Строительные машины и оборудование, справочник





Особенности конструкции подшипников качения

Категория:
   Подшипники качения



Особенности конструкции подшипников качения

В связи с тем, что продолжительность работы подшипника ограничивается усталостью металла, применяемые материалы, конструкция деталей подшипника, технология изготовления направлены на обеспечение наибольшей усталостной стойкости рабочих частей подшипника.

Материалы для изготовления подшипников. Для изготовления подшипников применяется износостойкая электросталь с высоким содержанием хрома марок ШХ (шарикоподшипниковая хромистая) с высокими требованиями к чистоте стали.

Твердость колец и роликов 61—65, а шариков 62—66 единиц Роквелла 1 по шкале С, т. е. соответствует твердости напильников и надфилей. Поэтому, если подшипник на валу ротора плохо вращается, имеет местные притормаживания или вращается с большим шумом, нельзя рассчитывать на то, что он приработается, как это имеет место для подшипников скольжения, залитых баббитом и в меньшей степени залитых антифрикционными бронзами. Указанные выше ненормальности в подшипнике могут вызвать повышение температуры сверх допустимой и как следствие этого подшипник выйдет из строя.

Допустимая рабочая температура для подшипников нлдего назначения 120 °С. При более высокой температуре происходит отпуск металла, твердость деталей подшипников уменьшается и срок службы резко сокращается. Появление цветов побежалости на рабочих поверхностях подшипника указывает, что подшипник работал при температурах выше 120 °С. Подшипники с цветами побежалости к дальнейшей работе не допускаются.

Следует отметить, что при продолжительной работе подшипника при температурах, близких к предельно допустимой (120 °С), происходит пригар масла, который можно ошибочно принять за цвета побежалости.

Ударная вязкость стали марок ШХ незначительная — 0,3ч-1 кГ-м/см2. Сталь напильников и надфилей имеет аналогичную вязкость. О том, что напильники ломаются даже от сравнительно небольших ударов по ним, известно многим. Поэтому непосредственные удары по кольцам подшипника при монтаже и демонтаже недопустимы, так как могут образоваться трещины и даже разрушиться кольцо.

Чистота и точность обработки. Чистота обработки рабочих дорожек и тел качений в шариковых подшипниках выдерживается в пределах 10—12-го классов чистоты по ГОСТ 2789-61. Чистота обработки дорожек и тел качения в роликовых подшипниках находится в пределах 8—10-го классов.

Меньшая чистота обработки в роликовых подшипниках объясняется следующим.

В подшипниках без нагрузки шары соприкасаются с дорожкой качения кольца в точке, а ролики — по линии. При приложении нагрузки к подшипнику за счет упругих деформаций поверхность соприкосновения несколько увеличивается и в первом случае будет иметь форму эллипса, во втором — прямоугольника. Однако в шариковом подшипнике поверхность соприкосновения шариков с кольцами во много раз меньше, чем роликов с кольцами в роликовом подшипнике. Поэтому при прочих равных условиях долговечность роликовых подшипников значительно выше ‘париковых, они менее требовательны к качеству металла, чистоте обработки дорожек качения и тел качения, точности геометрических форм и к эксплуатации.

Чтобы яснее себе представить, насколько высока чистота обработки деталей подшипников, необходимо дать небольшие пояснения. ГОСТ 2789-51 предусматривает 14 классов чистоты обработки. 1-й класс соответствует грубым поверхностям, получаемым при первой токарной обработке (обдирке), 14-й класс — после очень тонких отделочных операций. С чистотой обработки по 12—14-му классам выполняются в основном рабочие поверхности ответственных измерительных приборов, калибров, измерительных плиток. По 9—11-му классам чистоты обрабатываются рабочие шейки коленчатых валов, наружные поверхности поршневых колец, зеркала гильз цилиндров поршневых моторов.

Чистота обработки колец и тел качения определяется классом точности подшипника и его размером. Чем выше класс точности подшипника, тем его рабочие поверхности обрабатываются с большей чистотой. Чем больше размер подшипника, тем чистота обработки ниже.

Окончательная обработка дорожек качения колец шариковых подшипников на подшипниковых заводах производится тремя методами: полировка, суперфиниш и доводка. Последние два метода менее, распространены, чем полировка.

Внешний вид поверхностей дорожек качения, обработанных этими методами, различен, что необходимо учитывать при осмотре рабочих поверхностей. Так, дорожки качения, обработанные полировкой, имеют зеркальный блеск. При суперфинише (сверхдоводке) на дорожках качения заметны характерные для этого метода риски и поверхность имеет меньший блеск, чем полированная. Поверхность, обработанная доводкой, имеет характерный матовый оттенок.

У роликоподшипников рабочие дорожки качения шлифованные. Дополнительная обработка суперфинишем делается редко. Ролики после шлифовальных операций дополнительным операциям обработки не подвергаются. Шарики окончательно обрабатываются полировкой.

Детали подшипников изготовляются с большой точностью. Разность диаметров (разноразмерное™) шариков в шариковом подшипнике не выше 3 мк, а в роликовом 5 мк. В подшипники высоких классов точности ставятся шарики с разноразмерностью 0,5—1 мк

Биения одного кольца относительно дсугого как в радиальном, так и в осевом направлениях измеряются микронами и также зависят от размера и классности подшипника.

Зазоры и их измерения.

Между радиальным зазором л осевой игрой существует определенная зависимость. Для шарикового радиального однорядного подшипника можно считать, что величина осевой игры приблизительно в 10 раз больше радиального зазора. Однако это соотношение может сильно изменяться, так как зависит от многих факторов.

Шариковые радиальные однорядные подшипники выпускаются либо с определенными величинами радиальных зазоров, либо осевой игры. Это значит, что при выпуске с заводов контролируется либо радиальный зазор, либо осевая игра. Одновременно радиальный зазор и осевую игру не контролируют. Для обеспечения надежной работы подшипника большее значение имеет строгое соблюдение радиального зазора. Подшипники с замерами осевой игры необходимы для узлов, где осевое перемещение валов должно находиться в строгих пределах.

Величины радиальных зазоров подшипников регламентируются отраслевыми нормалями подшипниковой промышленности. В нормалях имеется основной ряд величин радиальных зазоров и дополнительные рядьчс величинами зазоров, большими и меньшими основного ряда. Дополнительные ряды предназначены для подшипников специального назначения. Величины зазоров по дополнительным рядам выбираются в зависимости от условий работы подшипника и требований к узлу машины. Подшипники общего применения выпускаются с зазорами по основному ряду.

Радиальные зазоры и осевая игра шариковых радиальных однорядных подшипников при выпуске с подшипниковых заводов контролируются на специальных приборах под нагрузкой 2—16 кГ в зависимости от размера подшипника. Меньшим размерам соответствуют меньшие нагрузки.

Замер радиальных зазоров под нагрузкой более точен и стабилен, чем при контроле без нагрузки. Приборы для контроля зазоров под нагрузкой сравнительно сложные и их мало в ремонтных цехах и мастерских. Радиальный зазор и осевую игру подшипников для машин общего назначения и многих машин специального назначения можно замерить на простых приспособлениях. Получающаяся при этом точность для практики достаточна.

Для замера радиального зазора подшипник устанавливается на приспособление (рис. 1,а), которое представляет собой горизонтальную плиту, в центре которой укреплен стержень с резьбой. Внутреннее кольцо подшипника закрепляется с помощью шайбы и гайки. Перемещая рукой наружное кольцо в направлении стрелки из одного крайнего положения в другое, замеряют величину радиального зазора с помощью миниметра или индикатора часового типа.

Рис. 1. Замеры радиального зазора и осевой игры в подшипнике.

Для определения величины радиального зазора необходимо выполнить три измерения в трех положениях наружного кольца. После первого измерения наружное кольцо поворачивается на 1200 и производится второе измерение. В третий раз измеряют после поворота наружного кольца еще на 120°.

Для замера осевой игры (рис. 1,б) на наружное кольцо подшипника устанавливается специальная скоба, в которую упирается ножка миниметра или индикатора. Перемещая рукой наружное кольцо из одного крайнего положения в другое в направлении стрелки, определяют величину осевой игры.

Для замера зазора в подшипниках для ответственных машин, а также при проверке качества подшипников, полученных с подшипниковых заводов, необходимо применять приборы с замером зазоров под нагрузкой. У шариковых радиальных однорядных подшипников разница в величинах замеров зазоров под нагрузкой и без нагрузки будет составлять несколько микрон. Это объясняется тем, что при приложении нагрузки происходит упругая деформация металла колец и шариков в месте их соприкосновения. У роликовых радиальных однорядных подшипников заметной разницы .в величинах замеров нет, так как упругие деформации у них малы.

Для подшипников ответственных электрических машин специального назначения установлены предельные значения радиальных зазоров. Это означает, что получающиеся при замерах значения зазоров не должны выходить за эти пределы. В этом случае величины радиальных зазоров устанавливаются специальными техническими условиями.

Как отмечалось выше, подшипники, прошедшие ремонт на ремонтных подшипниковых заводах, выпускаются трех классов точности: HP, OP, УР. При монтаже в электрические машины этих подшипников необходимо учитывать следующие их особенности. Подшипники класса HP по допускаемым отклонениям посадочных размеров наружного и внутреннего диаметров соответствуют допускаемым отклонениям посадочных размеров подшипников класса точности Н.

Увеличение допускаемых отклонений у отремонтированных подшипников объясняется тем, что при ремонте производится удаление дефектов с посадочный поверхностей методом шлифовки. Чем глубже был дефект, тем больше металла снимают шлифовкой.


Читать далее:

Категория: - Подшипники качения





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины