Основные рекомендации Московского Подшипникового Завода №7 (ООО "МПЗ-7") по конструированию

Конструкция изделия должна быть приспособлена к удобной сборке, точной установке и разборке подшипниковых узлов: высота заплечиков должна быть меньше толщины кольца подшипников по бортику, на валах при необходимости должны быть примыкающие к заплечикам продольные пазы для лапок съемника, в корпусах - свободное пространство для размещения тяг съемника или отверстия для демонтажа наружных колец.

Коэффициенты линейного расширения материала сопрягаемых деталей не должны значительно отличаться во избежание появления повышенных натягов-зазоров при изменении температуры работы узлов. С этой целью в силуминовых корпусах устанавливают стальные втулки.

Посадочные поверхности валов и корпусов должны иметь галтели или заходные фаски с малым углом конусности для обеспечения хорошего предварительного центрирования, уменьшения среза и смятия микронеровностей, плавного увеличения силы запрессовки при сборке.

В разъемных корпусах в результате старения литья или дефектов механической обработки возможно искажение формы отверстия, при котором металл в зоне разъема выпучивает в сторону отверстия и зажимает ("закусывает") наружное кольцо подшипника. Явление это проявляется через довольно длительное время после сборки.

Для предотвращения закусывания всякое посадочное разъемное гнездо следует выполнять с развалкой в плоскости разъема. Развалка заключается в снятии шабрением слоя металла толщиной а у плоскости разъема, сходящего на нет на ширине б (рис. 38). В гнездах крупногабаритных подшипников вместо шабровки применяют расшлифовку пневматической или электрической шлифовальной машиной. Величины развалки в зависимости от диаметра D расточки в корпусе указаны в табл. 90.

Нельзя устанавливать кольцо подшипника с натягом, но без упора в сопряженную деталь, так как при этом биение торца, образовавшееся в процессе напрессовки, может значительно превосходить допустимые значения. Нельзя также применять заплечики или дистанционные кольца недостаточной высоты.

Основные рекомендации по конструированию

Рис. 38. Развалка (расшабривание) боковых площадок посадочных поверхностей частей разъемного корпуса

90. Размеры а и б развалки отверстия разъемного корпуса, мм
 

Диаметр D а 6
До 120 0,10 10
Св. 120 до 260 0,15 15
» 260 » 400 0,20 20
» 400 » 700 0,30 30
» 700 » 1000 0,40 40

Размеры сопрягаемых с подшипниками элементов вала и корпуса должны обеспечивать надежную опору колец подшипников при восприятии осевых сил и возможность применять при их демонтаже пресс или механические съемники, которые захватывают лапами выступающую над заплечиком вала или отверстия корпуса часть кольца.

Размеры заплечиков должны соответствовать ГОСТ 20226-82 (см. стр. 177).
Радиусы галтелей валов и корпусов у посадочных мест (см. стр. 173) должны обеспечить надежное прилегание торца к опорной поверхности заплечика вала или корпуса. Необходимо также обеспечить перпендикулярность опорной поверхности заплечика вала или корпуса к общей оси (см. стр. 165).

При достаточном запасе прочности вала или стенок корпуса, когда концентрация напряжений в местах изменения сечений не является опасной, вместо галтелей можно применять проточки по ГОСТ 8820. В особо ответственных узлах, где концентрация напряжений в местах изменения сечений должна быть сведена к минимуму, упор торца кольца подшипника осуществляют через специальную упорную шайбу, при наличии которой переход сечений вала может быть выполнен по пологому конусу.

Если высота заплечика вала недостаточна и не обеспечивает надежного упора внутреннего кольца подшипника, применяют упорные кольца, устанавливаемые на валу. Рекомендуемые размеры - наружные диаметры d1 и ширины b - упорных колец даны в табл. 91 [1].

91. Рекомендуемые размеры упорных колец, мм

Диаметр вала d Для подшипников серии Диаметр вала d Для подшипников серии
легкой средней тяжелой легкой средней тяжелой
d1 b d1 b d1 b d1 b d1 b d1 b
30 36 4 37 4 40 5 75 85 5 88 6 90 8
35 42 4 44 5 46 6 80 90 6 95 8 100 10
40 47 4 49 5 51 6 85 95 6 100 8 105 10
45 52 4 54 5 56 6 90 100 6 105 8 110 10
50 57 4 60 5 63 % 95 110 8 110 8 115 10
55 64 5 65 5 68 8 100 115 8 115 8 120 10
60 71 5 72 6 75 8 105 120 8 120 8 130 13
65 75 5 78 6 80 8 110 125 8 130 10 135 13
70 80 5 82 6 85 8 120 135 8 140 10 145 13

Основные способы обеспечения соосности посадочных мест:
  - размещение подшипниковых опор в общем корпусе или фиксация отдельно стоящих корпусов при помощи контрольных штифтов на общем основании с растачиванием отверстий под наружные кольца подшипников с одного установа и за один проход;
  - окончательная обработка посадочных мест на валах с одного установа на станке;
  - применение в опорах самоустанавливающихся сферических шарико- или роликоподшипников, если это не противоречит требованиям к жесткости узла; при применении самоустанавливающихся подшипников на многоопорных валах допустим поворот лишь на 2-3° того или иного корпуса вокруг центра самоустановки подшипника.

Для обеспечения нормальной сборки и разборки подшипникового узла при проектировании необходимо:
  - предусмотреть фаски на конце шейки вала и у расточки корпуса;
  - обеспечить нормальную последовательность монтажа всех деталей узла, возможность регулирования зубчатых зацеплений и других элементов узла, а также зазоров в самих подшипниках;
  - обеспечить возможность применения для снятия подшипника с посадочного места механических и других специальных съемников или осуществление демонтажа подшипника с помощью пресса;
  - предусмотреть в случае увеличения высоты заплечиков на валах и в корпусах специальные пазы под лапы съемников, расположенные под углом 120°, а в глухих корпусах - резьбовые отверстия, через которые при помощи болтов подшипник выпрессовывают из корпуса.

Рекомендации по монтажу подшипников качения

Хранить расконсервированные подшипники более двух часов без защиты от коррозии не допускается.
Сопрягаемые с подшипником поверхности валов и корпусов перед монтажом подшипников должны быть тщательно промыты, протерты, просушены и смазаны тонким слоем смазочного материала, каналы для подвода смазочного материала должны быть продуты и очищены.
Во избежание защемления подшипников при монтаже в разъемных корпусах допускается иметь фаски в местах стыка их посадочных поверхностей.

При монтаже подшипника силу запрессовки следует прикладывать непосредственно к запрессовываемому кольцу - внутреннему при монтаже на вал и наружному при монтаже в корпус. Запрещается проводить монтаж таким образом, чтобы сила передавалось с одного кольца через тела качения на другое. Не допускается приложение монтажных сил к сепаратору.

При монтаже подшипников открытого типа с цилиндрическим отверстием на вал с натягом подшипник целесообразно предварительно нагреть в масляной ванне. Для этого подшипник погружают в ванну с чистым минеральным маслом, обладающим высокой температурой вспышки, нагретым до 80-90 °С, и выдерживают в течение 10-15 мин.

При монтаже подшипников с защитными шайбами и постоянно заложенным смазочным материалом их нагрев до той же температуры проводят в термостате.

Для монтажа крупногабаритных подшипников (с отверстием диаметром более 300 мм) целесообразно применение гидравлического распора, обеспечивающего наиболее качественную установку подшипника: отсутствие каких-либо повреждений монтажных поверхностей и высокую производительность. Этот способ целесообразен также для монтажа подшипников с внутренним коническим отверстием диаметром более 120 мм.
При установке подшипника в корпус с натягом рекомендуют предварительно охладить подшипник (жидким азотом или сухим льдом) либо нагреть корпус.

Наиболее целесообразны способы монтажа, при которых реализуют одновременное и равномерное давление по всей окружности монтируемого кольца. При таких способах не возникает перекос монтируемого кольца.
Для осуществления подобных способов применяют монтажные стаканы: трубы из мягкого металла, внутренний диаметр которых несколько больше диаметра отверстия кольца, а наружный - немного меньше наружного диаметра кольца. На свободном конце трубы устанавливают заглушку со сферической наружной поверхностью, к которой и прикладывают силу при монтаже. В монтажных стаканах предусматривают отверстие для свободного выхода воздуха из внутренней полости стакана при запрессовке подшипника на вал.

На рис. 39 показаны возможные способы установки подшипников.
Осевую силу при монтаже создают с помощью механических или гидравлических прессов. Если вал, на котором монтируют подшипник, имеет резьбовой конец, то подшипник можно монтировать с помощью трубы, подобной описанной выше (но без заглушки), к которой прикладывают
 

Рекомендации по монтажу подшипников качения

Рис. 39. Установка подшипников на вал (а), в корпус (б), одновременно на вал и в корпус (в)

осевую силу путем вращения специальной гайки с крупной резьбой относительно промежуточной втулки, навинченной на резьбовой конец вала (рис. 39, б). При отсутствии гидравлических и механических приспособлений при единичном производстве и монтаже с небольшими натягами подшипников малых размеров может быть допущено нанесение несильных ударов молотком через монтажный стакан с заглушкой. Нельзя наносить удары непосредственно по кольцу.

При любых способах монтажа, особенно при монтаже с помощью молотка, необходимо тщательно следить за обеспечением равномерного, без перекоса, осевого перемещения кольца. Наличие перекоса при монтаже приводит к образованию задиров на посадочной поверхности, неправильной установке подшипника, сокращающей его ресурс, а в отдельных случаях - к разрыву монтируемого кольца.

Двухрядные сферические шариковые и роликовые подшипники с коническим отверстием устанавливают на цилиндрическом валу с помощью закрепительных и стяжных втулок, а на валах с конической шейкой -непосредственно. Монтаж подшипников с отверстием до 70 мм и нормальными натягами выполняют с помощью монтажной втулки, навертываемой на резьбовой конец вала. Нажимная часть воздействует на торец закрепительной втулки или непосредственно на торец внутреннего кольца (при монтаже без закрепительных и стяжных втулок).

Подшипники диаметром свыше 70 мм следует монтировать гидравлическими методами. Так как по мере осевого продвижения закрепительной втулки внутреннее кольцо деформируется (расширяется), радиальный зазор в подшипнике уменьшается. Радиальный зазор необходимо контролировать с помощью щупа. Допустимое минимальное значение ∆min об радиального зазора, мм, после сборки узла для подшипников, изготовленных с зазорами нормальной группы по ГОСТ 24810-81, ориентировочно может быть определено по формуле:

min об d/3000,

где d - номинальный диаметр отверстия подшипника, мм.

При монтаже двухрядных сферических подшипников с коническим отверстием кольца могут деформироваться и изменять форму поверхностей качения. В этих случаях, особенно при а > 100 мм, следует измерять при монтаже (и после монтажа) радиальный зазор щупом не только в вертикальной плоскости, но также в горизонтальной осевой плоскости подшипника. Зазор определяют как среднее арифметическое трех измерений в каждой из плоскостей (с поворотом последовательно на 120°).

Крупногабаритные (d > 300 мм) сферические роликовые подшипники целесообразно перед монтажом разогреть до 60-70 °С.
В процессе установки подшипников (особенно воспринимающих осевые силы), там где это возможно, с помощью щупа или по световой щели следует убедиться в плотном и правильном (без перекосов) прилегании торцов колец подшипника к торцам заплечиков. Такой же проверке должны быть подвергнуты противоположные торцы подшипников и торцы прижимающих их в осевом направлении деталей.

Необходимый осевой зазор радиально-упорных и упорных подшипников устанавливают осевым смещением наружного или внутреннего колец с помощью прокладок, гаек, распорных втулок. Для проверки осевого зазора в собранном узле к торцу выходного конца вала подводят измерительный наконечник индикатора, укрепленного на жесткой стойке. Осевой зазор определяют по разнице показаний индикатора при крайних осевых положениях вала. Вал смещают в осевом направлении до плотного контакта тел качения с поверхностью качения соответствующего наружного кольца.

Для повышения точности вращения, особенно в быстроходных узлах, например электрошпинделях для шлифования, зазоры в радиально-упорных подшипниках выбирают, создавая стабильный натяг, обеспечивающий точное фиксирование тел качения на дорожках качения. Этого достигают приложением к невращающемуся кольцу подшипника осевой силы с помощью одной или нескольких тарированных пружин.
Необходимо проверить правильность взаимного расположения подшипников в опорах одного вала.
Вал после монтажа должен вращаться от руки легко, свободно и равномерно.
После завершения сборочных операций и введения в подшипниковые узлы смазочного материала, предусмотренного технической документацией, следует проверить качество монтажа подшипников пуском сборочной единицы на низких оборотах без нагрузки. При этом прослушивают шум вращающихся подшипников с помощью стетоскопа или трубы. Правильно смонтированные и хорошо смазанные подшипники при работе создают ясный, непрерывный и равномерный шум.

Появление резкого шума может свидетельствовать о неправильном монтаже, перекосах, повреждениях от применения ударного инструмента, неравномерный шум - о попадании посторонних частиц в подшипник, шум металлического тона - о недостаточном зазоре в подшипнике.
Комплексным показателем качества и стабильности работы подшипникового узла является его температура. Причиной повышенной температуры может быть малый зазор (или чрезмерно большой натяг) в подшипнике, недостаток смазочного материала, увеличенный момент трения вследствие повышенного взаимного перекоса колец.

Для оценки текущего состояния работающих подшипниковых узлов без останова и разборки изделия и для своевременного обнаружения первых признаков начала разрушения (выкрашивания на рабочих поверхностях колец и тел качения) наиболее целесообразно применение методов и приборов виброакустической диагностики и особенно приборов для оценки ударной вибрации. Методика диагностики приведена в  ГОСТ Р 50891-96 (приложение В).

 

Стать Дилером завода
С правом занимается реализацией подшипниковой продукции ООО "МПЗ-7" а так же иметь право использовать в маркетинговых целях торговую марку МПЗ-7
Наши партнеры
Министерство обороны РФ
Российские железные дороги
Роснефть
Лукойл
Газпром
Сургутнефтегаз
ГКНПЦ им. М.В.Хруничева
ОАО Хайбуллинская горная компания
Росавтодор
Россети
ПАО Тульский оружейный завод
Воронежский вагоноремонтный завод
01Подшипники по Спец ЕТУ и ЕТУ

Материал - нержавеющая сталь с сепаратором из полимерных материалов

02Крупногабариты МПЗ-7
Крупногабаритные подшипники с сепаратором из сфероидального чугуна для шаровых мельниц
03Виброустойчивые подшипники
Подшипники из спецстали с виброустойчивым сепаратором исполнения АМНК5, НК5  (MA) и увеличенным внутренним зазором 30- (С3)
04Подшипники с увеличенным тепловым зазором
В узлах со значительными колебаниями рабочих температур

Железнодорожные подшипники для подвижного состава, маневровых и магистральных локомотивов в том числе по ТУ заказчика.