Разновидности и замена велосипедных подшипников. Как менять подшипники ступицы Х-образная схема или «лицом к лицу»

К монтажным инструментам и приспособлениям предъявляют ряд требований. Монтажно-демонтажный инструмент должен быть:

• надежным и безотказным в работе;
• не повреждающим подшипники и детали подшипникового узла;
• достаточно простым, прочным и компактным;
• устойчивым в работе и самофиксирующимся в симметричном положении относительно захватываемой детали;
• удобным в эксплуатации;
• рентабельным и производительным;
• по возможности приспособлен для монтажа разнородных подшипниковых узлов.

Некачественный инструмент является одной из самых распространенных причин повреждений подшипника на этапе его монтажа. Доверить выбор, а тем более поставки инструмента можно только специализированным службам технического сервиса, имеющим практический опыт решения данной задачи. Компания BALTECH поможет Вам сделать Ваш выбор.

Основные правила и приемы монтажа

При монтаже подшипников сила напрессовки должна передаваться только через напрессовываемое кольцо – через внутренне при монтаже на вал и через наружное – в корпус. Запрещается проводить монтаж с передачей силы с одного кольца на другое через тела качения (рис.5). При монтаже подшипников на вал или в корпус «на холодную» необходимо всегда пользоваться только комплектом BALTECH TOOLS .

Перед монтажом посадочные поверхности подшипника, корпуса и вала должны быть смазаны очень тонким слоем смазочного материала. Более толстый слой уменьшает трение, облегчает монтаж, но втулка может ослабнуть при демонтаже гайки с нажимными болтами. Кроме того, в процессе эксплуатации масло постоянно выжимается через узкие щели и посадка ослабляется. При переустановке этого подшипника он займет новое положение, что требует повторного измерения осевого смещения и радиального зазора.

В первую очередь устанавливают кольцо подшипника с более плотной посадкой. Нельзя наносить удары непосредственно по кольцу. Сила должна предаваться через специальный монтажный стакан (рис.6) или трубу из легкого металла (не допускается перекос кольца). Для подшипников небольших размеров, монтируемых с небольшим натягом, как исключение, применяют выколотки и молотки. Выколотка должна быть из мягкого металла (меди, малоуглеродистой стали и др.) постоянного и переменного сечения в зависимости от условий монтажа и требуемой прочности. Соприкасающийся с подшипником торец не должен выходить за пределы монтируемого кольца. По мере разбивания и отслаивания металла ее торцам следует придавать первоначальную форму. Удары должны быть не резкими, равномерными, наносимыми поочередно по окружности торца. Во избежание перекосов каждый следующий удар наносится в диаметрально противоположной зоне торца кольца. Значительное распространение при сборке подшипниковых узлов получили монтажные трубы и разнообразные надставки (рис.7). При этом сила равномерно распределяется по всему торцу монтируемого кольца и можно использовать пресс. При монтаже подшипника на вал трубу снабжают приваренным снаружи кольцом, предохраняющим подшипник от засорения частицами металла и грязью, которые могут попасть на него с заглушки или со стенок трубы. Труба должна опираться только на торец монтируемого кольца и иметь ровно подрезанный торец. Толщина стенки трубы должна составлять (2/3–4/5)*h, где h – толщина кольца подшипника.

При посадках подшипников применяют специальные трубы и оправки, аналогичные применяемым при монтаже на вал. Их диаметр должен быть несколько меньше наружного диаметра кольца. Если при монтаже подшипника его необходимо сместить на определенную глубину h , монтажную трубу заменяют специальными подставками с упорным бортом, расположенным на расстоянии h от торца.

При посадке подшипников с натягом на вал и в корпус применяется труба или BALTECH TOOLS, к открытому торцу которой приварен фланец, позволяющий передавать силу монтажа одновременно на оба кольца. Если в подшипнике сепаратор выступает за торцы колец, вместо этой трубы применяют специальные оправки.

При этом следует соблюдать соосность, чтобы направление силы монтажа совпадало с осью вала или корпуса. Большое значение, особенно в начале напрессовки, имеют приемные фаски.

Монтаж подшипников с большим натягом и крупногабаритных подшипников в холодном состоянии сопряжен с большими трудностями, а иногда невозможен. Для облегчения монтажа используют индукционный нагрев (рис.8а) или подшипники погружают в ванну с чистым минеральным маслом (рис.8б), обладающим высокой температурой вспышки, нагретым до 80-90 оС, и выдержкой в течение 10-35 мин. в зависимости от размеров.

При монтаже подшипников с защитными шайбами и постоянно заложенной смазкой нагрев до той же температуры следует проводить в только с помощью индукционного нагревателя BALTECH HI-1630 или BALTECH HI-1670. В противном случае, смазка, заложенная в подшипнике, утратит свои качества, и подшипник будет быстро изнашиваться.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ (рис.9) производить нагрев подшипника с помощью открытого пламени!

После посадки нагретого подшипника на вал и охлаждения может оказаться, что внутреннее кольцо неплотно прижато к заплечику вала, поэтому необходимо подбить его к заплечику молотком через медную выколотку, а при наличии гайки для крепления подшипника в основном направлении целесообразно подтянуть его с помощью гайки.

При использовании гидравлического пресса для монтажа большого количества однотипных подшипников можно контролировать качество соединения натяг по величине и равномерности возрастания давления манометра, определив заранее величину для валов с хорошо обработанными посадочными поверхностями. При резком отклонении давления монтаж прекращают до исправления вала.

Подшипники с внутренним диаметром свыше 50мм можно монтировать на коническую шейку вала гидравлическим способом (рис.10). Сущность способа заключается в создании между посадочными поверхностями соединения тонкой масляной пленки толщиной 0,02-0,03 мм (рис.10а, 10б), находящейся под давлением, превышающим в 2-2,5 раза нормальное давление от посадки с натягом, но обычно не более 50-60 МПа. Подшипник предварительно надевают на коническую шейку вала, закрепляют стопорной гайкой, накачивают насосом под давлением масло, которое поступает в распределительную канавку вала. В результате сила напрессовки кольца на коническую шейку вала резко снижается. Также легко происходит демонтаж.

Однако для монтажа цилиндрических соединений гидрораспор непригоден, так как посадочные поверхности изначально должны быть в контакте. Причем чем больше натяг, тем эффективнее применение гидрораспора, но уже для демонтажа соединения.

Для гидрораспора лучшие результаты достигнуты при использовании масел, вязкостью 20-40 мм2/с при +50 оС. Масла с более низкой вязкостью при нагнетании просачиваются из соединения, не создавая необходимого давления, а более вязкие могут привести к перенапряжению в системе маслопроводов.

Гидрораспор применяют не только при монтаже и демонтаже подшипников, но и в процессе их эксплуатации. Кратковременный гидрораспор при установившимся тепловом режиме обеспечивает «плавание» подшипника.

Гидравлическая гайка навинчивается на вал (рис. 10а), а при отсутствии резьбы – крепится на валу при помощи вспомогательных деталей (рис.10в). При этом поршень гидрогайки устанавливается с упором во внутреннее кольцо подшипника. Последующая подача масла разжимает поршень и гайку, обеспечивая посадку подшипника с натягом на вал и соответствующее уменьшение зазора в подшипнике. После этого гайку снимают и производят стопорение подшипника на валу.

Для точной установки необходимо вначале добиться плотного контакта внутреннего кольца, определяющего начало отсчета осевого смещения (или углового перемещения гайки, создающей последующий натяг). После напрессовки гайку фиксируют, отгибая в ее паз лепесток стопорной шайбы. Подшипник после монтажа должен легко вращаться, а наружное кольцо сферического подшипника должно легко от руки поворачиваться из стороны в сторону.

Подшипники на закрепительных или стяжных втулках всегда монтируются с натягом. Величина натяга определяется величиной осевого смещения кольца подшипника относительно поверхности втулки. Смещение кольца при монтаже подшипника на стяжной втулке производят завинчиванием шлицевой гайки (рис.11а) или перемещением поршня гидрогайки (рис.11б)

В случае монтажа подшипника на стяжной втулке последняя запрессовывается между шейкой вала и отверстием подшипника. При этом возможны различные схемы проведения процесса использования молотка и монтажной втулки (рис. 12а); навинчивание шлицевой гайки накидным ключом (рис.12б); запрессовка стяжной втулки поршнем гидрогайки, навинченной на вал (рис.12в), на стяжную втулку с упором в разъемное монтажное кольцо (рис.12в) и др.

При монтаже подшипников непосредственно на коническую шейку вала, а также на цилиндрическую шейку с использованием промежуточных закрепительной и стяжной втулок с наружным конусом, требуемая прочность соединения достигается напрессовкой внутреннего кольца на вал. По мере его осевого смещения по конусу оно расширяется. При этом уменьшается радиальный зазор в подшипнике. Если достигнута достаточно прочная посадка, то определяют расширение внутреннего кольца, а вместе с тем уменьшение радиального зазора и соответствующее им осевое смещение кольца. В таблице приведены рекомендуемые значения этих величин при монтаже двух типов подшипников по интервалам диаметров отверстий. Уменьшение начального радиального зазора определяют как разность зазоров до монтажа и после него, контролируя его постоянно при монтаже.

Уменьшение радиального зазора и осевое смещение при монтаже сферического и цилиндрического роликоподшипника с коническим отверстием (размеры в мм) приведены в таблице 4.

Отверстие подшипника	Требуемое уменьшение радиального зазора	Требуемое осевое смещение в конусе 1:12
			на втулке		на втулке
		Сферический		Цилиндрический

Радиальный зазор у крупных подшипников определяют щупом. Величина затяжки сферического шарикоподшипника с коническим отверстием должна обеспечивать свободное вращение наружного кольца в радиальной плоскости и угловое перемещение в осевой. У двухрядных сферических роликоподшипников радиальный зазор измеряют щупом между кольцом и ненагруженным роликом в каждом ряду, предварительно провернув вал для обеспечения правильного расположения роликов. Равенство зазоров в рядах свидетельствует об отсутствии осевого смещения колец относительно друг друга.

При монтаже небольших подшипников, когда зазор часто меньше толщины пластины щупа, его измеряют осевым смещением. При стандартной конусности 1:12 осевое смещение примерно в 15 раз превышает уменьшение радиального зазора. Следовательно, при сплошном вале только 75-85% натяга посадки передается как деформация внутреннего кольца по дорожке качения.

Внутренние и наружные кольца роликоподшипников с цилиндрическими роликами монтируются отдельно. Свободное кольцо подшипника нельзя вставлять в комплект роликов силой, так как при этом на поверхностях качения образуются продольные риски. При монтаже колец подшипников на вал (или в корпусе) их следует проворачивать одно относительно другого. Для подшипников с цилиндрическими роликами после монтажа должно быть проверено относительное смещение наружного и внутреннего колец в осевом направлении. Оно должно быть не более 0,5-1,5 мм для подшипников с длинными роликами (большие значения даны для подшипников больших размеров).

Для подшипников, работающих при больших нагрузках и высокой частоте вращения, необходимо устанавливать повышенный радиальный зазор, так как рост температуры колец может привести к заклиниванию подшипника. Для монтажа подшипников малых и средних размеров при посадках с гарантированным натягом наиболее целесообразно применение гидравлического, пневматического или механического пресса.

Часто для облегчения монтажа игольчатые подшипники (особенно некомплектные и многорядные) собирают при помощи вспомогательных втулок или валиков, наружный диаметр которых на 0,2-0,3 мм меньше диаметра вала. После укладки трех рядов игл («наклейки» их при помощи пластичного смазочного материала) в наружное кольцо вместо вала или внутреннего кольца вводят вспомогательную втулку уменьшенного диаметра. Затем к торцу втулки плотно прижимают валик и передвигают его в рабочее положение, выталкивая втулку. Валик имеет фаску, которая приподнимает встречающиеся иглы, облегчая монтаж.

Игольчатые подшипники со штампованным кольцом следует запрессовывать в корпус при помощи ручного или механического пресса. Для обеспечения точности положения подшипника в расточке корпуса пуансон пресса снабжен фиксирующим упором.

После завершения сборочных операций введения в подшипниковые узлы смазочного материала, предусмотренного технической документацией, и балансировки следует проверить качество монтажа подшипников на низкой частоте вращения без нагрузки. При этом прослушивают шум вращающихся подшипников с помощью стетоскопа. Правильно смонтированные и хорошо смазанные подшипники при работе создают ясный непрерывный и равномерный шум. Резкий шум может свидетельствовать о неправильном монтаже, перекосе, повреждении от применения ударного инструмента, неравномерный шум – о попадании посторонних частиц в подшипник, металлического тона – о недостаточном зазоре в подшипнике.

Комплексным показателем качества и стабильности работы подшипникового узла является его температура. Причиной повышенной температуры может быть малый зазор в подшипнике или чрезмерно большой натяг, недостаток смазочного материала, увеличенный момент трения вследствие износа рабочих поверхностей подшипника или взаимного перекоса колец. Возможны комбинации этих причин. Температура подшипника не должна превышать ~ 80 оС. При появлении перечисленных выше негативных признаков их необходимо устранить при переборке.

Демонтаж подшипниковых узлов

Демонтаж машин, механизмов и приборов может производиться ввиду поломок деталей узла или выхода из строя подшипника. В первом случае при разборке необходимо сохранить подшипник для его повторного использования и при демонтаже нельзя передавать силу распрессовки через тела качения, так как это может вызвать образование вмятин на дорожках качения. Демонтаж подшипников установленных с натягом непосредственно на шейку вала (рис.14а) или в корпус (рис.14б) лучше производить с использованием ручного или гидравлического пресса.

Демонтаж неразборных подшипников следует начинать с кольца, имеющего легкую скользящую посадку, обычно это невращающиеся кольца в корпусах, а затем с помощью, например, специального винтового съемника удаляют внутренне кольцо, посаженное с натягом на вал. Демонтаж внутреннего кольца можно выполнять с помощью ручного рычажно-винтового съемника.

Существуем множество схем установки съемника BALTECH. Например, его можно закрепить через отверстия, предназначенные для крепления крышки (рис.15а). В данном случае усилие демонтажа передается через специальную гайку на наружное кольцо подшипника, извлекая его вместе с валом из корпуса.

Часто на валу выполнены пазы, примыкающие к заплечику для размещения лапок съемника (рис.15б).

Если захваты съемника не достают до борта внутреннего кольца подшипника, возможно приложение усилия через смежную деталь (рис.16а).

Если сзади подшипника имеется свободное пространство, применяют съемники соединенные различными вспомогательными деталями: стяжными полукольца (рис.16б), скобы и хомуты.

Как исключение, при отсутствии возможности использования захватов за внутреннее кольцо, допускается захват за наружное кольцо (рис.17а). Однако это повышает риск повреждения подшипника, сам демонтаж рекомендуется в таком случае производить вращением захватов при фиксированном положении винта съемника.

Если подшипник упирается в заплечник, то его можно извлечь с помощью выколотки из мягкого металла (рис.17б)

Демонтаж подшипников с закрепительной втулкой может осуществляться с применением как шлицевой гайки (рис18а) и монтажной втулки, так и гидравлической гайки (рис.18б) и упорного кольца.

Демонтаж подшипников со стяжной втулкой можно производить с помощью шлицевой гайки BALTECH H, навинчиваемой накидным ключом на резьбу втулки.

В случае применения гидравлической гайки (рис.19а) поршень надавливает на внутреннее кольцо подшипника смещая стяжную втулку так, что натяг исчезает и подшипник легко демонтируется. Наиболее надежной является схема при которой дополнительно осуществляется подвод масла на сопряженные поверхности подшипника и втулки.

Демонтаж с помощью индукционного нагрева (рис.19б) наиболее удобен для внутренних колец роликовых цилиндрических подшипников. Размеры и форма конструкции нагревателя зависят от габаритных размеров и конструкции подшипникового узла.

Конструкция подшипниковых узлов должна обеспечить наиболее удобный и производительный монтаж и демонтаж узла, исключающий необходимость подгонки.

Как правило, подшипники с посадочными натягами следует устанавливать (на валу или в корпусе) заранее; соединение узла в целом должно производиться по посадочным поясам, на которых имеются зазоры.

Посадки с натягом одновременно на валу и в корпусе усложняют сборку.

Посадки с зазором и переходные целесообразно дополнять осевой затяжкой обойм.

Рассмотрим основные приемы сборки для простейшего случая установки концевого подшипника с фиксацией его на валу и в корпусе с помощью кольцевых стопоров.

Осевая сборка

Способ 1 . Установка в корпус вала с заранее посаженным на нем подшипником (рис. 798, а).

Подшипник предварительно надет на вал и зафиксирован с одной стороны буртиком, с другой — кольцевым стопором 1.

Вал вместе с подшипником вводят в корпус (вид б) до упора в кольцевой стопор 2, предварительно установленный в корпусе, после чего узел замыкают стопором 3, заранее заведенным за подшипник.

Этот способ наиболее правилен, если подшипник сажают на вал с натягом, а в корпус — по посадке Н7, и применим также, когда подшипник сажают на вал и в корпус по посадкам h6 и Н7.

Способ нецелесообразен, если подшипник устанавливают в корпусе с натягом. Здесь сила запрессовки передается телами качения. Операция запрессовки осложняется необходимостью манипулировать с двумя деталями — валом и корпусом, которые могут иметь большие габариты.

Способ 2 . Установка вала в подшипник, заранее посаженный в корпус (рис. 798, б).

Подшипник предварительно устанавливают и фиксируют в корпусе стопорами 4, 5. В отверстие подшипника вводят вал и фиксируют стопором 6.

Этот способ является наиболее правильным, когда подшипник устанавливают в корпусе с натягом, а на валу — по посадке h6, и применим также, когда подшипник сажают на вал и в корпусе с зазором.

Способ нецелесообразен, если подшипник установлен на валу с натягом.

Способ 3 . Установка подшипника одновременно на вал и в корпус (рис. 798, г).

Вал, поддерживаемый другим подшипником (на рисунке не показан), устанавливают в корпус до совмещения посадочных поверхностей на валу и в корпусе. В кольцевое пространство между валом и корпусом вводят подшипник. Сборка заканчивается установкой замыкающих стопоров.

Способ применим, если подшипник установлен на валу и в корпусе с зазором, ограниченно применим, если одна из посадок (на валу или в корпусе) с зазором, и неприменим, если подшипник установлен с натягом на валу и в корпусе.

Радиальная сборка

Вал с заранее установленным и зафиксированным подшипником (вид д) укладывают в нижнюю половину разъемного корпуса и накрывают верхней половиной. Подшипник фиксируют в корпусе чаще всего заплечиками.

Возможны любые типы и сочетания посадок на валу и в корпусе. Обычно применяют установку в корпус по посадкам с зазором, по переходным посадкам или на посадках с небольшим натягом. Применение посадок с большим натягом затруднено ввиду необходимости обеспечить точное совпадение плоскостей разъема с центром подшипника и опасности перетяжки подшипника при ошибочном смещении плоскости разъема относительно центра подшипника.

Монтаж парных установок

Рассмотрим установку вала-шестерни с затянутыми на нем через дистанционную втулку подшипниками (рис. 799, а). Вал фиксируется в корпусе крышкой 1 и кольцевым стопором 2, установленным в канавке наружной обоймы малого подшипника.

Способ 1 . Установка в корпус вала с заранее посаженными на нем подшипниками (вид б).

Вал в сборе с подшипниками вводят в корпус и фиксируют стопорным кольцом 2 и привертной крышкой 1. Важно, чтобы первый (по ходу монтажа) подшипник заходил в свое посадочное отверстие раньше, чем втором подшипник в свое. Иначе вал может перекоситься, и сборка станет невозможной.

Посадка подшипников на вал при этом способе может быть любой. Посадка подшипников в корпус — предпочтительно переходная или с незначительным натягом.

Способ 2 . Установка вала в подшипники, заранее посаженные в корпус (вид в).

Подшипники предварительно устанавливают в корпус с заведенной между ними дистанционной втулкой. Крайний подшипник фиксируют в корпусе кольцевым стопором 2 и крышкой 1, после чего в отверстия подшипников вводят вал. Сборка завершается затяжкой гайки 3 вала.

Передний (по ходу монтажа) посадочный пояс вала должен заходить в отверстие своего подшипника раньше, чем второй посадочный пояс в отверстие своего.

Посадка подшипников в корпус может быть любой (плавающий правый подшипник, разумеется, должен быть установлен по посадке не выше Js7). Посадка подшипника на вал — g6 или h6. Сборка по этому способу сложнее, чем по способу 1. Особенно затрудняет сборку необходимость предварительной установки дистанционной втулки при монтаже подшипников в корпус.

Способ 3 (смешанный). На вал (вид г) заранее устанавливают задний (по ходу монтажа) подшипник и дистанционную втулку, а в корпус устанавливают фиксирующий подшипник.

Вал вводят в корпус, причем хвостовик вала входит в отверстие фиксирующего подшипника. а задний подшипник — в посадочное гнездо корпуса. Сборка завершается затяжкой гайки вала.

Посадки заднего подшипника на вал и фиксирующего подшипника в корпус могут быть любыми. Посадка фиксирующего подшипника на вал — g6 или h6. Посадка заднего подшипника в корпус должна быть G6, Н6 или Js6.

Способ монтажа тесно связан с системой крепления подшипников, с конструкцией и расположением элементов, фиксирующих подшипники на валу и в корпусе (рис. 800). Система (а) крепления подшипников допускает применение только способа 1, система (б) — способа 2, система (в) — способа 3, системы (г, д) — способов 2 и 3. Конструкция (е) допускает применение любого из трех способов.

Таким образом, существует тесная взаимосвязь между системой крепления подшипников и системой посадок на валу и в корпусе.

Условия сборки и выбранный наиболее удобный и производительный способ сборки определяют систему крепления подшипников и допустимые посадки подшипников на вал и в корпус, которые могут и не совпадать с посадками, необходимыми по условиям надежной работы узла.

Если же исходить из условий работы узла и назначить оптимальные для данных условий посадки, то это определит систему крепления подшипников и способ сборки, который в данном случае может быть и не самым удобным и производительным.

Практически часто приходится выбирать вариант, обеспечивающий соблюдение важнейших условий правильной работы узла и не слишком усложняющий сборку.

Облегчает сборку введение осевой затяжки подшипников на валу и в корпусе. Силовая затяжка вполне заменяет посадки с натягом и позволяет применять более свободные посадки без ущерба для работоспособности узла и при более удобной сборке.

Самоустанавливающиеся подшипники применяют, когда:

1) технологически невозможно обеспечить полную соосность опор (опоры, расположенные в различных корпусах или в частях корпусов, недостаточно точно зафиксированных одна относительно другой);

2) корпусные детали нежесткие и деформируются под действием рабочих сил (тонкостенные корпуса, например, корпуса из листовых материалов);

3) вал вследствие недостаточной жесткости или больших действующих на него радиальных сил деформируется под нагрузкой (длинные валы с не вполне отбалансированными роторами).

Применение жестких подшипников в подобных случаях нередко приводит к защемлению тел качения, односторонней нагрузке на подшипник, во много раз превышающей рабочие нагрузки, и вызывает быстрый износ и выход подшипников из строя. Особенно резко выражены эти явления в подшипниках, в которых по форме тел качения и беговых дорожек не обеспечивается самоустановка (роликовые подшипники с цилиндрическими и коническими роликами). Шариковые подшипники несколько лучше компенсируют перекосы вследствие имеющегося у них углового зазора.

Применение самоустанавливающихся подшипников целесообразно и в тех случаях, когда нет видимых источников перекосов и несносности. Производственные неточности, погрешности монтажа, трудноучитываемые тепловые деформации системы — все это может создать в подшипниках местные нагрузки, от которых можно избавиться приданием подшипникам свободы установки.

Самоустанавливаемость является действенным средством повышения надежности тяжелонагруженных и быстроходных подшипников качения.

Однорядные шариковые подшипники со сферической рабочей поверхностью наружной обоймы (рис. 801, а) сейчас почти не применяют, так как подшипники этого типа отличаются пониженной несущей способностью, склонностью к защемлению шариков при приложении осевой нагрузки и недостаточно точной фиксацией вала в осевом направлении.

По тем же причинам редко применяют однорядные роликовые подшипники с бочкообразными роликами (вид б). Наиболее распространенный тип самоустанавливающегося подшипника — двухрядный шариковый подшипник с шахматным расположением шариков (вид в).

По форме дорожки качения эти подшипники мало приспособлены к восприятию осевых нагрузок. Повысить осевую несущую способность можно путем разноса шариков, сопровождающегося переходом поверхностей контакта на участки сферы, расположенные под большим углом к поперечной плоскости симметрии (вид г).

Самоустанавливающиеся роликовые подшипники выполняют в виде двухрядных подшипников с бочкообразными роликами (вид д).

Сфероконические самоустанавливающиеся подшипники применяют в одиночной установке (вид е) как упорные, а в парной установке (вид ж) — как радиально-упорные. Для правильной работы спаренных установок необходимо точно выдерживать расстояние между подшипниками, обеспечивая совпадение центров сферических поверхностей качения.

Предпочтительнее установка стандартных подшипников в сферические корпуса (рис. 802). Способ применяют, как правило, для многоопорных установок (с двумя и большим числом подшипников). Ограничений в типе подшипников нет.

В таких установках тела качения работают в условиях чистого качения, тогда как у самоустанавливающихся подшипников при перекосах происходит периодическое (при больших частотах вращения — высокочастотное) перемещение тел качения по сферической поверхности (скобление), сопровождающееся усиленным износом.

Отношение диаметра сферы к наружному диаметру подшипников в парных установках делают равным D сф /D = 1,25—1,3 (вид а). Это соотношение обеспечивает благоприятную ориентацию несущих поверхностей сферы относительно осевой и радиальной нагрузок. При больших осевых нагрузках отношение D сф /D повышают до 1,4—1,5 для увеличения высоты h несущей части сферы (вид б).

При повышенной осевой нагрузке одностороннего действия сферу делают асимметричной (вид в), развивая ее несущую поверхность h.

Для обеспечения самоустанавливаемости необходим подвод смазки (предпочтительно под давлением) к сферическим опорным поверхностям. В труднодоступных местах применяют твердые смазочные материалы.

«Подшипник» расшифровывается как подкладка под шип (ось), и когда-то его предназначением было уменьшать трение между осью и колесом кареты. Сегодня первое, что приходит на ум при упоминании о подшипнике - два кольца с шариками между ними. Но есть множество видов подшипников - и роликовые конические, и поворотные, и подшипники скольжения (последние по конструкции напоминают ту самую «подкладку под шип» и применяются главным образом в двигателе - в сопряжении с коленвалом). Но сегодня мы остановимся на тех, что чаще всего выходят из строя на мотоцикле, и которые в принципе можно поменять самостоятельно. А порой в дороге другого выхода и нет!

Самые незащищенные в мотоцикле - подшипники колес. При проезде луж и бродов ступица охлаждается и туда стремится попасть вода. Помогают этому процессу и хозяева техники, которые промывают труднодоступные места мотоцикла струей воды под давлением. Если вы ездите по бездорожью, то нередко на ось наматывается трава, отжимая сальники и опять же открывая путь к подшипникам грязи и влаги. Да и дорожная пыль потихоньку точит резину и сталь, прорываясь внутрь. Главный признак износа колесных подшипников - люфт, который легко оценить, покачав вывешенное колесо в поперечном направлении. Вой же такого подшипника, как правило, заглушается шумами двигателя и трансмиссии.

Кстати, на части эндуро сальники установлены пружинками наружу - считается, что так они лучше перекрывают путь воде при возникновении разрежения в ступице. Чтобы колесные подшипники служили долго, следите за состоянием защитных уплотнений. Раньше всего уплотнения в колесах выходят из строя на мотоциклах для бездорожья, поэтому их владельцам стоит уделять особое внимание их состоянию и своевременно заменять на новые. При этом не поленитесь и осмотрите сопряженные поверхности втулок. Изношенный металл (а его быстро и неотвратимо продирают пружинки изношенных сальников) тут же испортит новый сальник. Незначительные дефекты можно попытаться заполировать, но лучше всего заранее, до замены подшипников, заказать новые втулки взамен изношенных, иначе придется вскоре снова покупать комплект - подшипники, сальники, втулки. Не менее важно соблюдать аккуратность при замене колес и следить, чтобы на вынутые на время ось и втулки не налипали пыль или песок. Необходимое количество смазки на колесной оси также жизненно необходимо для нормальной работы узла. Обычно для смазывания осей мотоцикла рекомендуются консистентные смазки с алюминиевым или медным наполнителем.

Какой подшипник лучше - открытый или закрытый? Теоретически, конечно, закрытый. Но практически, коли уж под уплотнения попала вода, она оттуда выйдет только в виде ржавчины. В качестве оригинала иногда идут полуоткрытые подшипники, их устанавливаем уплотнениями в сторону сальников. Выбирая подшипники, иногда можно почувствовать небольшой люфт. Не удивляйтесь, при запрессовке в ступицу он должен исчезнуть. А вот если подшипник с трудом надевается на ось колеса - дело неладно. Как правило, это означает, что подшипник - «левый».

Менять всегда нужно все подшипники колеса (два или три) - для надежности. Ведь износ прогрессирует очень быстро. Для замены советую воспользоваться правильным инструментом. Ведь классический метод выбивания подшипника молотком и длинным бородком не всегда оптимален. Подшипники не любят ударных нагрузок, особенно не распределенных по всей площади обоймы. Попавшие под удар шарики оставляют на теле подшипника вмятины, которые в будущем приведут к гибели детали. Но даже если вы не собираетесь устанавливать этот подшипник обратно, при выбивании можно повредить посадочные поверхности, и новый подшипник не будет сидеть с нужным натягом. К тому же конструкция некоторых колес просто не позволяет извлечь подшипник таким образом. Поэтому для извлечения подшипников применяют специальный съемник:

Такой инструмент есть в каждой правильно оборудованной мастерской. Перед извлечением подшипника необходимо тщательно очистить поверхности вокруг, чтобы грязь, остатки старой смазки с песком или окислившийся алюминий не помешали подшипнику выйти. На некоторых мотоциклах (где посадка подшипника плотнее обычной) рекомендуется нагреть ступицу до 100°С.

Для запрессовки нового подшипника можно использовать и молоток. Но только в сочетании с оправкой диаметром на полмиллиметра меньше внешней обоймы подшипника. Ей может стать, например, отслужившая торцевая головка. Главное, чтобы нагрузка приходилась только на внешнюю обойму. Более цивилизованный, но не всегда более эффективный инструмент - приспособление, состоящие из дисков разнообразного диаметра и длинной резьбовой шпильки. При помощи диска нужного диаметра любой подшипник можно аккуратно запрессовать на место. Оба способа требуют большой аккуратности в самом начале процесса, когда подшипник только слегка зашел внутрь ступицы. Внешняя обойма подшипника должна заходить в посадочное отверстие без перекоса. Если же подшипник все-таки отклонился от нужного направления, его можно направить очень легкими ударами киянки. И еще, перед тем как запрессовать подшипник, обязательно слегка смажьте посадочное место и внешнюю грань подшипника моторным маслом. После установки подшипников убедитесь, что они свободно вращаются.

Случается, что внутренняя распорная втулка в ступице

на долю миллиметра длиннее, чем нужно, в результате внутри подшипника возникает излишнее трение и подшипник проворачивается с трудом. Чтобы исправить такую ситуацию, необходимо слегка ослабить посадку подшипника, сдвинув его наружу. При сборке колеса уделяйте особое внимание внешним втулкам между подшипниками и перьями вилки. Если одну из этих втулок забыть или перепутать их местами, вся система будет работать неправильно, что может привести не только к скорому износу деталей, но и к падению.

Нередко приходится заниматься и подшипниками рулевой колонки. Главное - своевременно их подтягивать, не давая ему люфтить. В рулевых колонках современных мотоциклов часто встречаются упорные шариковые подшипники, прежде всего выдерживающие нагрузки, направленные параллельно оси рулевой колонки. Если в таком подшипнике появляется люфт, его начинает быстро разбивать. Поначалу появляется легкий щелчок в момент торможения, но если ситуацию вовремя не исправить, руль начнет хуже вращаться и может заклинить в самый неподходящий момент. Чтобы подтянуть рулевой подшипник, прежде всего необходимо найти гайку, которая его удерживает. Как правило, она располагается под верхней траверсой и иногда бывает законтрена второй такой же. Нередко эти гайки имеют корончатый венец и требуют специального ключа. Мотоцикл нужно поставить так, чтобы переднее колесо висело в воздухе и руль свободно вращался. Снять верхнюю траверсу и начать понемногу закручивать гайку подшипника, при этом проверяя легкость вращения системы. Как только появится усилие при вращении, перестаем затягивать гайку и отворачиваем ее обратно примерно на четверть оборота. Руль должен вращаться свободно, а люфт при этом исчезнуть.

Важный момент: если щелчки из рулевой колонки появились на совсем новом мотоцикле, возможно, что подшипник при сборке на заводе не сел до конца в свои посадочные места. В таких случаях полезно затянуть его сначала с достаточно большим усилием, около 25–30 Нм, а уже потом ослабить и проделать описанную выше процедуру.

Замена рулевых подшипников - задача порой непростая и требует хорошего оборудования и навыков. И если с колесными подшипниками еще можно справиться в условиях гаража, то для работы с рулевыми подшипниками без правильного оборудования не обойтись. Ездить с изношенными подшипниками - неважно, колес или рулевой колонки - опасно!

В каждом мотоцикле множество других узлов, где работают подшипники, но большинство из них находится в двигателе, и благодаря отличной смазке и чистоте служат они долго и замены не требуют. А если уж случилось так, что из строя вышел один из подшипников двигателя или коробки передач, значит, на то была очень серьезная причина (как правило, проблема с системой смазки) и одной заменой подшипника дело не закончится. Но не будем о грустном. Ведь если регулярно следить за мотоциклом и правильно его обслуживать, ничего плохого с ним не случится.

Замена колесных подшипников (на примере Suzuki DR-Z 250):

Замена и регулировка подшипников рулевой колонки (на примере BMW G 650 GS):

Установка упорного подшипника.Упорный шариковый подшипник воспринимает только осевые нагрузки. Основная особенность конструкции упорного подшипника - о которой необходимо помнить при монтаже - это различные внутренние диаметры колец.Читайте далее.

Упорный шариковый подшипник воспринимает только осевые нагрузки.

Основная особенность конструкции упорного подшипника - о которой необходимо помнить при монтаже - это различные внутренние диаметры колец подшпника. Тоесть у упорного подшипника одно кольцо свободное - оно свободно, с зазором, перемещается по валу, а второе тугое - на валу это кольцо устанавливается с натягом.

На рисунке приведена схема установки упорного шарикового подшипника.

Некотрые пояснения к рисунку:

- корпус - имеется в виду неподвижная корпусная часть станка;
- вал - вращающаяся часть станка, на которую действует осевая нагрузка.
При установке упорного подшипинка главное условие, которое необходимо помнить: свободное кольцо устанавливается в корпус (неподвижную деталь), а плотное кольцо - на вал. При такой схеме установки вал при вращении не будет затирать в упорном подшипнике, так как он (вал) будет вращаться в свободном кольце.

Предыдущие статьи

10.09.15

Тепловые зазоры в подшипниках.Внутренний зазор подшипника ― это расстояние, на которое перемещается одно из колец подшипника относительно другого в радиальном или осевом направлениях.

Полная версия статьи

• 08.09.15

  Продажа и доставка подшипников почтой по всей территории Беларуси.Мы работаем с частными лицами за наличный расчет.Для вас доступна возможность выбора подшипников, из широкого круга,представленного в нашем каталоге, ассортимента ПОДШИПНИКОВ

В который раз убедились, что подшипники DPI и KDYD — откровенный хлам! На электродвигателе привода шпинделя програмного токарноо станка с ЧПУ подшипник отработал всего два месяца! После чего рассыпался и заклинил. Еще чудо, что не спалили двигатель. Прилагаю некоторые фото этих «чюдо» подшипников:

подшипник DPI — откровенный хлам! подшипник DPI — откровенный хлам

Люди, цените свой труд и не позволяйет своим начальникам закупать такие подшипинки — подшипник DPIи KDYD не БУДУТ работать долго!

Советую покупать и устанавливать или Российские или Украинские или SKF. Другой альтернативы не существует. Даже не вздумайте устанавливать детали сделанные в Китае на оборудование, которое Вы ремонтируете.

После того, как сняли этот поломанный подшипник, для интереса попробывали обыкновенным напильником пилить корпус подшипника и шарики. Результат ужастный — напильник практически без напряжения оставил фаску и на корпусе подшипника и на шариках!

Так, что делайте выводы.

Упорный шариковый подшипник воспринимает только осевые нагрузки.

Основная особенность конструкции упорного подшипника — о которой необходимо помнить при монтаже — это различные внутренние диаметры колец подшпника. Тоесть у упорного подшипника одно кольцо свободное — оно свободно, с зазором, перемещается по валу, а второе тугое — на валу это кольцо устанавливается с натягом.

На рисунке приведена схема установки упорного шарикового подшипника.

Некотрые пояснения к рисунку:

• — корпус — имеется в виду неподвижная корпусная часть станка;
• — вал — вращающаяся часть станка, на которую действует осевая нагрузка.

При установке упорного подшипинка главное условие , которое необходимо помнить: свободное кольцо устанавливается в корпус (неподвижную деталь), а плотное кольцо — на вал. При такой схеме установки вал при вращении не будет затирать в упорном подшипнике, так как он (вал) будет вращаться в свободном кольце.

Обозначение подшипника может состоять из двух обозначений: основного и дополнительного. В основном обозначении кодируется следующая информация: размер подшипника, его тип и конструктивное исполнение. Это, кстати, для нас самая главная информация. Дополнительное обозначение может располагаться перед и после основного. В дополнительном обозначении (которое стоит перед основным) кодируется такая информация: класс точности, внутренний зазор и момент трения подшипника. В дополнительном обозначении (которое стоит после основного) кодируется: материал подшипника, специальные технические требования, вид смазки и др. Но следует знать, что если подшипник выпускается без специальных требований к смазке, величине зазора и пр., то дополнительно обозначение не ставиться.

1. Основное условное обозначение.

Условное обозначение подшипников, у которых диаметр отверстий от 10 до 500 мм. Для таких подшипников в основном обозначении цифры расположены таким образом:

В основное обозначении порядок расположения и чтения цифр – СПРАВА НАЛЕВО. Цифр может быть от двух до семи.

Цифры, стоящие под номером 1 и 2 обозначают внутренний диаметр подшипника. При этом для некоторых диаметров существует строгое соответствие условному обозначению:

Внутренний диаметр подшипника, мм	Условное обозначение

Внутренние диаметры от 20 до 495 мм включительно обозначают по формуле: диаметр деленный на 5.

Здесь необходимо помнить, что при одинаковом внутреннем диаметре, наружный диаметр подшипника и ширина может быть различный. Это потому что промышленность выпускает подшипники различной грузоподъемности и конструкций.

Цифра, стоящая под номером 3 обозначает серию диаметров.

Цифра, стоящая под номером 7 обозначает серию ширин.

Эти серии (серии диаметров и ширин) определяют наружный диаметр и ширину подшипника.

Цифра, стоящая под номером 4 обозначает тип подшипника.

Тип подшипника	Обозначение
Шариковый радиальный
Шариковый радиальный сферический
Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами
Роликовый радиальный со сферическими роликами
Роликовый радиальный с длинными цилиндрическими или игольчатыми роликами
Роликовый радиальный с витыми роликами
Шариковый радиально-упорный
Роликовый конический
Шариковый упорный, шариковый упорно-радиальный
Роликовый упорный, роликовый упорно-радиальный

Цифры, стоящие под номером 5 и 6 кодируют конструктивное исполнение подшипника.

Рассмотрим ПРИМЕР условного обозначения подшипника «миллионника» 1180304 . Это шариковый радиальный однорядный с двухсторонним уплотнением.

04 3 – серия диаметра; 0 – тип подшипника; 18 – конструктивное исполнение; 1 – серия ширины.

Рассмотрим ПРИМЕР условного обозначения подшипника 304 . Это шариковый радиальный однорядный.

04 – диаметр отверстия (высчитываем: 04*5 = 20 мм); 3 – серия диаметра; 0 – тип подшипника; 00 – конструктивное исполнение; 0 – серия ширины.

Монтаж (или посадка) подшипника в корпус. В основном размеры подшпников в станках небольшие, и поэтому монтаж подшпников выполняется без нагрева самих подшипников — тоесть в холодном состоянии. Монтаж происходит по такой схеме:

Стрелками на рисунке показано приложение силы. Это очень важно. Так как подшипник монтируется в корпус, то наружное кольцо воспринимает все усилие.

В общем случае действует правило, как и при — усилие монтажа ни в коем случае не должно передавться через тела качения!

Монтаж выполняется с помощью обрезка трубы. Здест тоже стоит обратить внимание, что труба должнна быть торцована на токарном станке — в общем обрез должен быть ровным. Никакие расплющенные трубы НЕ ГОДЯТСЯ ! Этим можно испортить подшипник — неровная труба может соскочить и повредить сепаратор. Диаметр трубы подбирается по диаметру наружного кольца.

Перед началом работ следует немного смазать наружное кольцо и вручную выровнять подшипник в корпусе. Теперь можно начинать насаживать подшипник — сначала легкими ударами — тут нужно контролировать отсутствие перекоса, а потом немного сильнее догнать подшипник до упора в корпус.

В шпинделе любого фрезерного станка радиальный роликовый подшипник серии 3182ххх — это основной подшипник шпинделя, который несет радиальную нагрузку и отвечает за радиальный люфт шпинделя.

Регулировка радиального роликого подшипника сводится к установке дистанционых полуколец (или одного дистанционого кольца — в зависимости от конструкции шпинделя) между буртиком шпинделя и внутренней обоймой подшипника.

Как правильно определить толщину дистанционных колец.

Конусную шейку шпинделя очистить от грязи, осмотреть на предмет наличия задиров или забоин. В случае обнаружения таких дефектов, тщательно зачистить (бархатный напильник и мелкая наждачная бумага).

Теперь легким движением надвигаем радиальный роликовый подшипник на конус. Подшипник должен закрепиться на конусной шейке шпинделя. В большинстве конструкций шпинделей этого натяга будет достаточно. Теперь необходимо замерить зазор между буртиком шпинделя и внутренней обоймой подшипника. Делается это с помощью концевых мер (плиток). Точность замеров +-0,005 мм. Замеры производить минимум в трех местах.

1. Первое — и самое главное условие, которое необходимо соблюдать при монтаже подшипников качения — это гарантия чистоты подшипника. Тоесть, если подшипник новый, значит необходимо удалить консервационную смазку. Если же подшипник уже был в эксплуатации, то необходимо удалить остатки бывшей смазки.Промывать подшипники лучше в керосине, или, при невозможности достать керосин, в дизтопливе. Как правило, практически на любом производстве эти жидкости можно найти.
2. Второе — внешний осмотр. У подшипников не должно быть видимых повреждений сепаратора, защитных шайб. Также необходимо проверить легкость вращения и отсутствие шума при вращении.
3. Третье. Осмотр поверхности на которую будет производиться монтаж — поверхность должна быть чистой, гладкой, без задиров и забоин.

Монтаж. Применяемые приспособления.

Важно : при монтаже подшипников усилие напрессовки НИКОГДА НЕ ДОЛЖНО ПЕРЕДАВАТЬСЯ ЧЕРЕЗ ТЕЛА КАЧЕНИЯ.

Если подшипник монтируется на вал, то усилие должно передаваться через внутренне кольцо, если подшипник монтируется в корпус, то усилие необходимо передавать через наружное кольцо.

В качестве наставки используется труба по диаметру кольца.

Усилие при монтаже подшипника желательно создавать на прессе. Конечно, не всегда, точнее редко когда подшипниковый узел возможно собрать под прессом, поэтому применяют такой способ: осаживание молотком — через наставку.

Игольчатый подшипник в своей конструкции имет цилиндрические ролики малого диаметра, с большим отношением длины ролика к диаметру ролика. Ролики расположены без сепаратора, один к одному. Именно такое исполнени (без сепаратора) наиболее применимо в механике станков и оборудования.

Подшипники сконструированны для восприятия значительных радиальных и осевых нагрузок. Максимальная осевая нагрузка не должна превышать 80% неиспользованной допустимой радиальной нагрузки.

Серия 6000 — имеет съемное колько, что позволяет производить раздельный монтаж внутренних и наружных колец.

Серия 36000, 46000 и 66000 — неразъемные.

Осевая грузоподъемность подшипник зависит от угла контакта тела качения и дорожки качения. Грузоподъемность радиально-упорного шарикового подшипника возрастает с увеличением угла контакта.

Радиально-упорные однорядные подшипники серий 6000, 36000, 46000, 66000 могут воспринимать осевую нагрузку только в одном направлении, и поэтому для фиксации вала в обе такие подшипники, как правило, устанавливаются по два на вал или по два в опору.

Схема установки двух шариковых радиально-упорных подшипников.

Такая схема установки используется практически во всех шпинделях фрезерных станков. «А» и «Б» — комплектовочные кольца — необходимы

для создания предварительного натяга в комплекте двух подшипников (это необходимо для равномерного распределения внешних нагрузок меджу подшипниками). Предварительный натяг достигается разностью толщин колец «А» и «Б». Чтобы выбрать зазоры, необходимо шлифовать (дл уменьшения толщины) наружное кольцо «Б».