцо в горизонтальном положении. Кольца должны вращаться плавно, без резкого торможения. При повышенных требованиях к подшипнику легкость вращения проверяют на приборах, например, методом выбега.

Для проверки радиального зазора 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 противоположные положения. Разница показаний прибора соответствует значению радиального зазора. Проводят три измерения, поворачивая свободное кольцо относительно начального положения оси подшипника. Аналогично проводят измерение осевого зазора, но при вертикальном положении оси подшипника. Закрепляя одно из колец, другое смещают в осевом направлении в два крайних положения под действием измерительного усилия и фиксируют разность показаний индикатора. Радиальные зазоры в радиальных двухрядных сферических роликовых подшипниках и подшипниках с цилиндрическими роликами без бортов на наружных кольцах с диаметром посадочного отверстия свыше 60 мм могут быть измерены с помощью щупа.

Непосредственно перед монтажом необходимо проверить монтажные поверхности корпусов (отверстия и торцы) и валов (посадочные поверхности и торцы) на отсутствие забоин, царапин, глубоких рисок от обработки, коррозии, заусенцев и загрязнений. Валы, особенно при соотношениях длины и наибольшего диаметра более 8, следует проверять на прямолинейность оси (отсутствие изгиба). Проверку целесообразно проводить при вращении вала в центрах с помощью стрелочных приборов. Увеличение эксцентриситета от сечения к сечению в направлении от края к середине указывает на искривление вала.

Необходимо проверить отклонение соосности всех посадочных поверхностей, расположенных на одной оси, на соответствие нормам, указанным в технической документации. Если подшипники, служащие опорой одного вала, устанавливают в различные (раздельные) корпуса, соосность корпусов, в соответствии с требованиями технической документации, должна быть обеспечена с помощью прокладок или других средств.

При установке на одну посадочную шейку двух подшипников (радиальных: шариковых, роликовых сферических и цилиндрических) разница в радиальных зазорах не должна превышать 0,03 мм, а по внутреннему и наружному диаметрам колец - не более половины поля допуска.

Сопрягаемые с подшипниками поверхности валов и корпусов должны быть тщательно промыты, протерты, просушены и смазаны тонким слоем смазочного материала. Каналы для подвода смазки должны быть продуты и очищены от стружки и других металлических частиц. При монтаже подшипника усилие напрессовки должно передаваться только через напрессовываемое кольцо - через внутреннее при монтаже на вал и через наружное - в корпус.

Запрещается проводить монтаж таким образом, чтобы усилие передавалось с одного кольца на другое через тела качения. Если подшипник одновременно монтируется на вал и в корпус, то усилия передаются на торцы обоих колец.

Не допускается приложение монтажных усилий к сепаратору. Нельзя наносить удары непосредственно по кольцу. Допускается нанесение легких ударов по кольцу только через втулку из мягкого металла. При монтаже подшипников открытого типа с цилиндрическим отверстием на вал с натягом подшипник целесообразно предварительно нагреть в масляной ванне. Для этого подшипник следует погрузить в ванну с чистым минеральным маслом, обладающим высокой температурой вспышки, нагретым до 80.90°С, и выдержать в течение 15.20 мин в зависимости от размеров. При монтаже подшипников с защитными шайбами и постоянно заложенной смазкой их нагрев до той же температуры следует производить в термостате. Нагретый подшипник устанавливают на вал и доводят до места небольшим усилием. При этом сторона подшипника, на которой нанесено заводское клеймо, должна быть снаружи. Для монтажа крупногабаритных подшипников наиболее целесообразным является применение гидравлического распора, обеспечивающего наиболее качественную установку подшипника, отсутствие каких-либо повреждений монтажных поверхностей и высокую производительность. Особенно целесообразен этот способ для монтажа подшипников с внутренним коническим отверстием диаметром более 120.150 мм.

При посадке подшипника в корпус с натягом рекомендуется перед монтажом предварительно охладить подшипник жидким азотом (160 °С) или сухим льдом, либо нагреть корпус.

Наиболее целесообразными являются способы монтажа, при которых осуществляется одновременное и равномерное давление по всей окружности монтируемого кольца. При таких способах не возникает перекос монтируемого кольца. Для осуществления подобных способов применяют трубы из мягкого металла, внутренний диаметр которых несколько больше диаметра отверстия кольца, а наружный немного меньше наружного диаметра кольца. На свободном конце трубы следует установить заглушку со сферической наружной поверхностью, к которой и прилагают усилие при монтаже.

Усилие при монтаже следует создавать с помощью механических либо гидравлических прессов и приспособлений. При отсутствии механических и гидравлических приспособлений и монтаже с небольшими натягами подшипников малых размеров допустимо нанесение несильных ударов молотком через монтажную трубу с заглушкой. При любых способах монтажа, особенно при монтаже с помощью молотка, необходимо тщательно следить за обеспечением равномерного, без перекоса, осевого перемещения кольца. Наличие перекоса при монтаже приводит к образованию задиров на посадочной поверхности, неправильной установке подшипника, приводящей к сокращению срока его службы, а в отдельных случаях - к разрыву монтируемого кольца.

Двухрядные сферические шариковые и роликовые подшипники с коническим отверстием устанавливают на цилиндрическом валу с помощью закрепительных и стяжных втулок, а на валах с конической шейкой - непосредственно на шейку вала.

Монтаж подшипников с диаметром отверстия до 70 мм и нормальными натягами целесообразно осуществлять с помощью монтажной втулки, навертываемой на резьбовой конец вала. Нажимная часть воздействует на торец закрепительной втулки или непосредственно на торец внутреннего кольца (при монтаже без закрепительных и стяжных втулок).

Подшипники с диаметром отверстия свыше 70-100 мм следует монтировать гидравлическими методами. Так как по мере осевого продвижения закрепительной втулки внутреннее кольцо подшипника деформируется (расширяется), радиальный зазор уменьшается. Радиальный зазор необходимо контролировать с помощью щупа.

Крупногабаритные (с диаметром отверстия более 300 мм) сферические роликовые подшипники целесообразно перед монтажом разогреть до 60-70°С. При монтаже игольчатого подшипника без сепаратора последняя игла должна входить с зазором, равным от 0,5 до 1 диаметра иглы. Иногда для выполнения этого условия устанавливают последнюю иглу с меньшим диаметром.

В процессе установки подшипников (особенно воспринимающих осевые усилия) там, где это возможно, с помощью щупа толщиной от 0,03 мм или по световой щели следует убедиться в плотном и правильном прилегании торцов колец подшипника к торцам заплечиков. Аналогичной проверке должны быть подвергнуты противоположные торцы подшипников и торцы прижимающих их в осевом направлении деталей. Необходимо проверить правильность взаимного расположения подшипников в опорах одного вала. Вал после монтажа должен вращаться от руки легко, свободно и равномерно. Осевой зазор радиально-упорных и упорных подшипников устанавливают осевым смещением наружного и внутреннего колец с помощью прокладок, гаек, распорных втулок. Для проверки осевого зазора в собранном узле к торцу выходного конца подводят измерительный наконечник индикатора, укрепленного на жесткой стойке. Осевой зазор определяют по разнице показаний индикатора при крайних осевых положениях вала. Вал смещают в осевом направлении до полного контакта тел качения с поверхностью качения соответствующего наружного кольца.

Для повышения точности вращения, особенно в быстроходных узлах, например, электрошпинделях для шлифования, зазоры в радиальноупорных подшипниках выбирают, создавая стабильный натяг на подшипники. Это достигается приложением к вращающемуся кольцу подшипника осевого усилия через тарированную пружину. При этом тела качения точно фиксируются на дорожках качения.

Для предотвращения "закусывания" крупных подшипников при монтаже или в процессе эксплуатации перед установкой их в разъемные корпуса допускается производить расшабривание поверхностей полуотверстий в местах разъема. Полноту прилегания крупных подшипников к посадочным местам в разъемных корпусах проверяют с помощью калибра и краски (отпечатки краски должны составлять не менее 75% общей посадочной площади). В разъемных корпусах с помощью щупа проверяют также плотность и равномерность прилегания основания крышки (зазор не более 0,03-0,05 мм). В собранном узле необходимо проверить наличие зазоров между вращающимися и неподвижными деталями. Особое внимание следует обратить на наличие зазоров между торцами неподвижных деталей и торцами сепараторов, которые иногда выступают за плоскость торцов колец. Следует проверить также совпадение проточек для подачи смазки в корпусах со смазочными отверстиями в наружных кольцах подшипников.

Для подшипников с цилиндрическими роликами и без бортов после монтажа должно быть проверено 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 (большие значения даны для подшипников больших размеров).

После завершения сборочных операций и введения в подшипниковые узлы смазочного материала, предусмотренного технической документацией, следует проверить качество монтажа подшипников пробным пуском сборочной единицы на низких оборотах без нагрузки. При этом прослушивают шум вращающихся подшипников с помощью стетоскопа или трубы. Правильно смонтированные и хорошо смазанные подшипники при работе создают тихий, непрерывный и равномерный шум. Свистящий шум свидетельствует о недостаточном смазывании или наличии трения между соприкасающимися деталями узла. Звенящий металлический звук может быть вызван слишком малым зазором в подшипнике.

Равномерный вибрирующий звук вызывается попаданием инородных частиц на дорожку качения наружного кольца. Шум, возникающий время от времени при неизменной частоте вращения, свидетельствует о повреждении тел качения. Шум, проявляющийся при изменении частоты вращения, может быть обусловлен повреждением колец в результате монтажа или наличием усталостных выкрашиваний на поверхностях качения. Стучащие звуки возможны вследствие загрязнения подшипника. Неравномерный громкий шум создают сильно поврежденные подшипники. Прослушивая подшипники, необходимо учитывать особенности узла и природу шума при его работе, так как, кроме дефектов подшипниковых узлов, ненормальный шум может быть вызван, например, зубчатыми передачами, соединительными муфтами и другими неправильно изготовленными или плохо пригнанными деталями. В связи с этим окончательное заключение о причинах ненормального шума можно сделать только после тщательной про верки и прослушивания работы всех деталей механизма.

Другим показателем качества и стабильности работы подшипникового узла является его температура. При обычных условиях работы температура подшипника не должна превышать температуру окружающей среды более, чем на 30°С.

Причиной повышенной температуры может быть малый зазор в подшипнике или чрезмерно большой натяг, недостаток смазки, увеличенный момент трения вследствие износа рабочих поверхностей подшипника или взаимного перекоса колец. Возможны комбинации этих причин. Необходимо иметь в виду, что в течение 1-2 дней после смазывания (в том числе повторного) имеет место некоторое повышение температуры подшипника.

Демонтаж подшипников необходимо производить при неправильно выполненной сборке и замене вышедших из строя деталей подшипникового узла. При демонтаже легко повредить пригодные для дальнейшего применения детали подшипникового узла. Не исключены также погрешности при повторном монтаже. Поэтому должны быть существенные основания для проведения демонтажа и продуманный выбор инструмента и технологии разборки (сборки) подшипникового узла. Демонтаж выполняется с применением специального инструмента и приспособлений.

Разумеется,требуется достаточная квалификация персонала. Возле рабочего места не должно находиться оборудования, которое вырабатывает металлическую стружку и использованное масло.Следование установленным технологиями, а также соответствие заданным размерностям деталей.Перед самим монтажом подшипники должны быть подготовленными к установке. Для этого требуется промывка подшипника в растворе. В таком виде долго хранить подшипники запрещается.

В процессе установки следует аккуратно относиться к подшипникам и не подвергать их ударами об твердую поверхность.Монтаж подшипников начинается с процесса расконсервации. Для этого подшипник обрабатывается маслом с температурой в 90 °С, после чего следует промывка в 6.8%.ном соединении из масла и бензина. Нужно помнить, что долго хранить распакованные подшипники без надлежащей защиты запрещается, поэтому после расконсервации затягивать с установкой подшипника не следует. Подшипник должен соответствовать всем ключевым показателям, включая внешний вид и легкость вращения, а конструкция подшипника не должна быть повреждена. Если подшипник имеет открытый тип, то его соединительные элементы должны быть плотно закреплены, а в закрытых подшипниках защитные шайбы должны быть целыми. Рекомендуется проверять вращение подшипника либо вручную, либо специальными приспособлениями (монтажным инструментарием). Компания "Проинтек " занимается поставкой монтажного инструмента известных производителей, вы можете выбрать необходимый инструмент перейдя в каталог

Радиальный зазор на подшипнике проверяется индикатором. Любое кольцо подшипника закрепляется в горизонтальном положении оси, после чего свободное кольцо смещают по радиальному направлению в два противоположных положения. Разница полученных измерений и является зазором. Процедура повторяется при вертикальном положении оси. В случае необходимости, зазор можно подкорректировать щупом.

Монтажная поверхность не должна быть повреждена или содержать признаки коррозийного заражения. Посадочные поверхности, если они находятся на одной оси, не должны быть отклонены больше установленного в документации предела. Если подшипники монтируют в разные корпуса, но они являются опорой для единого вала, то соосность раздельных корпусов, корректируется с помощью прокладок. На одной посадочной шейке, если там будут установлены два радиальных подшипника, разница в зазоре не может быть более 0,03 мм. Все рабочие поверхности, которые будут контактировать с подшипником, должны быть чистыми и обработанными смазкой.

Нельзя устанавливать подшипник с помощью передачи усилий с одного кольца на другое через тела качения. Усилия должны передаваться на торцы колец.

Чтобы сепаратор не повредился в связи с неправильным методом установки, не следует прилагать на него монтажное давление. Делать удары по кольцу можно только через втулку. Открытые подшипники с цилиндрическим отверстием перед установкой на вал с натягом нужно обрабатывать подогретым до 90 °С маслом. Установка подшипников, которые имеют защитную шайбу, предполагает предварительный подогрев детали в термостате. Монтаж крупных подшипников требует использования гидравлического распора. Данное устройство подходит для подшипников, которые имеют диаметр конического отверстия более 120 мм.

Процесс монтажа должен осуществляться таким способом, чтобы давление на монтируемое кольцо распределялось в равной степени на всю окружность. Для этого используются трубы с большим внутренним диаметром, чем диаметр монтируемого кольца, а внешний диаметр трубы должен быть меньше, чем у монтируемого кольца. На конце трубы, который является свободным, закрепляется сферическая заглушка, на которую прилагается усилие во время установки подшипника.

Только с помощью механического либо гидравлического пресса следует создавать усилие при установке подшипника. Подшипники малых размерностей допускают использование монтажной трубы с заглушкой для создания усилия, но в данном случае придется следить за равномерным осевым перемещением кольца.

Двухрядные сферические подшипники с коническим отверстием следует устанавливать на цилиндрическом валу, используя при этом втулки, а если вал имеет коническую шейку – то устанавливать подшипник нужно именно на эту шейку. Если у подшипника отверстие не превышает 70 мм, то монтаж выполняется втулкой, где нажимная часть воздействует на торец внутреннего кольца. Если диаметр превышает 100 мм, то подшипник устанавливается гидравлическим способом. Самые крупные следует перед установкой нагревать. У игольчатого подшипника последняя игла должна оставлять небольшой запас в пространстве – для этого она должна иметь меньший диаметр.

При монтаже подшипника следует щупом проверять плотность расположения торцов колец к торцам заплечников. Также следует проверять корректное расположение подшипников на одном вале. Осевой зазор проверяется подключением индикатора к торцу собранного узла и определяется разницей полученных измерений при крайних осевых положениях вала.

Чтобы электрошпиндели для шлифования имели точное вращение, зазоры нужно выбирать, делая стабильный натяг на подшипник. Для достижения данного эффекта осевое усилие, приложенное к вращающемуся кольцу, проходит через тарированную пружину.

Установленные подшипники с цилиндрическими роликами должны иметь смещение внутреннего и наружного кольца в направлении оси, причем для подшипника с короткими роликами этот показатель должен составлять не более 0,5 мм, а для детали с длинными роликами – более 1 мм.

После установки подшипника следует проверить его состояние в работе. В рабочем процессе не должно быть слышно посторонних шумов, включая свист и звонкий звук металла. Появление вибрации может свидетельствовать о наличии лишних частиц на дорожке качения.

Температура подшипника не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 30°С, но это при условии того, что режим работы подшипника является обычным.

Хранить расконсервированные подшипники более двух часов без защиты от коррозии не допускается.

Сопрягаемые с подшипником поверхности валов и корпусов перед монтажом подшипников должны быть тщательно промыты, протерты, просушены и смазаны тонким слоем смазочного материала, канавки для подвода смазочного материала должны быть продуты и очищены.

Во избежание защемления подшипников при монтаже в разъемных корпусах допускается иметь фаски в местах стыка посадочных поверхностей.

При монтаже подшипника силу запрессовки следует прикладывать непосредственно к запрессовываемому кольцу - внутреннему при монтаже на вал и наружному при монтаже в корпус. Запрещается проводить монтаж таким образом, чтобы сила передавалась с одного кольца через тела качения на другое. Не допускается приложение монтажных сил к сепаратору.

При монтаже подшипников открытого типа с цилиндрическим отверстием на вал с натягом подшипник целесообразно предварительно нагреть в масляной ванне. Для этого подшипник погружают в ванну с чистым минеральным маслом, обладающим высокой температурой вспышки, нагретым до 80-90ºС , и выдерживают в течение 10-15мин.

При монтаже подшипников с защитными шайбами и постоянно заложенным смазоч­ным материалом их нагрев до той же тем­пературы проводят в термостате.

Для монтажа крупногабаритных подшип­ников (с отверстием диаметром более 300мм) целесообразно применение гидравли­ческого распора, обеспечивающего наибо­лее качественную установку подшипника: отсутствие каких-либо повреждений мон­тажных поверхностей и высокую произво­дительность. Этот способ целесообразен также для монтажа подшипников с внут­ренним коническим отверстием диаметром более 120мм.

При установке подшипника в корпус с натягом рекомендуют предварительно охла­дить подшипник (жидким азотом или су­хим льдом) либо нагреть корпус.

Наиболее целесообразны способы мон­тажа, при которых реализуют одновремен­ное и равномерное давление по всей окруж­ности монтируемого кольца. При таких способах не возникает перекос монтируе­мого кольца.

Для осуществления подобных способов применяют монтажные стаканы: трубы из мягкого металла, внутренний диаметр ко­торых несколько больше диаметра отвер­стия кольца, а наружный - немного меньше наружного диаметра кольца. На свободном конце трубы устанавливают заглушку со сферической наружной поверхностью, к которой и прикладывают силу при монта­же. В монтажных стаканах предусматривают отверстие для свободного выхода воздуха из внутренней полости стакана при запрессовке подшипника на вал.

На рис. 39 показаны возможные способы установки подшипников.

Осевую силу при монтаже создают с помощью механических или гидравлических прессов. Если вал, на котором монтируют подшипник, имеет резьбовой конец, то подшипник можно монтировать с помощью трубы, подобной описанной выше (но без заглушки), к которой прикладывают осевую силу путем вращения специальной гайки с крупной резьбой относительно промежуточной втулки, навинченной на резьбовой конец вала (рис. 39, б). При от­сутствии гидравлических и механических приспособлений при единичном производ­стве и монтаже с небольшими натягами подшипников малых размеров может быть допущено нанесение несильных ударов молотком через монтажный стакан с за­глушкой. Нельзя наносить удары непосред­ственно по кольцу.

Рис. 39. Установка подшипников на вал (а), в корпус (б), одновременно на вал и в корпус (в)

При любых способах монтажа, особенно при монтаже с помощью молотка, необхо­димо тщательно следить за обеспечением равномерного, без перекоса, осевого пере­мещения кольца. Наличие перекоса при монтаже приводит к образованию задиров на посадочной поверхности, неправильной установке подшипника, сокращающей его ресурс, а в отдельных случаях - к разрыву монтируемого кольца.

Двухрядные сферические шариковые и роликовые подшипники с коническим отверстием устанавливают на цилиндрическом валу с помощью закрепительных и стяжных втулок, а на валах с конической шейкой -н епосредственно. Монтаж подшипников с отверстием до 70мм и нормальными натя­гами выполняют с помощью монтажной втулки, навертываемой на резьбовой конец вала. Нажимная часть воздействует на то­рец закрепительной втулки или непосред­ственно на торец внутреннего кольца (при монтаже без закрепительных и стяжных втулок).

Подшипники диаметром свыше 70мм следует монтировать гидравлическими ме­тодами. Так как по мере осевого продвиже­ния закрепительной втулки внутреннее кольцо деформируется (расширяется), радиальный зазор в подшипнике уменьшает­ся. Радиальный зазор необходимо контро­лировать с помощью щупа. Допустимое минимальное значение Δ min сб радиального зазора, мм, после сборки узла для подшип­ников, изготовленных с зазорами нормаль­ной группы по ГОСТ 24810-81, ориентиро­вочно может быть определено по формуле:

Δ min сб =d/3000,

где d - номинальный диаметр отверстия подшипника, мм .

При монтаже двухрядных сферических подшипников с коническим отверстием кольца могут деформироваться и изменять форму поверхностей качения. В этих случа­ях, особенно при d>100мм, следует изме­рять при монтаже (и после монтажа) ради­альный зазор щупом не только в верти­кальной плоскости, но также в горизон­тальной осевой плоскости подшипника. Зазор определяют как среднее арифметиче­ское трех измерений в каждой из плоско­стей (с поворотом последовательно на 120°).

Крупногабаритные (d>300мм) сфери­ческие роликовые подшипники целесооб­разно перед монтажом разогреть до 60-70°С.

В процессе установки подшипников (особенно воспринимающих осевые силы), там где это возможно, с помощью щупа или по световой щели следует убедиться в плотном и правильном (без перекосов) прилегании торцов колец подшипника к торцам заплечиков. Такой же проверке должны быть подвергнуты противополож­ные торцы подшипников и торцы прижи­мающих их в осевом направлении деталей.

Необходимый осевой зазор радиально-упорных и упорных подшипников устанавливают осевым смещением наружного или внутреннего колец с помощью прокладок гаек, распорных втулок. Для проверки осевого зазора в собранном узле к торцу выходного конца вала подводят измерительный наконечник индикатора, укрепленный на жесткой стойке. Осевой зазор определяют по разнице показаний индикатора при крайних осевых положениях вала. Смещают в осевом направлении до плотного контакта тел качения с поверхностью качения соответствующего наружного кольца.

Для повышения точности вращения особенно в быстроходных узлах, например в электрошпинделях для шлифования, зазор в радиально-упорных подшипниках выбирают, создавая стабильный натяг, обеспечивающий точное фиксирование тел качения на дорожках качения. Этого достигают приложением к не вращающемуся кольцу подшипника осевой силы с помощью одной или нескольких тарированных пружин.

Необходимо проверить правильности взаимного расположения подшипников в опорах одного вала.

Вал после монтажа должен вращаться от руки легко, свободно и равномерно.

После завершения сборочных операций и введения в подшипниковые узлы смазочного материала, предусмотренного технической документацией, следует проверить качество монтажа подшипников пуском сборочной единицы на низких оборотах без нагрузки. При этом прослушивают шум вращающихся подшипников с помощью стетоскопа или трубы. Правильно смонтированные и хорошо смазанные подшипники при работе создают ясный, непрерывный и равномерный шум.

Появление резкого шума может свидетельствовать о неправильном монтаже, перекосах, повреждениях от применения ударного инструмента, неравномерный шум - о попадании посторонних частиц в подшипник, шум металлического тона - о достаточном зазоре в подшипнике.

Комплексным показателем качества и стабильности работы подшипникового узла является его температура. Причиной повы­шенной температуры может быть малый зазор (или чрезмерно большой натяг) в подшипнике, недостаток смазочного материала, увеличенный момент трения вследствие повышенного взаимного перекоса колец.

Для оценки текущего состояния работающих подшипниковых узлов без останова и разборки изделия и для своевременного обнаружения первых признаков начала разрушения (выкрашивания на рабочих по­верхностях колец и тел качения) наиболее целесообразно применение методов и при­боров виброакустической диагностики и особенно приборов для оценки ударной вибрации. Методика диагностики приведе­на в ГОСТ Р 50891-96 (приложение В).