Как правильно собрать подшипник

Как собирают подшипники: технология

Подшипник – это важная деталь конструкции, которая обеспечивает вращательные движения деталей при качении или линейном перемещении. Он представляет собой сборочный узел, состоящий из двух круглых пластин: наружного и внутреннего кольца. Внутри конструкции вставлен сепаратор с несколькими шариками, которые и обеспечивают кручение механизма.

Далее в статье мы рассмотрим, как собирают подшипники в домашних условиях. Но сначала разберемся, что представляют собой эти детали и каких видов они бывают.

Виды подшипников

Подшипники различаются по типу конструкции и материалу изготовления:

1. Наиболее часто встречаются в бытовых приборах и знакомы потребителям подшипники с шариками. Они ставятся на приборы, которые не испытывают сильных нагрузок. Например, электродвигатели, деревообрабатывающие станки, редукторы. Применяются в медицинском оборудовании.
2. Сферические подшипники обладают самой большой прочностью и выносят даже экстремальные нагрузки, поэтому устанавливают их в таких механизмах, как дробилки либо насосы.
3. В мелких деталях бытовой техники часто используются игольчатые подшипники. В механизме таких изделий вставляются тонкие цилиндрические палочки, по форме напоминающие иголку.
4. Одними из самых надежных подшипников, выдерживающих достаточные нагрузки, считаются цилиндрические. Используют их в машиностроении: в автомобильном, авиационном и железнодорожном транспорте.

Устройство шарикового подшипника

Рассмотрим первый вариант изделия. Состоит такой прибор из двух металлических пластин, которые имеют специальные желоба или так называемые дорожки качения посередине плоскостей. На большом наружном кольце такой паз располагается внутри, на кольце меньшего диаметра — с наружной стороны.

В центр конструкции вставляется сепаратор со вставленными шариками. Благодаря такой системе качение происходит плавно. Подшипники при установке на механизм можно еще протереть смазочными материалами для лучшего вращательного движения.

Сепаратор состоит из двух частей — так называемых полусепараторов. Эти две детали потом спаиваются при помощи точечной сварки. Иногда их крепят на монтажные усики или методом склепывания. Такие приборы могут иметь один или два ряда шариков.

Устройство роликового подшипника

Другой вариант устройства для вращения деталей состоит из роликов. Это металлические цилиндры или конусы одинакового размера, которые вставляются в сепаратор посередине между двумя кольцами. Такие изделия на порядок крепче и надежнее, чем шариковые подшипники. Применяются они в машиностроении: автомобильном, авиационном и железнодорожном транспорте.

Бывают роликовые вставки цилиндрической или конусной формы, которые ставятся во внутреннюю часть детали в один или в несколько рядов. Ролики цилиндрической формы, после того как собирают подшипник, устанавливаются в гильотинах, мощных редукторах и электродвигателях, шпинделях металлорежущих станков или насосах.

Конусная форма используется в изделиях для косозубых механических передач, в автомобильном транспорте, в ступицах легковых машин.

Подготовка к сборке подшипника

На предприятиях сборочные процессы выполняются на специальном оборудовании, а именно валах. Перед тем как собирать подшипники, проверяют качество поверхностей как вала, так и колец изделия. На них не должно быть никаких повреждений: царапин, заусениц, забоин, нарисованных рисок, пятен коррозии металла, трещин.

Все поверхности тщательно протираются, высушиваются и перед тем как собирать подшипники, смазываются тонким слоем смазочного материала. Только после этого можно начать сборочные операции.

Механический способ

Такой метод используют при небольших размерах деталей, внутренний диаметр которых — до 60 мм. При сборке главное — соблюдать одно важное правило: усилие при механическом сопряжении наружного и внутреннего кольца не должно передаваться на сепаратор. Оно оказывается только на торцы колец.

Также категорически запрещено стучать по кольцу. Легкие удары можно наносить только через дополнительный материал, например втулку, выполненную из мягкого металла. На предприятиях эти задачи выполняют автоматизированные машины на конвеерных лентах.

Поэтапная последовательность сборки

Давайте рассмотрим, как собрать разобранный подшипник:

1. Нужно поставить внешнее кольцо в вертикальное положение и смазать его канавку изнутри густой, почти твердой смазкой, но не до конца круга, а приблизительно на три четверти его поверхности.
2. После этого нужно вставлять поочередно тонким пинцетом шарики, утапливая их в смазочный материал.
3. Перед тем как собрать шариковый подшипник, нужно приложить внутреннее кольцо к шарикам, немного придавив его. Дальше аккуратно начинаем прокручивать по кругу так, чтобы они распределились на равные расстояния один от другого.
4. Потом вставляем сепаратор и проворачиваем его так, чтобы шарики нашли свое место в углублениях.
5. Когда все шарики защелкнутся в отделениях, можно протереть смазку сухой тряпочкой. Для полного отмывания желательно воспользоваться керосином.

Ремонт подшипника

Бывают случаи, когда подшипник в приборе стал плохо проворачиваться. Причин может быть несколько. Например, набилась грязь в смазку. Для того чтобы дать изделию новую жизнь, его нужно тщательно почистить и промыть. Можно в этих целях использовать бензин.

Далее действуем так:

• Сначала нужно снять крышку сальника, зажать подшипник в тисках и аккуратно тонким сверлом просверлить заклепки сепаратора. Такое можно делать только в том случае, когда имеется несколько старых подшипников, и в случае поломки сепаратора или его одной половинки можно будет собрать целый из других изделий.
• Все заклепки на сепараторе нужно аккуратно срезать болгаркой, чтобы половинка была целая, не погнутая.
• Следующим этапом будет очистка колец и вытряхнутых шариков от грязи, промывка деталей в бензине. Заодно нужно проверить состояние и целостность каждого элемента подшипника.
• Дальше самый трудный этап ремонтных работ — вкладывание всех шариков обратно в конструкцию.
• Перед тем как правильно собрать подшипник, нужно отшлифовать кольца. Сначала вставляется первая половина сепаратора, дальше аккуратно, по одному, в каждый паз нужно поместить шарики так, чтобы они заполнили все отверстия.
• После этого делаются заклепки. Можно использовать медную проволоку.
• Далее накладываем слой свежей смазки и закрываем крышку сальника.

Отремонтированные таким образом подшипники в агрегаты, мотоцикл или машину ставить не рекомендуется. Можно их использовать для хозяйственных целей на дачном участке или ребенку починить самокат.

Как собрать маленький подшипник?

Сейчас очень популярна среди детей вращающаяся игрушка под названием спиннер. Но что стоит ребенку уронить на пол такой крутящийся предмет? Бывали случаи, когда малыш прибегал к родителям весь в слезах и причитал, что спиннер поломался.

И чаще всего проблема для родителей в том, как собрать рассыпавшийся подшипник. Мелкие изделия гораздо сложнее собрать, но вполне возможно. Для этого нужно будет воспользоваться тонким пинцетом.

Чаще всего в таких игрушках используются простые шариковые подшипники без сепараторов, в которых шарики крутятся по пазам колец. Чтобы собрать все детали вместе, нужно воспользоваться описанным выше механическим способом сборки. Если у вас не получается, то нужно воспользоваться знаниями о свойствах металла.

Одно из колец нужно положить в теплую воду, а другое — в холодильник. От мороза металл станет меньшего размера, а после тепловой обработки расширится. Таким образом сложить вместе их уже будет намного легче. Удачи!

Установка подшипников: как правильно закрепить и провести монтаж, схема установки

В этой статье мы разберем схему установки радиально-упорных подшипников, расскажем, как проводится их крепление на валу и в корпусе разными способами. Выбор наиболее подходящего зависит от типа опорного узла, его размера, принимаемой нагрузки и множества других факторов. Иногда процесс требует использования дополнительных устройств для более надежного монтажа. Рассмотрим самые популярные пути, рекомендуемые для установки, а также возможные проблемы, связанные с неправильным проведением процедуры.

Подготовка деталей к присоединению

• Заранее собрать все требующиеся запчасти, инструменты, инструкции для использования и монтажа.
• Внимательно изучить имеющиеся чертежи конструкции, в которую планируется вмонтировать опорный узел.
• Очистить все поверхности от пыли и других частиц.
• Проверить, действительно ли форма и размер изделий совпадает с отверстиями в конструкции.
• Непосредственно перед началом монтажных работ следует тщательно промыть опору, чтобы избавиться от заводского консерванта. Единственное исключение можно сделать, если узел заполнен специальной смазкой, необходимой для бесперебойной эффективной эксплуатации в дальнейшем.

Правила монтажа роликовых сборочных узлов

• Для начала посадочные места покрываются специальной смазкой. Ее слой должен быть тонким, но достаточным для свободного помещения узла.
• В зависимости от конкретного вида опоры и собственно конструкции механизма определяют сторону монтажа.
• Далее, монтажный стакан с упором совмещается с кольцом роликоподшипника строго по осям.
• После того как убедились в соответствии, прикладывается первичная пробная нагрузка, чтобы посмотреть, насколько плавно происходит движение.
• Если результат удовлетворительный, совершается окончательный монтаж и регулируется зазор.
• На последнем этапе производится фиксация всех элементов.

Монтаж подшипников качения

• Радиальные роликоподшипники требуют специальной дополнительной опоры для надежной фиксации вала в направлении оси.
• Должная установка игольчатого подшипника производится сначала на шейку, если отсутствуют кольца.
• Упорные одинарные сборочные узлы монтируются меньшим диаметром на вал, а большим – в корпус.
• Если в радиально-упорном виде деталей есть съемное кольцо, необходима раздельная сборка. При этом располагаться такие типы устройств должны парами навстречу друг другу.
• Прессовая посадка проводится только в отношении одного из колец, принимающих нагрузку – внутреннего. В противном случае велика вероятность повреждения устройства.

Монтаж сборочных узлов скольжения

• Втулка надевается на оправку, которая центрируется в отверстии.
• С помощью молотка конструкция аккуратно вводится в посадочную щель. При этом важно не допустить перекосов.
• Уже запрессованная втулка крепится специальными стопорами.

Как устанавливать радиально-упорный подшипник

• О-образный, при котором вмонтированные кольца воспринимают осевую нагрузку, идущую с двух направлений. Этот способ считается наиболее жестким и устойчивым.
• Х-образный, при котором узлы также могут воспринимать двойную осевую нагрузку, но с меньшей жесткостью, поскольку ставятся они лицом друг к другу.
• Тандем, предполагает восприятие силы только в одном направлении, а потому часто требует дополнительного монтажа еще дополнительного элемента.

Установка выжимного подшипника (МАЗ)

• Возвратная пружина.
• Направляющая втулка.
• Гидравлический и механический привод.
• Вилка выключения сцепления и ее втулки.

• Сначала выжимной элемент присоединяется к вилке выключения сцепления, чтобы убедиться в правильном его расположении.
• Затем коробка передач соединяется с двигателем автомобиля.
• После этого узловая опора придвигается к диафрагмальной пружине и фиксируется в ней.
• Далее, настраивается регулятор троса сцепления.
• На последнем этапе для проверки работы необходимо несколько раз энергично выжать педаль.

Проверка качества

Монтаж упорного подшипника не завершается без окончательного осмотра правильности проведенной процедуры. В зависимости от того, о каком именно виде деталей идет речь, процесс может несколько меняться, но основной принцип заключается в том, что на узел дается постепенная нагрузка. Скорость вращения должна возрастать плавно, при этом мастер следит за вибрациями, исходящими от конструкции. Излишнее дрожание может свидетельствовать о неравномерном принятии нагрузки, а значит о скошенной установке устройства.
Итоговому измерению подлежат и зазоры между кольцами. Если он недостаточен, подшипник не сможет нормально обеспечивать качение или скольжение. Регулировку проводят не только простым осмотром, но и с помощью специальных технических средств. Выбор их зависит от того, какая именно узловая опора была установлена в механизм и какой зазор в принципе предусмотрен конструкцией. Часто для этого применяют измерительный индикатор, закрепленный на стойке, для достижения максимально достоверного результата.
Не лишней также будет проверка высоты монтажа. Для этого используется нивелир, уровень или линейка. Такая процедура проводится еще до первого запуска, поскольку позволяет сразу обнаружить возможные проблемы. В большинстве случаев ремонтные работы проводятся по месту текущей установки механизма. Это позволяет обойтись без лишней разборки, хотя при необходимости это допустимо.
После проведения всех операций по замене, сборке конструкции, проверки работы можно приступать к привычной эксплуатации механизма. Внешне правильный рабочий процесс выглядит как свободное скольжение или качение, в зависимости от типа узла, а также в равномерном непрерывном шуме. Если на слух определяется, что инструмент функционирует неравномерно, слышен какой-то стук или другое отклонение, необходимо вновь разобрать конструкцию, найти и устранить проблему.

Процесс сборки подшипников

Конечным этапом производства подшипника является его сборка, состоящая из следующих операций:

• соединение различных элементов подшипника,
• выполнение дополнительных работ (смазка, маркировка, упаковка)

Сборка подшипника — сложная и ответственная операция. Стандартные шариковые подшипники, взятые здесь для примера, имеют неразборную конструкцию, и для обеспечения качественной сборки применяют селективный метод, т.е. подборсобираемых компонентов производится по размерным группам, обеспечивающим требуемые конечные параметры собранных подшипников.

Все операции по сборке стандартных шариковых подшипников осуществляются на автоматических сборочных линиях, входящих в состав шлифовально-сборочных каналов.

Последовательность сборки подшипника

1. Шарики размещают на дорожке качения наружного кольца подшипника в строго определенном и контролируемом количестве с таким расчетом, чтобы внутреннее кольцо могло быть вставлено в комплект.

2. Вставляется внутреннее кольцо.

3. Внутреннее кольцо подшипника центрируется с опорой на шарики, укладываясь на сегмент окружности, образованный шариками. Этот сегмент не должен превышать 180° — еще одно ограничение количества шариков-тел качения подшипника.

4. Окончательно равномрно шарики распределяются путем разгонки и их фиксации при помощи змейковых полусепараторов.

5. Две полусепаратора соединяются при помощи автоматической точечной сварки, загиба монтажных усиков или склепыванием.

Монтаж радиально-упорных подшипников

В современном промышленном производстве широко применяются различные виды шарикоподшипников. Общее предназначение таких деталей – обеспечение подвижности частей системы или агрегата при неподвижной сердцевине (как правило, это вал). Во время работы могут достигаться высочайшие скорости вращения подшипников, увеличивается нагрузка, сопротивляемость давлению сила трения. Чтобы обеспечить длительную и эффективную эксплуатацию подвижного соединения, прежде всего, должна быть правильно проведена установка детали и ее надежная фиксация.

Монтаж радиально-упорных подшипников должен выполняться в строгом соответствии с требованиями технической документации, а работу следует доверять опытным специалистам.

Особенности подшипников

При широком многообразии различных типов подшипников наиболее востребованы конструкции, способные выдерживать одновременно и осевую нагрузку, и ту, что направлена снаружи. Конструкция узла достаточно проста, механизм состоит из следующих основных элементов:

• Внешнее и внутреннее кольцо;
• Тела вращения (шарики или ролики, в зависимости от типа изделия);
• Сепараторы, с помощью которых формируются ячейки;
• Уплотнительные элементы, защищающие внутренние детали от попадания частиц пыли и грязи.

Ну и конечно же, такой шариковый подшипник должен быть хорошо смазан, это обеспечит улучшение скольжения сопряженных поверхностей. Основной нормативно-технический документ, в соответствии с которым осуществляется изготовление шарикоподшипников – ГОСТ 831-75. Отраслевой стандарт определяет все основные типоразмеры, устанавливает предельные значения допусков, методы контроля качества и правила транспортировки, хранения. На любой образец российского производства можно подобрать импортный аналог.

Основные способы установки

В отличие от монтажа радиальных подшипников устанавливать радиально-упорное изделие необходимо по другой схеме. Главная задача, которую необходимо решить – точно выверить осевой зазор и значения преднатяга. Наибольшая сложность, возникающая в момент попытки закрепить радиально упорный тип сборочной опоры, заключается в разных диаметрах колец, измеряемых по внутреннему и наружному размеру шарикоподшипника. При этом одно кольцо обычно имеет небольшой зазор, позволяющий осуществлять перемещение изделия по валу, а другое кольцо остается максимально тугим. Схема, по которой должна осуществляться установка, отличается, но все-таки единое правило есть.

На неподвижную часть конструкции в любом случае следует устанавливать свободное кольцо, а на вращающуюся, соответственно – тугое. Такой монтаж обеспечит свободное и спокойное вращение вала без создания дополнительных помех элементам.

Если же установка выполнена без учета данного требования, то весь сборочный узел будет работать неправильно, а сама конструкция достаточно быстро может выйти из строя.

Радиально-упорное соединение выполняется, чтобы обеспечить предварительный натяг или произвести точную выверку соответствия зазоров установленным нормативным значениям. На практике применяются 2 основные схемы монтажа, обозначаемыми символами «Х» и «О».

Работа по схеме «Х» — DF — (face to face) — (лицом к лицу)

Рекомендуется, как наиболее предпочтительный способ, применяется, если есть возможность установить и закрепить вал в строго вертикальном положении с опорой на подшипник, закрепленный ниже. Порядок действий механика должен быть следующим:

• измеряется расстояние (мм) между торцами колец;
• вычисляется размер заплечика (ширина);
• определяется толщина прокладок, необходимых для выполнения точной регулировки всех зазоров между сопряженными узлами соединения;
• осуществляется фиксация конструктивных элементов узла качения, затяжка с моментами, установленными в НТД;
• подшипниковый узел устанавливается горизонтально и надежно закрепляется на валу.

В процессе эксплуатации узла зазор в радиально-упорном соединении обычно уменьшается, а преднатяг, соответственно, становится больше. Все это является прямым следствием нагревания металлической поверхностей детали и формирующейся дельтой температур, что приводит к неравномерному расширению.

Для установки по этой схеме предназначены подшипники 336000,угол=12°, 346000,угол=26°, 366000,угол=36°.

С использованием схемы «О» DB — (back to back) — (спиной к спине)

В данном случае точная регулировка осуществляется путем затягивания фиксирующей гайки или болтового соединения. При этом следует попеременно прокручивать вал для обеспечения равномерного распределения усилия зажима.

Важно проверить соединение на предмет соответствия зазоров установленным нормативным значениям. Для этого используется специальный высокоточный индикатор:

• при чрезмерном зазоре необходимо обеспечить дополнительную затяжку, увеличивая соответствующий момент);
• при недостаточном зазоре необходимо демонтировать подшипник и выполнить все технологические операции по его установке сначала.

Для установки по этой схеме предназначены подшипники 236000,угол=12°, 246000,угол=26°, 266000,угол=36°.

T — DT — (tandem) — (тандем)

Схема устойчива и дает преимущество при возникновении осевых усилий в одном направлении.

Для установки по этой схеме предназначены подшипники 436000,угол=12°, 446000,угол=26°, 466000,угол=36°.

Правило универсального монтажа

Если соединение выполняется с использованием 2-х и более шарикоподшипников, то необходимо применить специальные комплекты, позволяющие выполнить универсальный монтаж. Подшипники изготавливаются так, чтобы обеспечить необходимый (заданный) зазор между ними при совмещенной установке тел качения. Такой монтаж позволяет равномерно распределить нагрузку и обеспечить длительную и эффективную эксплуатацию узла, а необходимость использования дополнительных прокладок и регулировочных колец отпадает.