Сборка узлов с подшипниками качения

Установленные в машинах валы с подшипниками качения должны легко вращаться, иметь радиальное и осевое биение в заданных пределах и занимать точное положение относительно основных баз корпуса. Выполнение этих требований зависит от правильности выбора посадки подшипников на вал и в корпус, от точности обработки посадочных мест валов и корпусов. Выбор посадок и требований к посадочным поверхностям является задачей конструктора.

Легкое вращение и долговечность подшипников зависят от зазоров между телами качения, внутренним и наружным кольцами. Радиальные зазоры бывают начальными, посадочными и рабочими. При установке подшипника на вал или в корпус изменяются диаметры внутреннего и наружного колец подшипника, а следовательно, и радиальный зазор. В процессе работы происходит нагрев колец подшипника и радиальный зазор также изменяется. Поэтому при сборке важно обеспечить максимальное приближение посадочного радиального зазора к его расчетному значению. Так как в процессе работы подшипника вращающееся кольцо имеет равномерный износ, то его устанавливают на вал или в корпус с гарантированным натягом. Невращающееся кольцо при такой посадке будет иметь неравномерный износ по окружности, поэтому для него выбирают переходную посадку, обеспечивающую возможность его проворота в процессе работы.

Сборка подшипниковых узлов состоит из следующих операций; расконсервация подшипников, их контроль, установка подшипников на вал или в корпус, установка вала в корпус.

Расконсервацию подшипников проводят в 6 %-ном растворе масла, бензине или в горячих (75...85°С) антикоррозийных растворах, например, следующего состава, %: триэтаноламин 0, 5.. Л, 0, нитрат натрия 0, 15... 0, 2, смачиватели 0, 02... 0, 1, остальное вода.

Подшипники на вал или в корпус для сборочных единиц нормальной точности устанавливают прессованием по посадке с натягом. Более точный радиальный зазор в подшипнике обеспечивает сборка с нагревом подшипника и охлаждением вала. Подшипник нагревают в масляной ванне при 80... 120°С в течение 15...20 мин. Вал охлаждают в жидком азоте до -1Э0°С.

В процессе запрессовки подшипника па вал или в корпус: необходимо использовать специальные приспособления, имеющие направляющие и ориентирующие элементы.

Подшипники малых размеров в прецизионных изделиях целесообразно устанавливать на вал или в корпус методом ультразвуковой запрессовки, так как нагрев подшипника или охлаждение вала не обеспечивают необходимого изменения диаметра для создания монтажного зазора.

Очень важно измерить и обеспечить радиальный зазор в подшипнике. Его определяют по осевому зазору в радиальном подшипнике. Вал с подшипниками устанавливают в приспособлении. Измерения производят до и после приложения силы. Разность показаний индикатора дает значение осевого зазор.

Радиальный зазор в коническом роликовом подшипнике регулируют осевым смещением наружного кольца на величину е.

Практически осевое смещение, рассчитанное по необходимому радиальному, определяют следующим способом. Крышку затягивают до тугого вращения вала, что гарантирует выборку всех зазоров. Измеряют зазор е_о. Крышку снимают, подбирают и устанавливают прокладку и возвращают крышку на место.

При сборке блока подшипников необходимо обеспечить равномерное распределение радиальной и осевой нагрузок по подшипникам. Это достигается подбором подшипников с минимальной разницей размеров Б. Распорные втулки также подбирают по размерам А или совместно обрабатывают. В узлах с подшипниками качения, работающих при больших скоростях вращения, необходимо стремиться к минимальному (нулевому) радиальному зазору для уменьшения возможных осевых колебаний.

При установке вала в разъемный корпус из-за погрешностей формы гнезд под подшипник в корпусе или крышке возникает необходимость их пригонки. Ее производят пришабриванием по пятну контакта с подшипником. Для получения пятна контакта подшипник смазывают краской, устанавливают вал в корпус и накрывают крышкой без затяжки крепежных деталей. Пришабривание позволяет получить более полное прилегание подшипника и равномерную деформацию кольца подшипника в радиальном направлении в процессе затяжки крепежных деталей.

В упорных подшипниках необходимо обеспечить нулевой осевой зазор между шариками и кольцами подшипника. Регулировку зазора производят шайбой и затяжкой болта. Сила затяжки резьбовой детали должна иметь небольшую погрешность относительно расчетного значения. Малое радиальное смешение колец подшипника одно относительно другого гарантируют точностью обработки деталей, входящих в узел.

Радиальный зазор в игольчатых подшипниках больше, чем в остальных, и равен 0, 02... 0, 13 мм. Сборку узлов с игольчатыми подшипниками начинают с подбора тел качения по размеру наружного диаметра и длине._: Точность подбора не более 0, 005 мм по диаметру и 0, 1 мм: по длине. После подбора тел качения наружное кольцо, подшипника устанавливают в корпус, а внутреннее - на: вал. При помощи технологической оправки тела качения размещают в наружном кольце подшипника. Фиксацию роликов производят консистентной смазкой.

После этого устанавливают вал, заменяя им технологиическую оправку. В осевом направлении игольчатые подшипники фиксируют ограничительными кольцами.

После сборки узлы с подшипниками качения проверяются на легкость вращения и при необходимости на радиальное биение.