Посадки
Важность правильной посадки
Если подшипник качения с внутренним кольцом посажен на вал только с натягом, может возникнуть опасное кольцевое скольжение между внутренним кольцом и валом. Это скольжение внутреннего кольца, которое называется "проскальзыванием", приводит к кольцевому сдвигу кольца относительно вала, если посадка с натягом недостаточно тугая. Когда возникает проскальзывание, подогнанные поверхности становятся шероховатыми, вызывая износ и значительное повреждение вала. Ненормальный нагрев и вибрация могут также возникнуть из-за абразивных металлических частиц, проникающих внутрь подшипника.
Важно предотвратить проскальзывание, надёжно закрепив с достаточным натягом то кольцо, которое вращается, либо к валу, либо в корпусе. Проскальзывание не всегда можно устранить посредством осевого затягивания через наружную поверхность кольца подшипника. однако, как правило, нет необходимости обеспечивать натяг колец, подвергающихся только статическим нагрузкам. Посадка иногда делается без какого-либо натяга как внутреннего, так и наружного кольца, чтобы приспособиться к определённым рабочим условиям, либо чтобы способствовать установке и разборке. В этом случае для предотвращения повреждения пригоночных поверхностей вследствие проскальзывания, следует рассмотреть смазывание или другие применимые методы.
Условия нагрузки и посадки
| Приложение нагрузки | Работа подшипника | Условия нагрузки | Посадка | ||
| Внутреннее кольцо | Наружное кольцо | Внутреннее кольцо | Наружное кольцо | ||
| Вращательная | Статическая | Вращательная нагрузка на внутреннее кольцо, статическая нагрузка на внешнее кольцо | Посадка с натягом | Свободная посадка | |
 |
Статическая | Вращательная | |||
 |
Статическая | Вращательная | Вращательная нагрузка на внешнее кольцо, статическая нагрузка на внутреннее кольцо | Свободная посадка | Посадка с натягом |
 |
Вращательная | Статическая | |||
| Направление нагрузки не определяется из-за изменения направления или несбалансированной нагрузки | Вращательная или статическая | Вращательная или статическая | Посадка с натягом | Посадка с натягом | |
Посадки между радиальными подшипниками и отверстиями корпуса
| Условия нагрузки | Примеры | Допуски для отверстий корпусов | Осевое смещение наружного кольца | Примечания | ||
| Неразъёмные корпуса | Большие нагрузки на подшипник в тонкостенном корпусе или тяжёлые ударные нагрузки | Ступицы автомобильных колёс (роликовые подшипники), подъёмный кран, рабочие колёса | Р7 | Невозможно | - | |
| Ступицы автомоюильных колёс (шарикоподшипники), вибрационные экраны | N7 | |||||
| Лёгкие или колеблющиеся нагрузки | Конвейерные ролики, канатные шкивы, натяжные шкивы | М7 | ||||
| Направление нагрузки не определено | Тяжёлые ударные нагрузки | Тяговые электродвигатели | ||||
| Неразъёмные или разъёмные корпуса | Нормальные или большие нагрузки | Насосы, коленвалы, коренные подшипники, средние и большие моторы | К7 | Обычно невозможно | Если не требуется осевое смещение наружного кольца | |
| Нормальные или лёгкие нагрузки | JS7 (J7) | Возможно | Осевое смещение наружного кольца необходимо | |||
| Нагрузки всех видов | Общее применение подшипников, железнодорожные осевые буксы | Н7 | Легко возможно | - | ||
| Нормальные или высокие нагрузки | Корпусные подшипники | Н8 | ||||
| Значительный подъём температуры внутреннего кольца в вале | Сушилки для бумаги | G7 | ||||
| Неразъёмные корпуса | Желательно точное функционирование при нормальных или лёгких нагрузках | Задние шарикоподшипники шлифовального шпинделя, шарнирные опоры высокоскоростного центробежного компрессора | JS6 (J6) | Возможно | Для больших нагрузок используетс более плотная посадка, чем К. Когда требуется высокая точность, для посадки следует использовать очень строгие допуски | |
| Направление нагрузки не определено | Передние шарикоподшипники шлифовального шпинделя, неподвижные подшипники (опоры) высокоскоростного центробежного компрессора | К6 | Обычно невозможно | |||
| Желательно точное функционирования и высокая жёсткость при колеблющихся нагрузках | Цилиндрические роликовые подшипники для шпинделя металлорежущего станка | M6 или N6 | Невозможно | |||
| Требуется минимальный уровень шума | Бытовая техника | Н6 | Легко возможно | - | ||
Примечания к таблице:
- Настоящая таблица применима к чугунным и стальным корпусам. Для корпусов, сделанных из лёгких сплавов, посадка должна быть плотнее, чем в данной таблице.
- Не применимо для специальных посадок.
Посадки между радиальными подшипниками и валами
| Условия нагрузки | Примеры | Диаметр вала, мм | Допуск вала | Примечания | |||
| Шарикоподшипники | Цилиндрические и конические роликовые подшипники | Сферические роликовые подшипники | |||||
| РАДИАЛЬНЫЕ ПОДШИПНИКИ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ОТВЕРСТИЯМИ | |||||||
| Желательно лёгкое осевое смещение внутреннего кольца на валу | Колёса на статичных осях | Все диаметры валов | g6 | Использование g5 и h5 там, где требуется точность. В случае крупных подшипников, можно использовать f6 для лёгкого осевого движения | |||
| Лёгкое осевое смещение внутреннего кольца на валу не требуется | Натяжные шкивы, канатные шкивы | h6 | |||||
| Вращательная нагрузка на внутреннее кольцо или неопределённое направление нагрузки | Электрические бытовые приборы, насосы, вентиляторы, транспотные средства, прецизионные станки, металлорежущие станки | <18 | - | - | js5 | - | |
| 18-100 | <40 | - | js6 (j6) | ||||
| 100-200 | 40-140 | - | k6 | ||||
| - | 140-200 | - | m6 | ||||
| Нормальные нагрузки | Общее применение подшипников, средние и крупные моторы, турбины, насосы, коренные подшипники двигателя, редукторы, деревообрабатывающие станки | <18 | - | - | js5 (j5-6) | k5 и m6 можно использовать для однорядных конических роликовых подшипников и однорядных радиально-упорных подшипников вместо k5 и m5 | |
| 18-100 | <40 | <40 | k5-6 | ||||
| 100-140 | 40-100 | 40-65 | m5-6 | ||||
| 140-200 | 100-140 | 65-100 | m6 | ||||
| 200-280 | 140-200 | 100-140 | n6 | ||||
| - | 200-400 | 140-280 | p6 | ||||
| - | - | 280-500 | r6 | ||||
| - | - | свыше 500 | r7 | ||||
| Высокие нагрузки или ударные нагрузки | Железнодорожные осевые втулки, промвшленные транспортные средства, тяговые электродвигатели, сооружения, оборудование, дробильные установки | - | 50-140 | 50-100 | n6 | Внутренний зазор подшипника должен быть больше, чем CN | |
| - | 140-200 | 100-140 | p6 | ||||
| - | свыше 200 | 140-200 | r6 | ||||
| - | - | 200-500 | r7 | ||||
| Только осевые нагрузки | Все диаметры вала | js6 (j6) | - | ||||
| РАДИАЛЬНЫЕ ПОДШИПНИКИ С КОНИЧЕСКИМИ ОТВЕРСТИЯМИ И ВТУЛКАМИ | |||||||
| Все виды нагрузок | Общее применение подшипников, железнодорожные буксовые узлы | Все диаметры валов | H9/IT5 | IT5 и IT7 означают, что отклонение вала от его истинной геометрической формы, например, круглой или цилиндрической, должно быть в пределах допусков IT5 и IT7 соответственно | |||
| Трансмиссионные валы, шпиндели деревообрабатывающего оборудования | H10/IT7 | ||||||
Примечание: Данная таблица применима только к валам из твёрдой стали.
Владельцы патента RU 2296660:
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам восстановления посадочных мест подшипников качения. Демонтируют узел подшипника, осуществляют обработку деформированной при использовании подшипников поверхности посадочных мест растворами. На обработанную растворами деформированную поверхность посадочных мест подшипника наносят кристаллизующийся при температуре 70°С и плавящийся при температуре свыше 340°С расплавленный восстановительный материал. Восстановительный материал обладает вязкостными свойствами и прочностно-механическими характеристиками, соответствующими материалу посадочных мест подшипника. Затем нагревают подшипник в масле до температуры 80-90°С. Осуществляют сборку узла подшипника путем установки разогретого подшипника на его посадочные места. В результате снижаются затраты и уменьшается трудоемкость ремонтных работ.
Изобретение относится к области машиностроения и другим отраслям промышленности, где используются подшипники качения под большими нагрузками, приводящие к деформации посадочных мест подшипников качения.
Известен способ восстановления изношенных коленчатых валов , котором механически обрабатывают шейки с технологическим заглублением в тело восстанавливаемой поверхности на всей ширине между щеками шейки с образованием галтелей и последующую термообработку коленчатого вала. Закрепляют на обработанных шейках компенсирующий износ металла накладки в форме разрезного кольца или полуколец путем сварки их стыков. Сварной шов располагают в зоне, ограниченной 25-50° поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки, а второй шов, при использовании полуколец, располагают относительно первого с поворотом на 180°. Охлаждают сварной шов до температуры окружающей среды, обеспечивая натяг разрезного кольца 0,1...0,15 мм. При использовании разрезного кольца в нем выполняют сквозные отверстия диаметром 5-7 мм. Первым проваривают отверстие разрезного кольца с шейкой вала, которое расположено напротив сварного шва, а остальные отверстия проваривают, симметрично приближаясь к сварному шву, что позволит повысить усталостную прочность коленчатого вала до уровня новой детали с одновременным восстановлением изношенных шеек в номинальный размер.
Известен способ ремонта подшипникового узла , включающий разборку, дефектовку деталей, комплектовку в виде установки на посадочной поверхности наружного кольца изношенного подшипника двух локально-диаметрально противоположных пластин и сборку. Толщину пластин определяют по формуле Sc=Sr+Su, где Sc - суммарная толщина пластин; Sr - радиальный зазор в изношенном подшипнике; Su - зазор в соединении отверстие корпуса - наружное кольцо подшипника с учетом износа. Длину каждой локальной пластины определяют расчетным путем.
Недостатками способа являются высокие затраты и трудоемкость ведения ремонтных работ.
Известен способ восстановления изношенных поверхностей валов подшипников скольжения , заключающийся в нагреве упрочняемой зоны детали с предварительно нанесенным на нее связующим материалом (например, из пасты из наплавляемого материала) в индукторе токов высокой частоты до расплавления связующего материала и наплавки его на место износа детали, компенсирующего ее износ, отличающийся тем, что его осуществляют путем нагрева изношенной поверхности детали до температуры, превышающей на 50-100°С температуру критической точки АС 3 , и далее производят охлаждение наплавленной поверхности изношенной детали со скоростью ее закалки, причем в качестве связующего используют материал с температурой плавления, не превышающей температуру закалки материала изделия.
Недостатками способа являются высокие затраты и трудоемкость ведения ремонтных работ.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ реставрации коленчатых валов наращиванием изношенной поверхности опор скольжения , который реализуется гильзованием шеек коренных и шатунных осей коленчатого вала разрезными втулками из материала с высокой стойкостью на истирание, сваренные по линии их разрезов в плотном прилегании к поверхности шеек вала, смазанных до контактирования с разрезными втулками специальным клеем или герметикам.
Недостатком способа являются высокие затраты и трудоемкость ведения работ.
Сравнение предлагаемого решения с прототипом и аналогичными решениями, известными из существующего уровня техники, позволяет установить его соответствие критериям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень".
Техническим результатом заявленного изобретения является снижение затрат и трудоемкости ведения ремонтных работ по восстановлению посадочных мест подшипников качения.
Указанный технический результат достигается тем, что способ восстановления посадочных мест подшипников качения, включает демонтаж узла подшипника, обработку деформированной при использовании подшипников поверхности посадочных мест растворами и сборку узла подшипника, при этом, согласно изобретению, на обработанную растворами деформированную поверхность посадочных мест подшипника наносят кристаллизующийся при температуре 70°С и плавящийся при температуре свыше 340°С расплавленный восстановительный материал с вязкостными свойствами и прочностно-механическими характеристиками, соответствующими материалу посадочных мест подшипника, затем нагревают подшипник в масле до температуры 80-90°С и осуществляют сборку узла подшипника путем установки разогретого подшипника на его посадочные места.
Сущность способа реализации заключается в следующем.
На обработанную специальными растворами деформированную поверхность посадочного места подшипника наносят расплав восстановительного металлизированного материала, а затем устанавливают разогретый в масле подшипник на его посадочное место. Подшипник разогревают до температуры 80-90°С и, тем самым, обеспечивают разогрев восстановительного материала до температуры 70°С, при которой последний кристаллизуется и набирает прочностно-механические характеристики материала изготовления посадочного места.
Предлагаемый способ позволяет сократить сроки простоев оборудования, затрат и трудоемкости при восстановлении посадочных мест подшипников качения.
Литература
1. Патент РФ №94019772. Понуровский А.А. Понуровский А.А. Способ реставрации коленчатых валов и их подшипников скольжения. МПК В23Р 6/00. Пост. 1994.05.26. Опубл. 1996.09.10. Рег. №94019772/02.
2. Патент РФ №2235009. Способ ремонта подшипникового узла. / Усов В.В. Серегин А.А. Тимошенко А.Н. Серегина В.В. МПК В23Р 6/00. Пост. 2001.02.21. Опубл. 2002.09.20. Рег. №2001105022/02.
3. Патент РФ №2189298. Способ ремонта подшипникового узла / Усов В.В. Серегин А.А. Тимошенко А.Н. Серегина В.В. МПК В23Р 6/00. Пост. 2001.02.21. Опубл. 2002.09.20. Рег. №2001105022/02.
4. Патент РФ №95117550. Способ восстановления изношенных посадочных поверхностей валов под подшипники скольжения. / Улитовский Б.А., Шкрабак B.C., Улитовский С.Б., Шкрабак Р.В., Полишко Г.Ю. МПК В23Р 6/00. Пост. 1995.10.17. Опубл. 1997.10.20. Рег. №95117550/02.
5. Патент РФ №2105650. Способ восстановления изношенных посадочных поверхностей валов подшипники скольжения. / Улитовский Б.А., Шкрабак B.C., Улитовский С.Б., Шкрабак Р.В., Полишко Г.Ю. МПК В23Р 6/00. Пост. 1995.10.17. Опубл. 1998.02.27. Рег. №95117550/02.
Способ восстановления посадочных мест подшипников качения, включающий демонтаж узла подшипника, обработку деформированной при использовании подшипников поверхности посадочных мест растворами и сборку узла подшипника, отличающийся тем, что на обработанную растворами деформированную поверхность посадочных мест подшипника наносят кристаллизующийся при температуре 70°С и плавящийся при температуре свыше 340°С расплавленный восстановительный материал с вязкостными свойствами и прочностно-механическими характеристиками, соответствующими материалу посадочных мест подшипника, затем нагревают подшипник в масле до температуры 80-90°С и осуществляют сборку узла подшипника путем установки разогретого подшипника на его посадочные места.
Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии восстановления или упрочнения электродуговой наплавкой изношенных поверхностей стальных деталей, преимущественно пассажирских и грузовых вагонов железнодорожного подвижного состава
Изобретение относится к областям машиностроения и ремонта деталей машин и может быть использовано для восстановления и повышения надежности узлов "шкворень-отверстие под шкворень" балки передних мостов автомобилей
Изобретение относится к химико-физическим способам защиты от коррозии и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, а именно, для ремонта и восстановления переключателя скважинного многоходового групповой замерной установки, подверженного коррозии
Изобретение относится к области восстановительных и упрочняющих методов обработки в машиностроении, а именно - к технологии и оборудованию, которые применяются в процессе ультразвуковой обработки наружного или внутреннего конического резьбового участка таких составных элементов нефтяной колонны, как насосно-компрессорная, бурильная и обсадная труба или же таких, как переводник и муфта, посредством которых производится соединение труб в нефтяную колонну
Изобретение относится к области восстановительных и упрочняющих методов обработки в машиностроении, а именно - к технологии и оборудованию, которые применяются в процессе ультразвуковой обработки наружного или внутреннего конического резьбового участка таких составных элементов нефтяной колонны, как насосно-компрессорная, бурильная и обсадная труба, или же таких, как переводник и муфта, посредством которых производится соединение труб в нефтяную колонну
Изобретение относится к области восстановительных и упрочняющих методов обработки в машиностроении, а именно к технологии и оборудованию, которые применяются в процессе ультразвуковой обработки наружного или внутреннего резьбового участка деталей, преимущественно, таких составных элементов нефтяной колонны как насосно-компрессорная, бурильная и обсадная труба или же таких как переводник и муфта, посредством которых производится соединение труб в нефтяную колонну
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам восстановления посадочных мест подшипников качения
Думаю, многие видели неосознанные вопли «Да эти ступицы - хлам, в них подшипники болтаться скоро будут!» Подобный школьный бред раздается повседневно и постоянно, по поводу и без.
Итак, речь пойдет о посадочных местах подшипников ступиц и о том, почему все-таки посадочные места проседают.
Причина первая, не зависящая от владельца - это первоначальное качество материалов, из которых изготовлена ступица.
К примеру, возьмем для сравнения ступицы CNC и обычную стандартную ступицу бюджетных питбайков.
Вторая причина - смешенная - это подшипники колес. Смешанная она в том плане, что зависит как от качества установленных подшипников, так и от лени владельца следить за их состоянием.
Если вы ставите дешевые подшипники, то они или быстро развалятся и начнут бить, или же даже новыми будут иметь биение, недопустимое для использования в принципе. Естественно, все удары будут передаваться на ступицу, а любой метал от удара деформируется, вот вам и просадка.
Ну, а владелец виноват в двух случаях: установка дешманских подшипников и несвоевременная замена подшипника, все просто.
Третья причина в перетянутой приводной цепи. Она дает большую нагрузку на одну сторону колеса, соответственно, неравномерное распределения нагрузок приводит к биению, ускоренному износу, ударам - и готово, посадочное просело.
НО ВСЕ ЭТО НИЧТО по сравнению с главной причиной - РУКОЖОПСТВОМ!)))
Тут просто царство инженерных идиотизмов.
Итак, первая глава - выбивание подшипников отверткой и кувалдой на холодную! Это прям то, что любит каждый школьник. После того, как он это сделает, микроны металла снимаются криво-косо выходящим подшипником, но это ерунда. Они еще и бьют не по кругу, равномерно выбивая подшипник, а долбят в одну точку. Подшипник при этом упирается одной стороной, просаживает ступицы, да еще и снимает краем необходимые микроны!
Допустим, некоторые считают, что нагрев металла не нужен, и достаточно анкерного съемника. Пусть так, подшипник хотя бы будет идти равномерно, но туго, и все равно микроны будут съедаться, а это не хорошо. Но зачем вам съемники и строительные фены? Есть же отвертка и кувалда!
Но на самом деле, если вы хотите, чтобы посадочные места подшипников и ступицы в целом служили вам долго и счастливо, то помните:
1) Следить за натяжением цепи
2) Следить за состоянием подшипников!
3) Своевременная замена подшипников
4) Использование качественных подшипников
5) При замене подшипников использовать строительный фен, КАК МИНИМУМ! И лучше всего, чтобы у вас был анкерный съемник.
В статье приведена технология восстановления посадочного места подшипника композитами Chester Molecular.
При зазорах до 0,25 мм
:
для предотвращения проворачивания подшипника применяются анаэробные клеи Chester Molecular.
Для восстановления посадочного места, разбитого более чем на 1мм по диаметру, применяются материалы для : Chester Metall Super, Chester Metall Super SL , Chester Metall Super Fe , Chester Metall Rapid
и Chester Metal Special
Рис 1. Износ посадочного места
Технология восстановления № 1
Технология восстановления № 2
Данная технология предназначена для восстановления посадочных мест подшипника в корпусе.Подбор композиционного материала
Ремонтный композиционный материал следует выбирать исходя из условий ремонта:
- для срочного ремонта - Chester Metall Rapid E [Честер Металл Рапид E]
- для обычного ремонта - hester Metall Super [Честер Металл Супер]
- для специального или сложного ремонта - Chester Metall Super SL [Честер Металл Супер SL] с длительным временем полимеризации
Технология ремонта
Подготовка поверхности кондуктора
Для формирования посадочного места подшипника необходимо использовать кондуктор (втулку), имеющий требуемый наружный диаметр и допуск на него. По возможности поверхность кондуктора изготовить с меньшей шероховатостью (отшлифовать или отполировать). На поверхности кондуктора недопустимы риски, задиры, рытвины. Подготовленную поверхность кондуктора, которая будет формировать поверхность посадочного места подшипника необходимо обработать разделительной жидкостью Chester Release Agent для предотвращения адгезионного контакта полимерного материала с поверхностью кондуктора. Разделительная жидкость наносится в два слоя. Рис. Первый слой тщательно втирается, второй наносится обильно. Кондуктор может быть разъемным (Рис. 4), состоящим из двух половинок, но при этом необходимо наличие разжимных устройств, прижимающих кондуктор к изношенной поверхности.
Рис. 4 Установка кондуктора
В качестве кондуктора может быть использован сам подшипник, поверхность которого также обработана разделительной жидкостью
Нанесение материала и установка кондуктора
- Подготовить полимерный материал в соответствии с инструкцией фирмы.
- Нанести тонким слоем на подготовленную поверхность и тщательно втереть его в микронеровности поверхности.
- Нанести слой полимерного материала толщиной, обеспечивающей полный контакт материала с поверхностью кондуктора, при этом небольшой объем полимерного материала следует нанести в центр износа
- Установить кондуктор в корпус (Рис 4) с нанесенным металллополимером так, чтобы он сформировал поверхность, выдавив излишки материала, которые следует удалить штапелем. Для обеспечения соосности можно использовать крепление кондуктора резьбовыми соединениями к боковым поверхностям корпуса или по другим цилиндрическим поверхностям.
- После окончания предварительной полимеризации материала кондуктор следует удалить.
Технология восстановления № 3
Ремонтный композиционный материал следует выбирать исходя из условий ремонта (См. технологию ремонта №2)
Подготовительные операции
Подготовка посадочного места подшипника в корпусе
Очистить механическим способом поврежденное посадочное место от смазки и ржавчины. Механическую обработку можно проводить борфрезой. После механической обработки изношенная поверхность должна иметь шероховатость Ra 20 -40
Обезжиривание поверхности
После проведения операции механической подготовки поверхности следует очистить и обезжирить фирменным очистителем Chester F7 [Честер F7]
. Обезжиривание поверхности производится чистой ветошью, обильно смоченной очистителем. Промывание следует повторить несколько раз. Чистота поверхности контролируется чистой белой ветошью, смоченной очистителем - на белой ткани не должны оставаться следы
Установка центрирующего приспособления.
Нанесение материала и установка подшипника на кондуктор
- Обработать наружное кольцо подшипника шлифбумагой (зернистость № 400).
- Очистить и обезжирить поверхность подшипника очистителем Chester F7 [Честер F7]
- Нанести разделительную жидкость Chester Release Agent [Честер Разделительная жидкость] на поверхность подшипника и втереть ее ветошью в поверхность подшипника. Повторно нанести разделительную Рис.6 Установка приспособления жидкость на поверхность подшипника
- Подготовить полимерный материал в соответствии с инструкцией фирмы
- Нанести полимерный материал на обработанное наружное кольцо подшипника
- Полимерный материал нанести тонким слоем на подготовленную поверхность технологического отверстия и тщательно втереть его в микронеровности поверхности
- Нанести слой полимерного материала толщиной, обеспечивающей плотный контакт материала с поверхностью подшипника, при этом небольшой объем полимерного материала следует нанести в центр износа.
- Установить подшипник на приспособление в корпус с нанесенным металлополимером (рис 4) так, чтобы он сформировал поверхность, выдавив излишки материала, которые следует удалить шпателем
- После окончания предварительной полимеризации и набором материалом прочности для возможности проведения механической обработки (по данным фирменной инструкции) центрирующее приспособление снимается и осуществляется полная сборка агрегата.
