Способы монтажа подшипников качения

Монтаж и демонтаж подшипников: способы и порядок проведения

Как обеспечить подшипнику максимальный срок службы? Главных факторов, влияющих на долговечность работы, пять: качество подшипника, качество монтажа и демонтажа, смазывания, выверки, мониторинга состояния подшипника. В этой статье мы поговорим о двух из них — монтаже и демонтаже подшипника.

Стоит сразу указать, что конкретный способ монтажа и демонтажа напрямую зависит от типа и размера подшипника. Чтобы получить точные сведения, следует обратиться к официальной технической документации на изделие. Каждый производитель прилагает подробные инструкции по обслуживанию и эксплуатации. Некоторые предоставляют также обучающие издания, курсы и ознакомительные видео.

В рамках этой статьи мы разберем базовые моменты, одинаковые для всех типов подшипников, и рассмотрим основные способы монтажа и демонтажа.

Монтаж подшипников

Способы проведения монтажа

Монтаж подшипников может проводиться с применением различных инструментов и техник. Их можно разделить на три основные группы:

Механический метод

Механический монтаж используется преимущественно для напрессовки на вал или в корпус подшипников небольших размеров с цилиндрическим или коническим отверстием. Подшипники небольших габаритов c цилиндрическим отверстием монтируют при помощи специальных приспособлений для посадки подшипника, например, ударного монтажного инструмента. Для монтажа большого количества подшипников может использоваться механический или гидравлический пресс.

Подшипники небольших габаритов c коническим отверстием могут устанавливаться на коническое посадочное место и закрепляться с помощью стопорной гайки или устанавливаться на цилиндрическую шейку вала при помощи адаптационной монтажной втулки (adapter sleeve). При использовании закрепительных втулок применяются шлицевые гайки. Для затягивания таких гаек необходимо использовать специальные ключи.

Важно помнить, что нельзя бить по подшипнику любыми твердыми предметами (молоток, зубило) и передавать монтажное усилие через тела качения.

Гидравлический метод

К инструментам для монтажа по гидравлическому методу относятся гидравлические гайки, гидравлические насосы и инжекторы для гидрораспора. Метод может применяться, в том числе, для средне- и крупногабаритных подшипников. Этот метод, при условии использования соответствующих инструментов, может применяться для монтажа подшипников:

На коническую шейку вала;

На закрепительную втулку;

На стяжную втулку.

Метод гидрораспора, при корректном использовании, требует минимум усилий и временных затрат. В рамках этого метода масло под высоким давлением подаётся между внутренним кольцом подшипника и посадочной шейкой вала, образуя на поверхности масляную пленку. Эта масляная пленка разделяет монтажные поверхности и минимизирует трение между ними.

Метод нагревания

Метод, в рамках которого применяется нагревание, работает за счет теплового расширения подшипника: в результате диаметр увеличивается и установка облегчается. Для нагревания подшипников используется специальное оборудование:

Алюминиевые нагревательные кольца;

При нагревании подшипника первостепенное значение имеет контроль температуры. Открытые подшипники нельзя нагревать свыше 120 градусов. Нагрев подшипников со встроенными уплотнениями свыше 80 градусов может привести к повреждению смазки и/или уплотнения.

Порядок проведения монтажа подшипников

Подготовительный этап

Для проведения качественного монтажа очень важно провести предварительную подготовку — внимательно проверить и подготовить оборудование, рабочее место, не забыть о мерах предосторожности. Прежде чем начать монтаж, необходимо внимательно изучить техническую документацию, чертежи и инструкции.

Необходимо убедиться в:

Соответствии типа, размера и исполнения подшипника;

Наличии соответствующего смазочного материала в достаточном количестве;

Использовании подходящего метода монтажа и монтажных инструментов.

Хранить подшипники рекомендуется в сухом месте, на стеллажах, огражденных от вибрации работающего оборудования. Важно также правильно подготовить рабочее место. Идеальное место для монтажа должно быть чистым, сухим, удаленным от оборудования — это необходимо, чтобы предотвратить попадание пыли и металлических опилок.

Монтаж крупногабаритных подшипников может проводиться в незащищенном месте, но требует принятия дополнительных мер по защите оборудования от грязи: подшипники можно обернуть пропитанной маслом пленкой или фольгой.

Защитное покрытие с новых подшипников обычно удалять не требуется — достаточно протереть поверхности колец. Если подшипники ранее были в употреблении или смазка не совместима с защитным покрытием, подшипник необходимо очистить.

Проверка и подготовка компонентов

Перед тем как приступать непосредственно к установке подшипника, необходимо произвести ряд измерений и подготовить все компоненты:

Удалить ржавчину, заусенцы.

Следующий шаг — проверка отклонения от округлости посадочного места на валу и измерение микрометром посадочного места на валу в двух местах.

Далее необходимо проверить конические шейки вала с помощью кольцевых калибров, конусных калибров или синусных линеек.

Полученные значения диаметров вала и отверстия в корпусе необходимо записать в протокол измерения.

Важно чтобы на момент проведения измерений температура вала, корпуса и инструментов для измерения была одинаковой.

Техника безопасности и обращения с подшипниками

При работе с нагретыми подшипниками и смазкой необходимо использовать специальные защитные перчатки. По подшипнику нельзя производить удары твердыми предметами. Если вал или втулка оснащены средствами для гидрораспора, необходимо убедиться в том, что маслопроводящие каналы и канавки чистые.

С нагретыми и крупногабаритными подшипниками небезопасно работать в одиночку. Для подъема используются механизмы, пригодные для захвата подшипников снизу. Нельзя зачаливать подшипник за одну точку (это может привести к деформации колец). Перед подъемом нельзя ставить на подшипник посторонние предметы.

Демонтаж подшипников

Во время демонтажа подшипника существует вероятность повреждения детали. Поэтому исправные подшипники демонтировать не рекомендуется. Но если всё-таки возникла такая необходимость, необходимо соблюдать те же правила, что и при монтаже — меры безопасности, чистоту рабочего места, использовать подходящие методы и инструменты.

Конкретные инструкции к демонтажу напрямую зависят от габаритов и типа подшипника. Для демонтажа подшипников применяются следующие методы:

Демонтаж при помощи гидравлических инструментов;

Демонтаж при помощи гидрораспора;

Демонтаж с использованием нагревания.

Механический демонтаж применяется преимущественно для малогабаритных подшипников. Крупногабаритные подшипники, как правило, демонтируются при помощи гидравлических инструментов или гидрораспора — методы могут применяться вместе. Использование гидрораспора предполагает, что в подшипниковом узле есть канал для подачи масла и распределительная канавка на валу.

Тепловой или нагревательный метод может использоваться для демонтажа внутренних колец игольчатых роликоподшипников или цилиндрических роликоподшипников типа NU, NJ и NUP. В рамках этого способа применяются нагревательные кольца и индукционные нагреватели.

В статье мы разобрали базовые правила монтажа и демонтажа подшипников, а также кратко описали различные методы работы с деталями. Важно помнить, что монтаж и демонтаж подшипников должен проводить квалифицированный и обученный персонал. От внимательности и точности выполнения всех инструкций производителя зависит исправность работы подшипника на всем заявленном сроке эксплуатации.

Источник

Монтаж подшипников

Подписка на рассылку

Правильная установка подшипников качения и скольжения проходит с предварительной подготовкой рабочего места, вала и подходящих инструментов. В зависимости от характера и направления нагрузки в узле, плотно фиксируется внутреннее кольцо на вал, или наружное кольцо подшипника в посадочное гнездо.

Для установки подшипников без внутреннего кольца проверяется уровень шлифовки дорожки качения на валу (не менее 46 HRC). Диаметр посадочного места вала должен быть больше места, через которое проходит подшипник. При одинаковом диаметре вала по всей длине рабочей области, подшипник для установки нагревается до +100 градусов в минеральном масле, и свободно проходит до места посадки, где остывает, после чего плотно садится в рабочее положение. Применяется для монтажа подшипников и заморозка сухим льдом до -80 градусов, например при одинаковом диаметре наружного кольца и гнезда в корпусе детали. Вообще есть несколько способов установки подшипников:

• фиксирующая / плавающая;
• враспор;
• врастяжку.

Фиксация подшипников также может осуществляться различными способами:

• с натягом до упора в заплечик;
• с помощью пружинного кольца;
• торцевой шайбой;
• гайкой;
• конической разрезной втулкой.

Как запрессовать подшипник

О том, как поставить подшипник знают не только механики и слесари, многие автовладельцы самостоятельно выполняют такие работы с помощью ручного инструмента. Однако, для замены не стандартных подшипников на сложном производственном оборудовании часто требуются специальные приспособления: прессы, гаечно-винтовые съемники, монтажные оправки и стаканы с кольцами. Оправки при монтаже подшипников предотвращают перекос и повреждение подшипника. Специальным прессом устанавливаются подшипники в съемных узлах, которые впоследствии встраиваются в конструкцию механизма. Гаечные и винтовые приспособления применяются если на краю вала нанесена резьба.

Есть общие правила установки, которые необходимо соблюдать для дальнейшей правильной работы подшипников.

1. Усилие запрессовки прилагается только к тому кольцу, которое садится с натягом.
2. При одновременной запрессовке на вал и в посадочное гнездо, усилие передается на оба кольца.
3. Усилие запрессовки распространяется равномерно по всей торцевой части кольца, для чего и применяются выколотки, стаканы, оправки и кольца. Удары наносятся в диаметрально противоположные стороны приспособления.
4. Удары по кольцам непосредственно молотком не наносятся, не допускается воздействие на тела качения или сепаратор.
5. Свободное кольцо не должно проворачиваться, для чего применяют пружинный преднатяг.

Как ставятся подшипники без внутреннего кольца

Особую технику установки требует монтаж роликовых подшипников без внутреннего кольца и сепаратора. Для посадки на вал с нанесенной дорожкой качения на наружное кольцо наносится консистентная смазка, на которую приклеиваются ролики (иглы). Вспомогательная втулка диаметром на 0,2-0,3 мм меньше диаметра вала, вводится в отверстие подшипника. К втулке вплотную прижимается вал и вместе с ней проталкивается в подшипник.

Источник

Особенности монтажа подшипников качения

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 в распор, 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 подшипника	Допускаемые пределы зазора (мкм) при диаметре вала (мм)
	до 30	от 30 до 50	от 50 до 80	от 80 до 120
Легкая	30-80	40-100	50-120	60-150
Средняя и тяжелая	50-110	60-120	70-140	100-180

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.

Подшипник качения способы регулировки осевого зазора

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

Подшипник качения схемы установки подшипников в опорах

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 подшипника	Интервал внутренних диаметров	Крепление по одному подшипнику в фиксированной и в плавающей опорах	Крепление враспор по одному подшипнику в обеих опорах
		Допускаемые пределы осевой «игры», мкм	Наибольшее возможное расстояние между опорами	Допускаемые пределы осевой «игры», мкм
Шариковый, угол контакта α=12° ГОСТ 83175	10-30 30-50 50-80	20-40 30-50 40-70	8 опор 6 опор 4 опор	30-60 30-80 40-100
Шариковый угол контакта α=26-36° ГОСТ 831-75	10-30 30-50 50-80	20-30 20-40 30-50	Не рекомендуется устанавливать враспор
Конический роликовый, угол контакта α=10-16° ГОСТ 333-79	10-30 30-50 50-80	20-30 40-70 60-140	12 опор 8 опор 7 опор	20-80 40-110 60-140
Конический роликовый, угол Контакта α=25-29° ГОСТ 7260-81	10-30 30-50 50-80	20-40 20-40 30-60	Не 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.

Легкая30-8040-10050-12060-150Средняя 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.

Источник