46. Сборка сборочных единиц с радиальными шарикоподшипниками.

Подшипники качения монтируют в сборочных единицах по двум, как правило, неподвижным (различным) посадкам (внутреннего кольца с валом и наружного - с корпусом), обычно без специальных креплений, препятствующих проворачиванию.

Напрессовка подшипника качения на вал и в отверстие корпуса вызывает деформацию колец, что может привести к заклиниванию под­шипника при больших величинах натягов. Практически можно счи­тать, что изменение диаметра беговых дорожек составляет для внутрен­него кольца около 0,7 фактического натяга при напрессовке подшипни­ка на вал и для наружного кольца - около 0,8 натяга при установке его в корпус. При этом фактический натяг принимают равным 80% теорети­ческого натяга.

Учитывая, что для подшипника среднего размера и точности ра­диальный зазор до напрессовки составляет 5-25мкм, то и из-за неодина­кового нагрева его колец может произойти уменьшение радиального зазора, что следует также учитывать при сборке. Посадки колец уста­навливаются таким образом, чтобы вращающееся кольцо подшипника было неподвижно, а невращающееся кольцо имело более слабую по­садку, дающую возможность проворачивать его от руки в ненагружен- ном состоянии, что обеспечит более равномерный износ беговой до­рожки невращающегося кольца подшипника качения.

В сборочных единицах с подшипниками качения внутреннее кольцо может удерживаться на валу: за счет натяга; постановки в ка­навку вала разрезного пружинного кольца; втулкой, прижимаемой гайкой; муфтой или другой каким-то образом зафиксированной от осе­вого смещения на валу деталью; с помощью резьбового соединения, предусмотренного конструкцией сборочной единицы. Во многих со­временных машинах используют подшипники качения, имеющие встроенное армированное резиновое уплотнение, что обеспечивает од­норазовую смазку такого подшипника на, весь срок его работы. Такой подшипник устанавливают на вал обычным способом, а затем произво­дят затяжку двух стопорных винтов через удлиненное внутреннее коль­цо для фиксации подшипника в осевом направлении.

Подшипники монтируют в корпус обычно после установки их на валу. Крепления подшипников в корпусе для предотвращения от осе­вого смещения применяют как для разъемных, так и для неразъемных корпусов: ограничительное кольцо и крышку устанавливают в канав­ках отверстия корпуса лишь при наличии диаметрального разъема кор­пуса; постановка одного или двух разрезных пружинных колец в ка­навки отверстия корпуса; с упором в буртик отверстия или (и) торец крышки, которая либо заворачивается в отверстие корпуса с после­дующим стопорением от самоотворачивания, либо фиксируется с по­мощью набора прокладок винтами (болтами), проходящими через фла­нец крышки; а также практически в любом другом сочетании из ука­занных возможных фиксаций подшипника в отверстии корпуса.

Так как кольца подшипников имеют малую жесткость, очень важно при сборке не допустить их перекоса, что достигается обеспече­нием плотного контакта колец с буртиками вала, корпуса или промежу­точной деталью.

Для осуществления надежного сопряжения подшипника с валом и корпусом, посадочные места должны быть чистыми, гладкими, без рисок, задиров и коррозионных пятен; посадочные поверхности для высокоточных подшипников должны иметь Ra= 1,6-0,4мкм, а для ме­нее точных и торцов заплечиков валов и корпусов - ^=6,3-1,6мкм. Допустимые отклонения от правильной геометрической формы мест посадки шарико- и роликоподшипников на валах и в корпусах долж­ны быть: овальность и конусность - не более 0,5-0,25мм допуска на диаметр, биение заплечика порядка 0,02-0,03мм на валу и 0,04-0,07мм в отверстии корпуса (контроль производится индикатором или минимет­ром).

Сборку сборочной единицы вал-подшипник качения осуществ­ляют следующим образом. Подшипник тщательно промывают в 6% растворе масла, в бензине или в горячих (75-80°С) антикоррозийных водных растворах. В хорошо промытом подшипнике наружное кольцо легко и равномерно вращается, если удерживать подшипник в горизон­тальном положении за внутреннее кольцо.

Промытый подшипник нагревают в масляной ванне (60-100°С) в течение 15-20 мин и после этого устанавливают на вал, доводя до места небольшим осевым усилием, так как гарантированный натяг при нагре­ве переводится в гарантированный зазор в сочленении вала с внутрен­ней обоймой подшипника. При этом сторона подшипника с заводским клеймом должна быть снаружи. Подшипники целесообразно нагревать в электрованне с точным контролем температуры масла.

Операцию напрессовки проводят с применением оправок, так как наносить удары непосредственно по подшипнику нельзя ибо при этом могут быть повреждены кольца, поломаны шарики, сепаратор и т.д. При этом осевая сила прикладывается к тому кольцу, которое при дан­ной операции сопрягается с базовой деталью. Если подшипник одно­временно устанавливается на вал и в корпус, то усилие передается на торцы обоих колец. Во избежание перекоса подшипника при его за­прессовке, необходимо применять подставки, обеспечивающие хорошее базирование деталей сборочной единицы. Если для напрессовки требу­ются большие силы, то применяют стационарные пневматические или гидравлические прессы или же переносные гидравлические приспособ­ления. Для напрессовки крупногабаритных подшипников качения удобно применять так называемые гидравлические гайки, навернутые на резьбу вала или закрепленные торцовым винтом; либо гидропрессо­вый способ монтажа с нагнетанием между сопрягаемыми поверхностя­ми минерального масла, что в несколько раз снижает требуемое усилие, по сравнению с обычным способом напрессовки.

После установки подшипника на вал следует убедиться в том, что шарики его не защемлены. Наружное кольцо должно вращаться равномерно, без заедания, с незначительным шумом. Простейшим способом определения наличия радиального зазора (е) является про­верка осевого зазора (С), между которыми для радиальных шарико­подшипников существует зависимость C = 2j(2r-d_m)e,{4)

где г - радиус желоба;

d_m - диаметр шарика.

Радиальный зазор может быть проверен в спецприспособлении, либо на качку. Проверяют также плотность соприкосновения торца кольца с буртиком или заплечиком (в отдельных случаях допускается зазор до 0,05мм на дуге, равной 30-40% длины окружности вала).

Получаемые при контроле зазоры являются условными, так как их численное значение определяется не только размерами элементов, но и величиной контактных деформаций, зависящей от измерительного усилия, а также способом измерения и характером закрепления сбо­рочной единицы при проверке. Поэтому в технологическом процессе сборки конкретной сборочной единицы требуется указывать, какой применяется метод контроля зазоров, в противном случае, ошибка из­мерений может оказаться сопоставимой с величиной контролируемого зазора.

Крупногабаритные подшипники качения, устанавливаемые в разъемные корпуса, часто проверяют на прилегание наружного кольца к посадочной поверхности по краске. При хорошем прилегании контакт должен быть не менее 75% площади поверхности. При плохом приле­гании возможно пришабривание посадочных мест. Для предотвраще­ния сжатия кольца подшипника в местах разъема, отверстие в корпусе расшабривают на ширине 15мм вдоль разъема на глубину 0,15мм (для подшипников диаметром 120-260мм). Если габариты и вес сборочной единицы позволяют выполнить операцию установки подшипника на прессе, то эту возможность целесообразно использовать в технологии, предусмотрев соответствующую оснастку, обеспечивающую необхо­димое качество сборки. В противном случае применяют переносные пневматические или гидравлические приспособления.

При установке в сборочной единице двух или большего количе­ства шарикоподшипников один из них фиксируют от осевых смеще­ний на валу и в корпусе, а остальные необходимо фиксировать только на валу или только в корпусе. Это необходимо для компенсации воз­можных неточностей сборки и изготовления, а также во избежание за­клинивания шариков при температурных деформациях деталей. Опре­делить заранее закономерность изменения температуры деталей сбо­рочной единицы с подшипниками качения при работе изделия практи­чески невозможно. Поэтому в конструкции сборочной единицы долж­на быть предусмотрена необходимая величина осевого зазора для вза­имного перемещения вала и корпуса, которая должна быть обеспечена при сборке (обычно зазор более 1мм на 1 м расстояния между крайними подшипниками). Для этой же цели используют подшипники, имеющие увеличенные осевые зазоры.

При монтаже несамоустанавливающихся подшипников важно не допустить их перекоса, который может быть при несоосности отвер­стий в корпусе, неперпендикулярности торцевой плоскости корпуса к оси отверстия или непараллельности упорной и опорной плоскостей крышки. Перекосы нарушают нормальную работу подшипника, до­рожки качения смещаются, шарики при их движении получают пере­менную скорость, создаются дополнительные давления на гнезда сепа­ратора, они смещаются и перекашивается весь сепаратор, что приводит к разрушению сепаратора и заклиниванию его обломками. Перекос может также вызвать защемление тел качения, резкое повышение удельных давлений и, как следствие, быстрый износ подшипника. По­этому в механических цехах при изготовлении деталей и зачастую при сборке необходимо контролировать соосность отверстий под подшип­ники, а также и остальные параметры деталей, которые могут привести к перекосу подшипников при их сборке.

Если радиальные зазоры в шарикоподшипниках должны быть меньше тех, с которыми они собраны на заводе, то создают предвари­тельный натяг в опорах путем относительного осевого смещения колец, подбирая необходимые размеры дистанционных колец на спецприспо­соблениях. Предварительный натяг в спаренных подшипниках качения может быть создан путем установки прокладки (втулки) между внут­ренними либо наружными обоймами подшипников, а между другими обоймами подшипников нанесения слоя термореактивного клеящего материала - полиамида с фенолформальдегидной смолой. Затем к обой­мам, между которыми находится слой клеящего материала, приклады­вается усилие, необходимое для создания требуемого натяга, и в таком виде производится отверждение клеевой прокладки, после чего спа­ренный подшипник поступает на сборку.

Отличительной особенностью сборки сборочной единицы с упорными шарикоподшипниками является то, что одно кольцо под­шипника должно иметь гарантированный натяг, например, с валом и гарантированный зазор с отверстием корпуса, а второе кольцо должно иметь, наоборот, гарантированный зазор с валом и гарантированный на­тяг с отверстием корпуса. Все остальные требования к сборке сбороч­ных единиц с упорными и радиальными шарикоподшипниками анало­гичны.