книги из ГПНТБ / Чудаков К.П. Ремонт строительных машин учебное пособие для технических и ремесленных училищ

рают насухо салфетками и смазывают краской. Слой краски дол­ жен быть очень тонким, иначе отпечатки на вкладыше будут не­ правильными. В таком виде вал устанавливают в подшипниках и проворачивают на два-три оборота, затем его приподнимают и по отпечаткам на вкладышах судят о прилегании их к шейкам. При хорошем прилегании пятна краски размером около 3 мм в диаметре должны равномерно покрывать 75—85% поверхности вкладыша, причем на каждом квадратном сантиметре поверх­ ности должно быть не менее трех пятен.

Если поверхность вкладыша покрыта крупными пятнами, рас­ полагающимися неравномерно по поверхности, то вкладыши не­ обходимо пришабрить. Такая пригонка по одному вкладышу на­ зывается грубой. При окончательной пригонке вал с окрашен­ ными шейками закрывают крышками подшипников с верхними вкладышами и прилегание вкладышей каждого подшипника кон­ тролируют отдельно. Гайки проверяемого подшипника затяги­ вают динамометрическим ключом и вал проворачивают на дватри оборота, затем эти гайки отвинчивают и затягивают гайки следующего подшипника, снова поворачивая вал, и т. д. Далее все подшипники раскрывают, вал вынимают и производят окон­ чательное пришабривание верхних и нижних вкладышей. Эта операция может повторяться несколько раз до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое качество прилегания.

При окончательной сборке вкладыши и корпус должны быть тщательно промыты и обдуты воздухом. Попадание даже мель­ чайших посторонних частиц между вкладышами и корпусом не­ избежно вызывает искажение, формы подшипника, нарушает его нормальную работу и ведет к быстрому выходу подшипника из строя.

§ 27. РЕМОНТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Подшипники качения, обладая большой долговечностью и надежностью в работе, имеют большое распространение в строи­ тельных машинах.

Подшипник состоит (рис. 166) из наружного кольца 1, внут­

нимаемых подшипниками в этих узлах: А — осевые силы, R — по­ перечные (радиальные). Отсюда и подшипники, воспринимаю­ щие те или иные усилия, называются радиальными, радиально­ упорными и упорными.

При длительной эксплуатации в подшипниках качения могут появиться следующие дефекты:

. 1) износ поверхностей качения;

2)поломки и трещины в кольцах и телах качения;

3)износ и поломки сепаратора;

4) ослабление посадки колец в корпусах подшипников и на шейках валов.

!

Рис. 166. Подшипники качения:

а — шариковый однорядный, 6 — роликовый конический, в — роли­ ковый цилиндрический

В ряде случаев возможно возникновение шума и перегрева, связанных с ошибками сборки.

Износ подшипников качения имеет различные формы прояв­ ления. Однако чаще всего подшипники качения выбраковывают-

Рис. 167. Подшипниковые узлы

ся из-за усталостного разрушения поверхностей качения (бего­ вых дорожек колец и тел качения). Такого рода разрушение на­ чинается с появления на поверхностях качения следов выкраши­ вания и шелушения металла. Наблюдающиеся при этом оспинки (ямки) имеют размер не более 0,5 мм. Иногда называют этот

212

процесс питтингообразованием. Выкрашивание материала с по­ верхности тел качения объясняется тем, что ролики и шарики соприкасаются е беговыми дорожками теоретически в точках и по линиям. Вследствие этого материал испытывает весьма высо­ кие напряжения. При многократном возникновении этих напря­ жений (более миллиона циклов) на поверхности образуются трещины. В эти трещины попадает смазка, которая под влияни­ ем контактных давлений действует на металл как гидравличе­ ский клин, вызывающий выкрашивание. Помимо усталостного разрушения поверхности подшипников, в строительных маши­ нах встречаются и другие виды изнашивания: абразивный износ, вызываемый присутствием в смазке песка, пыли и кусочков вы­ крошившегося металла; задиры и наволакивание при отпуске металла (отпуск металла вызывается чрезмерным нагревом под­ шипников из-за недостатка смазки или неправильного монтажа подшипников).

Поломки, трещины в кольцах и телах качения имеют место из-за дефектов термической обработки подшипников, а также при наличии шлаковых включений. И та и другая причина может вызвать образование трещин, которые в процессе эксплуатации приводят к разрушению колец или тел качения.

Износы и поломки сепаратора встречаются на практике не менее часто, чем износ тел качения. При отсутствии на складе запасных подшипников новый сепаратор изготовляют собствен­ ными силами.

Ослабление посадки колец в корпусах подшипников и на шейках валов, является чаще всего встречающимся дефектом. Он обусловливается обычно недостаточной величиной натяга в со­ членениях посадочных мест, а также смятием их поверхностей. Устранение этого дефекта возможно накаткой посадочной по­ верхности вала или корпуса подшипника либо наращиванием ме­ талла электроискровым способом, металлизацией или хромиро­

ванием.

Нагрев подшипников выше 60—70° может иметь место при - отсутствии смазки в подшипнике или неправильной его сборке. При установке подшипника с чрезмерно большим натягом из-за значительного превышения размера шейки вала по сравнению с внутренним кольцом подшипника кольца подшипника деформи­ руются, при этом возможно защемление шариков, которое ведет к повышению температуры при работе подшипника. В этом слу­ чае необходима разборка подшипника с последующей шлифов­ кой посадочных мест вала до размеров диаметра, при которых достигается посадка подшипников с нормальным натягом. Вели­ чина нормального натяга определяется правильно выбранной по техническим условиям посадкой.

Шум в подшипниках, как показали исследования, не зависит от величины нагрузки и определяется величиной натяга и чис­ лом оборотов. Причиной шума могут быть чрезмерные зазоры

213

между телами качения и стенками гнезд сепаратора, неточность штампованного сепаратора. Шум возрастает как при слишком «тугой сборке» подшипника (малом радиальном зазоре), так и при чрезмерно «слабой оборке».

Поступившие на сборку подшипники качения должны быть чистыми, без следов ржавчины, забоин и царапин. Поверхности сепараторов не должны иметь заусенцев, острых кромок, тре­ щин, отслаивания металла. При вращении подшипники должны давать ровный, без заедания, ход е очень мягким шумом. Новые подшипники перед монтажом следует промыть в бензине с до­ бавлением 6—8°/о минерального масла и обдуть сжатым возду­ хом.

Установка подшипника на вал производится либо ручным или гидравлическим прессом (рис. 168, а), либо при помощи мон­ тажного стакана или отрезка трубы и молотка (рис. 168,6).

В последнем случае вал зажимают в тиски, губки которых во избежание повреждений вала покрывают накладками из мяг­ кого металла, затем ударами молотка по монтажному стакану, упирающемуся в одно из колец, подшипник напрессовывают на шейку вала. Ни в коем случае не допускаются удары молотком непосредственно по подшипнику. Для облегчения посадки под­ шипников на вал, особенно крупногабаритных, рекомендуется нагрев их в горячем масле и установка в нагретом состоянии. Температура масла не должна превышать 80—90°, поскольку при более высокой температуре возможно изменение механических свойств металла.

Установка для нагрева подшипников в масле представляет собой бак из листовой стали; на расстоянии 50—70 мм от дна

214

бака закрепляется металлическая решетка или сетка, на которую кладут подшипник. Нагрев масла может осуществляться с по­ мощью электронагревателя или паяльной лампы. После установ­ ки подшипника на вал необходимо проверить легкость вращения наружного кольца, чтобы предупредить повышенный нагрев под­ шипника при работе узла.

Собранный подшипник должен иметь нормальные зазоры, т. е. некоторую свободу при перемещении в радиальном и осевом направлениях. Возможное перемещение наружного кольца отно­ сительно внутреннего в радиальном направлении называется ра­ диальным зазором, в осевом направлении — осевым зазором. Нормальные величины этих зазоров даются в соответствии с диа­ метром подшипника, типом и серией. Например, для сферическо­ го радиального роликоподшипника с внутренним диаметром 100 мм радиальный зозор находится в пределах 0,05—0,08 мм, а осевая игра (осевой зазор) — 0,09—0,17 мм.

Рис. 169. Установка вала на двух подшип­ никах

Характер посадки колец подшипника на валу и в корпусе зависит от условий работы узла. При постоянно действующей нагрузке вращающееся кольцо подшипника должно быть сочле­ нено с деталью узла неподвижно (посадки П, Т и Г ), кольцо же, остающееся при работе узла неподвижным, должно иметь более свободную посадку, дающую возможность проворачивать его в ненагруженном состоянии от руки (посадки С, Сз и Д). Это об­ условлено тем, что вращающееся кольцо изнашивается по по­ верхности дорожкй качения равномерно и потому может быть закреплено неподвижно; невращающееся же кольцо восприни­ мает нагрузку односторонне, вследствие чего желательно создать такие условия, при которых оно могло бы при работе слегка про­ ворачиваться, что обеспечит более равномерный износ дорожки качения.

Если один из двух подшипников (рис. 169) закрепляют от осевых перемещений и по валу и в корпусе (на рисунке левый), то второй подшипник (-правый) может быть закреплен только на

215

Г л а в а V

РЕМОНТ ПЕРЕДАЧ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

§ 28. РЕМОНТ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

Зубчатой передачей называется механизм, передающий дви­ жение с помощью зубчатых колес от одного вала к другому. Зуб­ чатые колеса могут быть цилиндрическими, коническими и чер­ вячными, а в зависимости от конфигурации зуба — с прямым, косым и винтовым зубом (рис. 172)-

Рис. 172. Виды зубчатых колес:

а — цилиндрические с прямым зубом, б — цилиндри­

С помощью зубчатых колес при передаче вращения преобра­ зуется число оборотов и вращающий момент.

Зубчатое колесо, передающее вращение, называется веду­ щим, а колесо, воспринимающее движение,— ведомым. В связи с изменением числа оборотов говорят о передаточном отношении г, под которым понимают число, указывающее, во сколько раз

21?

увеличивается или уменьшается угловая скорость вращения при передаче его зубчатыми колесами:

где 2 i — число зубьев ведущего колеса; 22 — число зубьев ведомого колеса.

Зубчатые передачи могут быть помещены в закрытый корпус (в этом случае весь узел называется редуктором или коробкой скоростей) или выполняться открытыми. Открытые передачи обычно применяют для тихоходных или неответственных узлов.

Зубчатые колеса современных строительных машин изготов­ ляются различных размеров (от 50 мм до 2 ж. а в редких слу­ чаях и больше) из стали, чугуна, бронзы и неметаллических ма­ териалов (текстолит, фибра и др.).

Элементы зубчатой передачи. Для того чтобы правильно пользоваться нормами технических условий на ремонт зубчатых передач, необходимо знать терминологию, касающуюся ее от­ дельных элементов.

Каждая зубчатая передача характеризуется прежде всего

.модулем.

Модуль т равен отношению шага t к числу л = 3,14:

t

т = — .

1Z

Взависимости от того, какой имеется в виду шаг — нормаль­ ный или торцовый (окружной), различают нормальный и торцо­ вый (окружной) модуль.

Вы с о т а зуба для большинства зубчатых колес равна при­ мерно 2,2 модуля. Зубчатые колеса, у которых зубья имеют

меньшую высоту, называются корригированными.

Между зубьями всегда должны быть зазоры — боковой и ра­ диальный.

Б о к о в о й з а з о р — это кратчайшее расстояние между про­ филями (боковыми поверхностями) смежных зубьев.

Р а д и а л ь н ы й з а з о р — кратчайшее расстояние между вершиной зуба и основанием противолежащей впадины сопря­ женного зубчатого колеса.

Представление об элементах зуба дает рис. 173. На этом ри­ сунке показаны: зуб б шестерни, впадина а шестерни (простран­ ство, заключенное между зубьями и окружностью радиуса R e), головка g зуба, ножка в зуба, высота h зуба, высота h' головки

218

зор, Сп, радиальный зазор С, толщина S зуба по хорде началь­ ной окружности.

Изнашивание и восстановление зубчатых колес. При экс­

плуатации зубчатых колес возможны следующие износы и де­ фекты:

1)изнашивание рабочей поверхности зубьев;

2)образование трещин, задирав, вмятин и раковин;

3)выкрашивание и поломка зубьев;

4)износ посадочных мест зубчатых колес и шпоночных па­

зов;

5)нарушение правильного положения зубчатых колес и де­ фекты сборки.

И з н а ш и в а н и е р а б о ч и х п о в е р х н о с т е й з у б ч а т ы х к о л е с неизбежно даже для самых совершенных зубчатых пере­

219

дач, изготовленных из лучших сталей. При зацеплении зубчатых колес между зубцами наблюдается одновременно трение качения и скольжения. У открытых передач истирающее взаимодействие поверхностей металла усиливается наличием промежуточной аб­ разивной среды (ныли). Но и в закрытых передачах, работаю­ щих в масляной ванне, возможен образивный износ, кроме того, в результате трения качения получается наклеп рабочих поверх­ ностей, который при длительной работе приводит к шелушению и точечному выкрашиванию металла.

Зубчатые передачи считаются не пригодными для эксплуа­ тации, если величина их износа превысила предельно допускае­ мое значение, которое устанавливается для каждой передачи техническими условиями на ремонт данной машины.

Изношенная зубчатая передача может быть отремонтирова­ на: наплавкой отдельных зубьев, оплошной наплавкой всего обо­ да, методом деформации, методом ремонтных размеров и сле­ сарно-механическими апособами.

Н а п л а в к а слоя металла на рабочую поверхность изношен­ ных зубьев применяется при восстановлении открытых зубчатых передач строительных машин, но не рекомендуется при ремонте точных и ответственных зубчатых передач.

Наплавка может производиться как дуговой, так и газовой аваркой. При дуговой наплавке необходимо применять электро­ ды со специальными обмазками, соответствующими материалу зубчатых колес, а при ацетилено-кислородной — прутки того же химического состава, что и основной металл.

Наплавка каждого зуба в отдельности рекомендуется для стальных зубчатых передач с модулем зуба более 10 при износе не менее 20%.

Зубчатые колеса, работающие в открытых передачах при на­ личии абразивной среды (большого количества пыли и .песка), рекомендуется наплавлять сверхтвердым сплавом — сталинитом, высокомарганцовистой сталью или сормайтом.

Перед наплавкой сталинитом поверхность зубьев очищают от

больше. Для удобства наплавки зубчатое колесо надевают на вал, установленный на призмах; затем с помощью шаблона определяют число необходимых слоев наплавки.

Так как в толстых слоях сталинит обладает низкой прочно­ стью, то при значительном износе зубьев первые слои наплав­ ляются не сталинитом, а металлическим электродом того же со­ става, что и основной металл. В случае неравномерного износа зуба по высоте профиля сначала его выравнивают путем наплав­ ки металла, а затем наплавляют слой сталинита на всю изношен­ ную поверхность зуба.

2 2 0