Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

001_moto_0611_070

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

003_moto_0611_070

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):

000_moto_0611_070

«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:

Стаканы для подшипников

Для размещения опор валов, состоящих из нескольких подшипников, применяют стаканы (рис. 12). Стаканы обычно выполняют из чугунного литья марки СЧ15 и из стали, которые применяют в чугунном или силуминовом корпусе при значительных нагрузках.

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 12. Конструкции стаканов для подшипников: а – для универсальной сборки; б – для двух конических подшипников (внутри стакана); в – для двух конических подшипников (один снаружи и один внутри); г – для двух конических подшипников с буртами

Толщину стенки стаканов δ, мм, принимают в зависимости от диаметра D отверстия стакана под подшипник. Стаканы для подшипников вала конической шестерни (рис. 12, а) перемещают при сборке для регулировки осевого положения конической шестерни. Для этого применяют посадку стакана в корпусе H7/js6. Другие стаканы после их установки в корпус остаются неподвижными. Тогда применяют посадки типа H7/k6 или H7/m6.

Монтаж игольчатых подшипников

Сборку подшипниковых сборочных единиц, в опорах которых применяют свободные игольчатые ролики, выполняют при помощи вспомогательных втулок. Диаметр наружной поверхности таких втулок должен быть на 0,2-0,3 мм меньше диаметра шейки вала с беговой дорожкой под игольчатые ролики.

На поверхность дорожки качения в отверстии корпуса наносят слой консистентной мази (используемой для смазки подшипникового узла), на которую «наклеивают» иглы в один или несколько рядов. В образовавшееся отверстие вводят вспомогательную втулку; благодаря уменьшенному (против диаметра вала) размеру диаметра наружной поверхности втулка легко входит в отверстие между иглами. К торцу вспомогательной втулки плотно прижимают монтируемый вал и вместе со вспомогательной втулкой проталкивают в отверстие (рис. 10).

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 10. Монтаж игольчатого некомплектного подшипника

Вспомогательная втулка в процессе установки вала на свое место удерживает иглы на поверхности отверстия и не дает им возможности выпасть из отверстия, а монтируемый вал своей фаской прижимает иглы к поверхности дорожки качения в корпусе.

Комплектные игольчатые подшипники (с наружным и внутренним кольцами), а также с тонкостенным штампованным наружным кольцом монтируют теми же способами, которые применимы для установки подшипников других типов с массивными кольцами. При этом посадка подшипников со штампованным наружным кольцом в корпус должна осуществляться только при помощи ручного или механического пресса, так как даже легкие местные удары молотка через медную выколотку по тонкостенному кольцу вызывают его деформацию и повреждения. Наиболее целесообразно пользоваться специальными приспособлениями (рис. 11).

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 11. Приспособление для монтажа игольчатого некомплектного подшипника с тонкостенным штампованным наружным кольцом

Установка конических роликоподшипников

Особенностью конструкции конического роликового подшипника является то, что сепаратор выступает за пределы наружного кольца на m и n (рис. 3, а). Это следует учитывать при установке смежных с подшипниками деталей, например, шлицевых гаек (рис. 3, б), или при установке двух рядом расположенных подшипников (рис. 3, в).

Смежная деталь должна отстоять от торца наружного кольца конического роликоподшипника на b=4…6 мм. Чтобы цилиндрические поверхности смежных деталей не касались сепаратора, высоты h1 и h2 не должны превышать величин: h1=0,1(D–d); h2=0,05(D–d).

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 3. Установка конических роликоподшипников

Именно поэтому в очень распространенном креплении конического подшипника шлицевой гайкой (рис. 3, б) между торцами внутреннего кольца подшипника и гайки устанавливают дистанционную втулку 1. Примерно половиной своей длины втулка 1 заходит на вал диаметром d, выполненным под установку подшипника, а оставшейся длиной перекрывает канавку для выхода инструмента при нарезании резьбы.

Посадки подшипников на вал и в корпус

Внутренние кольца подшипников часто закрепляют на валах посредством только соответствующей посадки (рис. 2, а).

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 2. Основные схемы крепления подшипников на валу: а – неподвижное соединение по прессовой посадке; б – торцовой шайбой с винтом и стопорной планкой; в – круглой шлицевой гайкой и стопорной шайбой; г – стопорным кольцом; д – конусной разрезной втулкой и натяжной круглой гайкой и стопорной шайбой

Выбор характера посадки подшипника на вал и в корпус зависит от ряда факторов: типа и размера подшипника, условий его эксплуатации, величины, направления и характера нагрузок, класса точности подшипника, нагружения неподвижного кольца.

Различают следующие виды нагружения неподвижных колец: местное циркуляционное и колебательное.

Местная нагрузка воспринимается ограниченным участком дорожки качения и передается на ограниченный участок корпуса.

Циркуляционная нагрузка воспринимается всей окружностью дорожки качения и передается на всю опорную поверхность корпуса. Это наблюдается в том случае, когда вектор нагрузки вращается.

Колебательная нагрузка распространяется на определенный участок невращающегося кольца, например, при качательном движении.

Для вращающегося кольца, передающего внешнее усилие, следует назначать неподвижные посадки, например, в редукторах внутреннее кольцо подшипника должно насаживаться на вал с натягом. Наружное кольцо подшипника, сопряженное с неподвижной частью машины, должно иметь посадку, обеспечивающую весьма малый натяг или даже небольшой зазор, дающий возможность кольцу при работе несколько проворачиваться относительно своего посадочного места, что обеспечивает более равномерный износ беговых дорожек.

Посадка внутреннего кольца подшипника на вал или ось осуществляется по системе отверстия, а наружного кольца в корпус – по системе вала.

В связи с этим соединение внутренних колец подшипников с валами при переходных посадках будет фактически неподвижным с гарантированным натягом. При осуществлении неподвижной посадки следует очень тщательно следить за тем, чтобы соединение имело определенный натяг: ослабление посадки ведет к проскальзыванию вала по внутреннему кольцу, температура подшипника резко повышается, и он выходит из строя. При увеличенном натяге внутреннее кольцо подшипника расширяется, радиальный зазор между внутренним и наружным кольцом уменьшается. Это может привести к заклиниванию тел качения: подшипники нагреваются и быстро разрушаются.

Особенно тщательно следует осуществлять посадки радиальных шарикоподшипников. Шейки валов и расточенные отверстия корпусов с грубо обработанными посадочными поверхностями не должны допускаться к монтажу.

Шероховатость обработки и геометрические формы посадочных мест в значительной степени влияют на долговечность подшипников.

Овальность, конусность и биение заплечиков должны быть в пределах допусков, установленных для поверхностей, сопрягаемых с подшипниками.

Следует помнить, что от точности заплечиков валов и корпусов, а также размеров галтелей вала зависит нормальная работа подшипников качения и всего узла. При сборке необходимо следить за тем, чтобы заплечики валов и корпусов были строго перпендикулярны к оси вала, и кольца подшипников плотно прилегали к заплечикам по всей поверхности.

Размеры заплечиков вала и корпуса должны быть такими, чтобы при действии значительной осевой нагрузки торцы заплечиков не сминались. Однако очень большие заплечики затрудняют демонтаж подшипников, так как в этом случае захватить кольцо подшипника, из-за выступающего заплечика, не представляется возможным. Нормальная высота заплечиков ориентировочно должна быть равна 1/2 толщины внутреннего кольца. Если нельзя предусмотреть заплечики нормальной высоты, то применяют специальные упорные кольца.

Радиус галтели вала должен быть всегда несколько меньше, чем радиус фаски внутреннего кольца подшипника. То же относится к наружному кольцу.

При проектировании валов часто вместо галтелей делают проточки. Однако они ослабляют вал, вызывая концентрацию напряжений, и поэтому ими можно заменять галтели только в том случае, если вал имеет значительный запас прочности.

В тяжело нагруженных валах максимальные напряжения сосредоточиваются на посадочных местах вала у заплечиков. В таких случаях делать выточки и даже галтели нежелательно. Рекомендуется применять плавный конусный переход и ставить специальную упорную шайбу.

Смазка подшипников

Смазка подшипников должна обеспечивать уменьшение трения, отвод тепла и равномерное распределение его во всех частях подшипника, уменьшение шума, предохранение от коррозии, улучшение работы уплотнений путем заполнения зазоров между вращающимися и неподвижными деталями узла.

Для смазки подшипников качения применяются жидкие масла и консистентные смазки, которые должны удовлетворять следующим требованиям: иметь химическую и физическую стабильность, не выделять твердых осадков; не содержать механических примесей; содержание в них свободной воды, кислот и щелочей должно быть в пределах допустимых норм.

Жидкие масла по сравнению с консистентными смазками более стабильны, могут применяться при более высоких угловых скоростях и при высоких и низких температурах, когда консистентные смазки теряют свои смазывающие свойства; допускают полную смену масла без разборки агрегата.

Консистентные смазки имеют следующие преимущества: не вытекают из корпусов (уплотнения могут быть более простые); хорошо заполняют зазоры между вращающимися и неподвижными деталями узлов; могут работать в подшипниковом узле в течение продолжительного срока (6-10 месяцев).

При выборе смазки определяющими факторами являются: скорость вращения, нагрузка на подшипник, рабочая температура узла, состояние окружающей среды.

Для подшипников качения выбирают преимущественно консистентную смазку; однако ее не следует применять при высокой температуре и значительных угловых скоростях, а также при низкой температуре.

Выбор наиболее рациональной смазки для подшипников качения связан в основном с установлением оптимально необходимой вязкости масла и его стабильностью. При увеличении скорости вращения потери на трение в смазке увеличиваются, и поэтому для опор быстроходных валов следует применять смазки с меньшей вязкостью.

С увеличением нагрузки и уменьшением числа оборотов следует выбирать масла с большей вязкостью.

Подшипники качения требуют незначительного количества смазки. Так, при консистентной смазке корпус подшипника должен быть заполнен от 1/2 до 2/3 своего свободного объема. При жидком масле его уровень должен быть при числе оборотов n=1500 об/мин не выше центра нижнего шарика или ролика, а при n>1500 об/мин уровень должен быть еще ниже.

Избыток масла ведет к резкому повышению температуры узла. Надо следить, чтобы в подшипники добавлялись определенные порции смазки, необходимые для их нормальной работы. Частота пополнения корпусов консистентной смазкой зависит от качества смазки, конструкций уплотнения корпуса и устанавливается на основе практического наблюдения за работой конкретного механизма. При хороших условиях эксплуатации пополнять смазку можно один раз в 6-9 месяцев; пополнение корпусов жидким маслом должно производиться 1-2 раза в месяц.

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 15. Внутренние уплотняющие устройства для подшипников: а и б – маслоотражательные кольца; в – подвижное и г – неподвижное мазеудерживающее кольцо

Для подшипников качения, смазываемых консистентными мазями, предусматривают внутренние уплотняющие устройства, назначение которых – противодействовать поступлению в корпус подшипника лишней смазки, разбрызгиваемой колесами из общей масляной ванны (рис. 15; а, б). Внутренними уплотняющими устройствами снабжают также подшипники качения, смазываемые жидкой смазкой из общей масляной ванны при слишком обильной струе смазки, например при расположении подшипника вблизи косозубой шестерни или червяка. Внутренние уплотняющие устройства служат также для защиты подшипников качения от загрязнения продуктами износа зубьев колес из общей масляной ванны.

На рис. 15, в показано щелевое подвижное уплотнение с проточками. К данной группе уплотнений относят также уплотнения с защитными с неподвижными маслооотражательными шайбами (рис. 15, г).

Просмотров:
1 008

Дуплексация подшипников

К работе целого ряда подшипников предъявляются особо высокие требования (узлы точных приборов, авиационных двигателей, шпиндели точных станков и т. п.).

Вибрации валов, которые возникают при наличии даже нормальных зазоров, для этих узлов недопустимы.

Зазоры в подшипнике и упругие деформации его элементов под действием рабочей нагрузки вызывают осевые и радиальные вибрации вала. Уничтожение в подшипниках качения осевого и радиального зазоров (осевой и радиальной игры) и значительное повышение жесткости комплекта подшипников качения может быть обеспечено созданием предварительного натяга, т. е. приложением предварительной осевой нагрузки, в результате чего возникает начальная упругая деформация и исчезают осевые зазоры в комплекте.

Если затем к подшипнику приложить рабочую осевую нагрузку, то относительное перемещение его колец будет значительно меньше, чем до создания предварительного натяга. Следует иметь в виду, что по мере износа тел и дорожек качения в процессе эксплуатации или длительных испытаний величина предварительного натяга будет уменьшаться. Для сохранения предварительного натяга одно из колец подшипника смещают в осевом направлении устройством для компенсации износа или деформации деталей узла подшипников на величину, соответствующую значению натяга.

Предварительный натяг осуществляется различными способами. Для этого применяют дистанционные кольца h2 (рис. 8) между внутренними и наружными кольцами подшипников, крышки с резьбой и специальные пружины (рис. 9), компенсирующие износ и деформацию деталей узла подшипников.

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 8. Дуплексация подшипников: а – определением размера внутреннего кольца; б – определением размера наружного кольца

Как работает приспособление для запрессовки подшипников ступиц

Рис. 9. Прорезная пружина: а – общий вид; б – осевое сечение (1 – прорезь, 2 – перемычка)

В понятие дуплексации подшипников входит подбор комплекта шариковых радиально-упорных подшипников, доработка посадочных поверхностей и деталей, их соединяющих, для выбора зазоров и создания натяга.

Точность сопрягаемых с подшипниками деталей должна соответствовать точности применяемых в узле подшипников. Например, цилиндричность и конусность отверстия шариковых радиально-упорных подшипников для внутришлифовального шпинделя станка, параллельность беговой дорожки и торцов, радиальное биение и параллельность торцов подшипников – не более 0,5 мкм. Допуск точности шариков по размеру и форме – не более 0,125 мкм. Разброс угла контакта шариков с дорожками качения – не более 1-2° у пары подшипников. Эти параметры проверяются и по результатам проверки подбираются пары подшипников с примерно одинаковыми параметрами.

При дуплексированной установке этой пары подшипников необходимо обеспечить точность шеек шпинделя и посадочных отверстий в корпусе под подшипники: круглость – 0,5-2 мкм, овальность – 1-3 мкм, радиальное биение относительно оси – 1-2 мкм, несоосность отверстий под подшипники в корпусе – 2 мкм на длине 400 мм, шероховатость поверхности – Ra=0,025-0,1 мкм. Эти параметры должны быть проверены перед сборкой.

В зависимости от радиального размера подшипников величина осевого усилия, которым обеспечивается предварительный натяг подшипников, может изменяться от 30 до 60 кГ. При монтаже дуплексированных подшипников следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • подшипники должны подбираться парами, с примерно одинаковыми параметрами;
  • максимумы радиального биения внутренних колец подшипников и максимум радиального биения посадочной шейки вала, на которую должны быть смонтированы кольца подшипников, должны быть направлены в противоположные стороны, а максимальное торцовое биение колец подшипников должно быть направлено в сторону, противоположную максимальному торцовому биению заплечиков валов;
  • наружные кольца подшипников следует устанавливать в посадочные отверстия корпуса так, чтобы максимумы радиального биения всех подшипников были направлены в одну сторону.

При ремонте конкретных узлов с дуплексированными подшипниками целесообразно пользоваться руководством по эксплуатации и учитывать при этом конструктивные особенности механизма.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: