Сборка узлов с подшипниками качения

Работоспособность узла, в который входят подшипники ка­чения, в значительной степени зависит от того, насколько пра­вильно установлены подшипники и каким является общее каче­ство сборки узла.

Посадочные места на валу и в корпусе подшипника должны иметь установленную техническими требованиями форму и над­лежащую чистоту поверхности; на них не допускаются заусенцы, забоины, царапины, задиры. Очень важно при сборке обеспечить посадку подшипников с нормальной плотностью. При слишком плотной посадке происходит расширение внутреннего кольца подшипника и сжатие его наружного кольца, в результате чего шарики защемляются, и подшипник быстро выходит из строя. Чрезмерный зазор в посадочных местах также ухудшает работу подшипника: его кольца начинают проскальзывать, и посадоч­ные места все больше изнашиваются. Если кольца проворачива­ются, возрастает вибрация механизма.

При сборке узлов с подшипниками качения должна сохра­няться абсолютная чистота деталей узла. Абразивная пыль, ме­таллические опилки и другие загрязнения, попав в подшипник, резко ухудшают условия его работы. Они повреждают поверхно­сти шариков и дорожек качения, ускоряют износ подшипника.

Чтобы не допустить всего этого, подшипники перед уста­новкой на место промывают в смеси бензина и минерального масла или в обезвоженном чистом керосине. Категорически за­прещается промывать подшипники в загрязненной жидкости, так как попавшие между шариками и кольцами мельчайшие твердые частицы очень трудно удалить оттуда.

Промытые подшипники укладывают на чистую бумагу и про­сушивают. После просушки их сразу смазывают, покрывая ма­слом все поверхности, особенно внутренние: дорожки качения, шарики или ролики.

Новые подшипники распаковывают перед самой сборкой и укладывают на чистую бумагу или чистую тряпку обязательно чистыми руками. Антикоррозийную смазку, с которой подшип­ники поступают с завода-изготовителя, не следует с них удалять. Отсюда ясно, что новые подшипники устанавливают без про­мывки.

При сборке подшипников качения нельзя ударять молотком непосредственно по кольцам или сепаратору: это может приве­сти к перекосу колец, поломке шариков, поломке или поврежде­нию сепаратора. Нельзя также применять свинцовые и баббитовые молотки, так как от них могут отскакивать кусочки металла и попадать в подшипник.

Довольно часто при установке подшипника качения его на­саживают на конец вала и начинают напрессовывать на вал, равномерно ударяя молотком через медную выколотку по торцо­вой поверхности внутреннего кольца. При этом выколотку поме­щают поочередно в диаметрально противоположных точках ука­занной поверхности. Однако данный способ нельзя считать удов­летворительным, так как при такой напрессовке подшипника легко перекосить кольцо на шейке вала.

Вместо медной выколотки можно применить для насадки подшипника на вал оправку в виде отрезка стальной трубы, как показано на рис. 152, а. Внутренний диаметр трубы 1 должен быть немного больше диаметра вала 2, а толщина стенки трубы — немного меньше толщины внутреннего кольца 4 подшип­ника. Торцы трубы тщательно обрабатывают, добиваясь, чтобы они были строго перпендикулярны к оси трубы. Удары молот­ком по трубе наносят через стержень 3.

Рис. 152. Приспособления (оправки) для напрессовки подшипников качения: а – при помощи молотка, б – используя все оправки

Для насадки подшипников, помещаемых на значительном рас­стоянии от конца вала, также применяют оправку из трубы, но снабженную рукоятками (рис. 152, б). Напрессовку делают, уда­ряя оправкой 3 по торцу подшипника 1, насаживаемого на вал 4. Для этого берутся за рукоятки 2 оправки.

Установка подшипников на валу с прессовой посадкой про­изводится ручными или гидравлическими прессами с помощью специальных оправок. Оправками предотвращают повреждение подшипника и вала, достигают равномерной посадки подшип­ника и значительно ускоряют процесс сборки.

Большие подшипники, устанавливаемые на валу со значи­тельным натягом, во многих случаях насаживают после нагрева в ванне, наполненной маслом. Как показано на рис. 153, ван­на состоит из двух резервуаров 1 и 2, между которыми находит­ся электронагревательный элемент 3. Во внутреннем резервуаре с маслом подвешивают на крючьях 4 нагреваемые подшипники. Температура масла, которая должна быть в пределах 60—90°, контролируется термометром 5. Длительность нагревания под­шипников 5—10 мин.

Нагретый подшипник быстро насаживают на вал и легкими ударами доводят до места. Что­бы не обжечь руки, выполняют эту операцию в брезентовых ру­кавицах.

При монтаже подшипников качения следует учитывать, что усилие запрессовки должно пере­даваться непосредственно и ис­ключительно на торец сопрягае­мого кольца: внутреннего при напрессовке на вал и наружного при постановке в корпус под­шипника. Когда подшипники устанавливают на длинном валу, удобно в указанных целях пользоваться специальной пустоте­лой оправкой с рукоятками (рис. 152, б). Через оправку нано­сят удары равномерно по всему торцу кольца подшипника.

Рис. 154. Сборка узлов с подшипниками качения

При установке вала в двух радиальных шарикоподшипниках (рис. 154, б) закрепляют один из них на валу 1и в корпусе 2 неподвижно, а второй шарикоподшипник (помечен цифрой 3) закрепляют только на валу. Так поступают из того соображения, что вал во время работы нагревается и поэтому его длина не­сколько возрастает. С удлинением вала стремится к перемеще­нию на то или другое расстояние подшипник 3 в корпусе 4. Не­закрепленный подшипник совершает это перемещение без всякого ущерба для своей работы. Если же закрепить оба под­шипника неподвижно, вал, нагревшись, начнет туго поворачи­ваться и произойдет защемление шариков или роликов. Оба подшипника быстро выйдут из строя.

В упорных шарикоподшипниках (рис. 154, б) кольца 1 и 2 имеют разные диаметры, как наружные, так и внутренние. При сборке следует всегда устанавливать кольцо с меньшим внут­ренним диаметром (кольцо 1) на валу, а кольцо с большим внутренним диа­метром (кольцо 2) в корпу­се. Только так смонтирован­ный подшипник будет рабо­тать нормально.

Качество сборки узлов с подшипниками качения обычно проверяют проворачиванием валов в подшипни­ках. Вращение должно быть плавным и легким, без за­метного люфта. Шпиндель, смонтированный на подшип­никах качения, после того как его провернули от руки, должен остановиться, совершив 1-2 оборота по инерции.

Качество сборки точных механизмов с подшипниками качения проверяют с помощью пружинных весов (рис. 155). Для этого на шейку вала 3 наматывают шнур 2 и на конце шнура подвешивают на крючке 4 пружинные весы. Оттянув кольцо 6 пружинных весов, провертывают вал, причем замечают положение указателя 5 в начальный момент вращения вала. Произведение показания весов на радиус шейки вала, несущей шнур с весами, должно соответствовать моменту сопротивления вращения, т. е. крутящему моменту, величина которого указы­вается в инструкциях по сборке точных механизмов.

Если при проверке собранного механизма обнаруживаются отклонения от технических требований, механизм разбирают, снимают подшипники и устраняют замеченные неисправ­ности.

Рис. 155. Проверка качества сборки подшипников качения с помощью пружинных весов