ПЕРЕПРЕСсОВКА ПОДШИПНИКОВ

ПОДШИПНИК ПЕРЕПРЕССОВАТЬ? В РЕМСИТИ!

Ремонт и сборка подшипников. Перепрессовка? Не проблема!

Ремонт и сборка подшипников качения

При разборке подшипниковых узлов подшипники тщательно промывают и проверяют на пригодность для дальнейшей эксплуатации: в случае непригодности подшипники заменяют. Возможные дефекты подшипниковых узлов и способы их устранения приведены ниже.

dop_podshipnik-kontrol

Дефекты подшипниковых узлов и способы их устранения

Дефект или его признакПричиныСпособ устранения
Повышенный шум1. Повреждение тел качения подшипника 
2. Защемление тел качения вследствие неправильной регулировки 
3. Износ посадочных мест на валу и в корпусеОтремонтировать посадочные места
4. Отсутствие смазкиСмазать подшипники
Повышенный нагрев1. Защемление тел качения из-за чрезмерного натяга в подшипникахОтрегулировать натяг в подшипниках
2. Недостаток смазочного материалаДобавить смазочный материал
3. Несоосность посадочных мест на валу и в корпусеУстранить несоосность
4. Загрязнение подшипника вследствие выхода из строя уплотненияПодшипник промыть, уплотнение заменить
При наличии цветов побежалости на кольцах и телах качения подшипник заменить
Выкрошивание рабочих поверхностей колец и тел каченияУсталостность материалаПодшипник заменить
Увеличенный радиальный и осевой зазоры в подшипникеЧастичный износ рабочих поверхностей подшипникаДопустимое увеличение зазоров по сравнению с начальными: для опор шпинделей и точных валов – 25 %, для остальных опор: в 3-4 раза. При больших зазорах подшипник следует заменить

Поля допусков посадочных поверхностей валов и отверстий в корпусах для сопряжения с подшипниками качения.

Подвижность вала и корпуса в работеКласс точности подшипникаПоля допусков валаПоля допусков отверстия в корпусе
Вал вращается,корпус неподвижен5 и 4n5, m5, k5, js5M6, K6, Js6, H6
0 и 6n6, m6, k6, js6M7, K7, Js7, H7, G7, H8, H9
Вал неподвижен,корпус вращается5 и 4h5, g5N6, M6, K6
0 и 6h5, g5P7, N7, M7, K7

При сборке подшипниковых узлов должны выполняться следующие технические условия:

dop_podshipnik-sborka1. Кольца и тела качения подшипника должны быть чистыми, без заметных дефектов. При вращении от руки подшипник должен вращаться свободно, без значительного шума. Новый подшипник с неповрежденной упаковкой и незагустевшей смазкой можно не промывать. Загрязненные подшипники промывают в бензине с добавлением 6-8 % минерального масла или в масле (Индустриальное 12 или 20) в ванне с электроподогревом при температуре 60-90 °С в течение 15-20 мин. Сильно загрязненные подшипники промывают дважды. После промывки подшипник просушивают на бумаге или с помощью сжатого воздуха. Пятна коррозии на подшипнике удаляют мягкой шкуркой и пастой ГОИ с последующей промывкой.

2. Осевой и радиальный зазоры в подшипнике должны быть в допускаемых пределах. Схема замера зазоров приведена на схеме. Величина начальных зазоров для подшипников различных типов приведена в специальной литературе.

Точность форм посадочных поверхностей под подшипник качения

ПоказательКласс точности подшипника
0654
Овальность и конусность шейки вала и отверстия в корпусе1/21/4
допуска на диаметр посадочной поверхности
Овальность и конусность шейки вала для подшипников на закрепительных втулках1/4
допуска на диаметр посадочной поверхности вала
Торцевое биение заплечиков вала, мкм, при диаметре, мм:
до 50201074
свыше 50 до 120251286
свыше 120 до 2503015108
Торцевое биение заплечиков отверстия в корпусе, мкм, при диаметре, мм:
до 804020138
свыше 80 до 1204522159
свыше 120 до 15050251810
свыше 150 до 18060302012
свыше 180 до 25070352314
свыше 250 до 31580402716

3. Посадочные места в корпусе и на валу должны быть точно и чисто обработаны. Перед сборкой подшипникового узла посадочные места промывают керосином, просушивают и смазывают. Механические повреждения, забоины, вмятины, следы коррозии устраняют. Диаметры шеек валов контролируют с помощью предельных скоб и микрометров, а диаметры отверстий корпусов – предельными пробками, индикаторными нутромерами или штихмассами.

4. Во избежание перекоса радиус закругления галтели на валу (при отсутствии кольцевой проточки или выточки) должен быть меньше, чем радиус фаски у подшипника. Величину радиуса галтели проверяют с помощью радиусомера или шаблона.

5. Упорный заплечик вала или отверстия в корпусе должен быть перпендикулярен к посадочным поверхностям. Допускаемое торцовое биение приведено в таблице. Перпендикулярность заплечиков вала и корпуса оси посадочного места проверяют угольником или индикатором.

Шероховатость посадочных поверхностей вала и корпуса под подшипники качения

Посадочные поверхностиКласс точности подшипникаНоминальные диаметры, мм
до 80от 80 до 500
Параметры шероховатости поверхности, мкм
RzRaRzRa
Вала06,31,25102,50
6 и 53,20,636,31,25
41,60,253,20,63
Отверстия в корпусе06,31,25102,50
6,5 и 43,20,636,31,25
Торцов заплечиков вала и отверстия в корпусе0102,50102,50
6,5 и 46,31,25102,50

6. Недопустимо попадание в подшипниковый узел грязи или абразива, что приводит к ускоренному изнашиванию подшипника.

7. При правильной сборке подшипник должен работать плавно и бесшумно, а также не нагреваться выше 70 °С.

8. Выбор посадки подшипника на вал и в отверстие корпуса зависит от типа машины, требований к точности вращения, характера нагрузки, типа, размера и условия монтажа подшипника. Необходимая посадка подшипника обеспечивается за счет допусков на диаметры вала и отверстия корпуса. На сборочных чертежах и чертежах деталей рядом с номинальным размером дается условное обозначение поля допуска только поверхности, сопряженной с подшипником.

9. Для обеспечения правильной установки подшипника на вал и в корпус следует применять специальные приспособления. При запрессовке подшипника на вал или в корпус используют монтажные трубы из мягкого металла, винтовые и гидравлические прессы. Усилие запрессовки прикладывается к тому кольцу подшипника, которое устанавливается с натягом, а при запрессовке одновременно на вал и в корпус – к обоим кольцам. Для облегчения работы вал может охлаждаться, а корпус нагреваться, подшипник, соответственно, либо нагреваться, либо охлаждаться.

10. После сборки проверяют по периметру прилегание подшипника к заплечику вала и корпуса, вхождение щупа 0,03 мм и более не допускается.

11. Отсутствие перекоса подшипника при установке его вместе с валом в корпус проверяют свободным проворотом вала вручную.
dop_podshipnik-kreplenie-val
12. Во избежание защемления тел качения подшипники, устанавливаемые с предварительным натягом, должны иметь плавный ход и незначительный шум при провороте от руки, а в подшипниках без предварительного натяга, кроме того, должен ощущаться небольшой осевой люфт.
dop_podshipnik-kreplenie-korpys

Особенности монтажа подшипников качения

1. Радиальные роликоподшипники с одним съемным кольцом без бортов монтируют раздельно – съемное кольцо и кольцо в комплекте с роликами. При наличии на валу в обеих опорах подшипников такого типа необходима дополнительная опора (подпятник) для фиксации вала в осевом направлении. При наличии одного бурта на съемном кольце с целью фиксации вала в обоих направлениях роликоподшипники ставят враспор, т.е. с буртами в разных направлениях.

2. Игольчатый подшипник без колец (т.е. комплект игл) устанавливают на шейку вала, предварительно обильно покрытую пластичным смазочным материалом, а затем надевают корпус. При установке игольчатого подшипника без внутреннего кольца сначала в наружное кольцо набивают пластичный смазочный материал, устанавливают в нее иглы, вводят внутрь монтажную втулку диаметром на 0,1-0,2 мм меньше диаметра вала, затем в таком виде подводят к торцу вала и надвигают с втулки на вал.

3. Подшипники, устанавливаемые на вал на разрезной закрепительной втулке, фиксируют затягиванием гайки. Степень затяжки во избежание защемления тел качения из-за деформации внутреннего кольца проверяют свободным вращением от руки наружного кольца.

4. Одинарные упорные подшипники монтируют следующим образом: кольцо с меньшим внутренним диаметром устанавливают на вал, а с большим – в корпус. У двойного упорного подшипника промежуточное кольцо с меньшим внутренним диаметром монтируют на вал, а боковые кольца с большим внутренним диаметром – в корпус. При установке упорных подшипников зазор между наружным диаметром колец и корпусом в целях обеспечения самоустановки подшипника должен составлять от 0,5 до 1 мм.

5. Радиально-упорные подшипники со съемным наружным кольцом монтируют раздельно: в корпус – наружное кольцо, на вал – внутреннее кольцо с телами качения и сепаратором.

6. Радиально-упорные подшипники с целью восприятия ими осевой нагрузки обоих направлений ставят парами навстречу друг другу.

Осевые зазоры в упорных подшипниках

Серия подшипникаДопускаемые пределы зазора (мкм) при диаметре вала (мм)
до 30от 30 до 50от 50 до 80от 80 до 120
Легкая30-8040-10050-12060-150
Средняя и тяжелая50-11060-12070-140100-180

Предварительный натяг в подшипниках создается с целью устранения радиального и осевого биений узла (например, шпинделя) для повышения точности и виброустойчивости осуществляется следующими способами:

1. установкой прокладки нужной толщины между внутренними (или наружными) кольцами двух радиально-упорных шарикоподшипников с последующим стягиванием наружных (или внутренних) колец до исчезновения просвета между ними;

2. применением сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников, у которых одна пара колец соприкасается, а между другой парой колец имеется зазор, путем стягивания этих колец до исчезновения зазора;

3. установкой между наружными и внутренними кольцами пары шарикоподшипников двух втулок или прокладок различной высоты и последующим стягиванием колец до выборки зазора;

4) нажатием на наружное кольцо подшипника при неподвижном внутреннем с помощью витых или тарельчатых пружин.

Величину натяга в подшипниках контролируют по моменту сопротивления проворачиванию вала; момент может быть найден как произведение усилия, приложенного к динамометру, закрепленному на конце намотанной на вал веревки, на половину диаметра вала.

dop_podshipnik-zazor

Регулировку осевого зазора (осевой «игры») радиально-упорных подшипников, необходимого для их правильной работы, осуществляют следующими способами:

1. За счет изменения толщины прокладки или комплекта прокладок между крышкой, прижимающей наружное кольцо подшипника, и корпусом. Толщину прокладки находят путем затягивания винтов крышки без прокладки до получения необходимой «игры» в опорах, измеряемой индикатором, приставленным к торцу вала или посаженной на него детали. С помощью щупа или свинцовой проволоки измеряют зазор между крышкой и корпусом, в соответствии с которым подбирают прокладку или комплект прокладок нужной толщины. Винты крышки могут быть затянуты до полной выборки зазоров в подшипнике, и тогда искомая толщина прокладки будет равна сумме зазора между крышкой и корпусом и требуемого зазора в подшипнике. Регулировочная прокладка может находиться также между крышкой и наружным кольцом подшипника.

2. Перемещением наружного кольца подшипника установочным винтом, ввинченным в крышку, через промежуточную шайбу. Сначала винт при отвернутой контргайке затягивают до отказа, а затем отворачивают на нужную долю оборота в зависимости от требуемого зазора и шага резьбы и стопорят контргайкой.

3. Перемещением наружного кольца подшипника регулировочной гайкой, ввернутой в корпус. Сначала гайку, освобожденную от стопора, затягивают до отказа, а затем несколько отворачивают до создания нужного зазора в подшипнике и стопорят.

4. Перемещением внутреннего кольца подшипника с помощью гайки или винтов и шайбы. После достижения нужного зазора в подшипнике гайку или винты стопорят деформируемыми шайбами.

5. Деформацией внутреннего кольца подшипника, имеющего конусное отверстие, за счет перемещения его гайкой по конусу вала.

dop_podshipnik-opora

Регулировку осевого зазора упорных подшипников производят смещением кольца, расположенного в корпусе, с помощью прокладок и другими способами, описанными выше.

Схемы установки подшипников в опорах.

1. Одна из опор фиксирована в осевом направлении, а другая – плавающая. Осевая нагрузка, действующая на вал, воспринимается только фиксированной опорой. Плавающей обычно выполняется опора с меньшей радиальной нагрузкой. В фиксированной опоре внутреннее кольцо подшипника с одной стороны упирается в заплечик вала, а с другой зажимается гайкой, разрезным пружинным кольцом, втулкой и шайбой. Наружное кольцо с одной стороны упирается в заплечик корпуса или стакана, а с другой прижимается крышкой, разрезным пружинным кольцом и гайкой с наружной резьбой.

При значительных осевых нагрузках на вал фиксированную опору составляют из двух радиально-упорных подшипников. В плавающей опоре внутреннее кольцо подшипника крепится так же, как в фиксированной опоре, а наружное кольцо может свободно перемещаться в осевом направлении в расточке корпуса или в стакане.

Данная схема позволяет обеспечить любое расстояние между опорами, компенсировать неточности изготовления деталей узла по длине и тепловое удлинение вала. Применяется обычно при значительных расстояниях между опорами.

2. Крепление подшипников враспор. Внутренние кольца обоих подшипников упираются в заплечики вала, а с другой стороны не крепятся. Наружные кольца располагаются в гладких (без заплечиков) расточках корпуса и лишь с внешней стороны прижимаются крышкой или гайкой с наружной резьбой. Расстояние между опорами при этой схеме ограничено и обычно не превышает 6-8 диаметров опор. Во избежание заклинивания подшипников при нагреве и удлинении вала при монтаже должен быть предусмотрен соответствующий зазор.

Осевые зазоры в радиально-упорных подшипниках

Тип подшипникаИнтервал внутренних диаметровКрепление по одному подшипнику в фиксированной и в плавающей опорахКрепление враспор по одному подшипнику в обеих опорах
Допускаемые пределы осевой «игры», мкмНаибольшее возможное расстояние между опорамиДопускаемые пределы осевой «игры», мкм
Шариковый,угол контакта α=12°ГОСТ 8317510-3030-5050-8020-4030-5040-708 опор6 опор4 опор30-6030-8040-100
Шариковыйугол контакта α=26-36°ГОСТ 831-7510-3030-5050-8020-3020-4030-50Не рекомендуется устанавливать враспор
Конический роликовый,угол контакта α=10-16°ГОСТ 333-7910-3030-5050-8020-3040-7060-14012 опор8 опор7 опор20-8040-11060-140
Конический роликовый,угол Контакта α=25-29°ГОСТ 7260-8110-3030-5050-8020-4020-4030-60Не рекомендуется устанавливать враспор

Разновидностью данной схемы является конструкция, где внутренние кольца зажимаются с внешней стороны, а изнутри не крепятся. Наружные кольца упираются с внутренней стороны в заплечики стакана или корпуса, а снаружи не крепятся. Конструкция с регулировкой зазора по внутренним кольцам исключает опасность защемления тел качения даже при валах значительной длины. Каждая из опор при креплении подшипников враспор воспринимает осевую нагрузку только одного направления. По данной схеме устанавливают все радиально-упорные подшипники, а также радиальные шариковые и роликовые с двумя буртами на наружном и одним на внутреннем кольцах.

33321453