Ремонт подшипников скольжения
Основными дефектами подшипников скольжения являются: износ и искажение формы рабочих поверхностей; отслоение, выкрошивание или частичное выплавление баббита; риски, увеличенные зазоры, сколы, трещины, раковины на поверхностях скольжения; искажение профиля смазочных канавок; отсутствие запаса на регулирование в подшипниках с регулируемым зазором; износ торцов вкладышей; нарушение крепления втулок и вкладышей; поломка деталей корпуса и крышки, срыв резьбы, засорение и повреждение маслоподводящих отверстий и трубопроводов.
Следствием износа рабочих поверхностей подшипника является увеличение зазора, появление овальности, конусо- и бочкообразности. Величину зазора определяют щупом, а для разъемных подшипников также с помощью двух-трех свинцовых проволочек или пластинок, закладываемых между валом и вкладышем в разобранный подшипник. Размер отверстия для сравнения его с диаметром вала и определения таким образом зазора, а также погрешность формы отверстия устанавливают микрометрическим или индикаторным нутромером.
В неразъемных нерегулируемых подшипниках скольжения при износе втулку заменяют либо ремонтируют. Новую втулку изготовляют с наружным диаметром под запрессовку в корпус и припуском по внутреннему диаметру под последующую развертку или растачивание до нужного размера. 
Запрессовывают втулку прессами, винтовыми приспособлениями или вручную молотком. Чтобы избежать перекоса и деформации втулки при запрессовке, применяют оправку или направляющие кольца. Запрессованную в корпус втулку стопорят от проворота и осевого смещения с помощью винтов или штифтов, а затем развертывают или растачивают до нужного размера. Обработку нескольких втулок, расположенных на одной оси, ведут одной разверткой или набором разверток с одной установки с целью обеспечения соосности отверстий.
Изношенные втулки ремонтируют следующими способами:
- Развертка или растачивание втулки с последующим шабрением под ремонтный размер при увеличении диаметра вала наращиванием.
- Уменьшение внутреннего диаметра втулки осадкой с последующим развертыванием.
- Биметаллические втулки перезаливают баббитом в следующем порядке: сначала нагревают втулки до температуры плавления баббита, слив расплавленного металла, очищение втулки от остатков баббита и грязи, обезжиривание поверхности погружением в нагретый до 70-80 °С раствор каустической соды, промывка в горячей воде, лужение внутренней поверхности припоем ПОС-30 или ПОС-50 и немедленная заливка (в том числе и центробежная) баббитом, нагретым до температуры заливки, с установкой внутрь втулки стержня из листовой стали, трубы или дерева.
Источник
Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Износ трущихся поверхностей подшипников скольжения приводит к нарушению их геометрической формы и появлению на них рисок и задиров; отверстие делается овальным. Износ порой бывает настолько большим, что смазочные канавки подшипников почти утрачивают свои очертания, регулировка натяга для компенсации износа становится невозможной. В подшипниках с баббитом наблюдаются также раcслаивание и выкрашивание баббитового слоя.
Когда износ шейки вала и отверстия втулки достиг предельно допустимой величины, неразъемные подшипники (втулки) ремонтируют так: шлифуют вал, а втулку заменяют новой — с отверстием, соответствующим по размеру шлифованной шейки вала.
У подшипников с вкладышами восстанавливают правильную геометрическую форму отверстия и масляные канавки. При ремонте этих подшипников необходимо также обеспечивать зазор для масляного слоя, соосность отверстия данного подшипника и отверстий остальных подшипников, в которых устанавливается вал, плотное прилегание вкладышей к их постелям.
Подшипники с небольшим износом ремонтируют шабрением. В первую очередь обрабатывают нижние вкладыши. Шейки вала или шпинделя равномерно покрывают тонким слоем краски а укладывают деталь закрашенными шейками на нижние вкладыши. Шабрение производят по отпечаткам краски, меняя направление шабера при каждом новом проходе.
Шабруемые вкладыши должны плотно прилегать наружной поверхностью к своей постели, для чего их закрепляют в постели прижимами, как показано на рис. 1, а. Если же по той или иной причине этого сделать нельзя, надо придерживаться такого правила: места с отпечатками краски вблизи разъемов шабрить только тогда, когда следы краски совершенно определенно показывают, что вал не лег на середину подшипника. Нарушение этого правила, т. е. шабрение всех без исключения мест с отпечатками краски, неизбежно приведет к тому, что после установки и закрепления верхнего вкладыша участки обоих, вкладышей вблизи разъема плотнее прижмутся к постелям корпуса и здесь образуется между шейкой вала и вкладышами увеличенный зазор, который придется уменьшать дополнительным шабрением.
Рис. 1. Схемы ремонта разъемных подшипников:
а — крепление вкладыша подшипника к постели для шабрения, б — проверка масляного зазора в подшипнике; 1 — прижим, 2 — постель, 3 — вкладыш, 4 — пластинки
Закончив шабрение нижнего вкладыша, пришабривают начерно верхний вкладыш, придерживаясь того же порядка работы, как при шабрении нижнего. Затем окончательно шабрят оба вкладыша. До шабрения вал с закрашенными шейками укладывают в нижние вкладыши, накладывают верхние вкладыши, стягивая их с корпусом болтами Сила стягивания должна быть такой, чтобы вал туго проворачивался в подшипнике. Провернув вал в подшипнике несколько раз, снимают крышку и по краске, отпечатавшейся на вкладышах, окончательно пришабривают каждый из них.
После окончания ремонта затягивают гайки подшипников поочередно в последовательности крест-накрест, постепенпо увеличивая силу затяжки.
В ряде случаев вслед за пришабриванием вкладышей проверяют в подшипнике масляный зазор. Их вынимают и микрометром замеряют толщину. Разница между толщиной верхней сплющенной пластинки и толщиной нижних сплющенных пластинок равна величине зазора между подшипниками и валом. Если эта разница недостаточна, нужно дополнительно прошаб-рнть внутренние поверхности вкладышей, а если велика, — то уменьшают толщину прокладки или заменяют ее другой.
Когда износ вкладышей подшипника настолько велик, что нельзя создать необходимый натяг, изготовляют новые вкладыши.
Изношенные внутренние (рабочие) цилиндрические поверхности подшипников, имеющих коническую форму снаружи и снабженных разжимными болтами, ремонтируют шабрением. В процессе шабрения несколько раз устанавливают вал в подшипнике для проверки плотности сопряжения. При этом ослабляют гайки болтов и освобождают гайку, потом несколько затягивают гайку; подшипник тогда смещается относительно корпуса в сторону гайки и сжимается. Далее затягивают гайки болтов с конической головкой, входящей в прорезь подшипника, которая имеет такой же профиль, что и головки болтов. В заключение завинчивают гайку. В подшипниках, где нет разжимных болтов, устанавливают прокладку из березы, дуба, фибры или другого пластического материала, позволяющую регулировать натяг. Благодаря упругости прокладок достигается одновременно плотное сопряжение подшипника с корпусом.
Чтобы при ремонте шабрением было удобно изнутри нанести краску на подшипник, допускается небольшая конусность в цилиндрической шейке вала (в данном случае шпинделя) в пределах 0,01 мм по всей длине. Такой шпиндель ееодят в подшипник той частью шейки, которая имеет меньший диаметр. Благодаря этому отпечатки краски на
внутренней поверхности подшипника получаются неискаженными, что очень важно для хорошей пригонки подшипника шабрением.
Окончательное шабрение удобно вести по световым бликам, наблюдаемым на поверхности подшипников после проворачивания в них шпинделя с незакрашенными шейками.
Шабрение нужно продолжать и тогда, когда краска равномерно распределяется по всей окружности подшипника и покрывает 70—75% его поверхности; не следует только дополнительно затягивать подшипник. Пригонка считается высококачественной, если краска не отпечатывается на внутренней поверхности подшипника: в верхней части примерно на 1/5 поверхности, когда частота вращения шпинделя в данном подшипнике не превышает 800 об/мин при диаметре шейки 80 мм и менее, и на 1/3 внутренней поверхности, если при том же диаметре шейки шпиндель делает большую частоту вращения.
Рис. 2. Неразъемные регулируемые подшипники:
а — цилиндрической формы внутри и конической снаружи, б — конической формы внутри и цилиндрической снаружи; 1 — установочные гайки, 2— разжимные болты, 3 — гайки болтов, 4 — вкладыши, 5 — коническая головка разжимного болта, 6 — прокладка
При подтягивании подшипника наступает момент, когда вкладыш своим уступом упирается в гайку и гайке не на чем держаться. Это происходит потому, что резьбовая часть подшипника, на которую гайка навинчена, уходит на значительную длину влево. Такой подшипник заменяют новым или наращивают на его наружной поверхности слой металла. Восстановленный подшипник обтачивают и пригоняют по месту, расширяют фрезерованием пазы для прокладок или болтов и, установив подшипник в корпусе, приступают к шабрению его внутренней поверхности.
Подшипники с вкладышами, имеющими коническую внутреннюю и цилиндрическую наружную поверхности, во многих случаях также ремонтируют шабрением вкладышей на краску или по световым бликам. При последних проходах отпечатки краски должны более рельефно выделяться на участках вкладышей меньшего диаметра. Регулирование радиального зазора между шейкой шпинделя и подшипником производится осевым смещением подшипника при помощи гаек.
Большое распространение в машиностроении в ремонтной практике получили биметаллические втулки и вкладыши подшипников. У них наружная часть из чугуна или стали, а внутренний слой — из бронзы. Этот слой, наносимый центробежным способом, имеет толщину 1,5—3 мм. Ценность биметаллических втулок и вкладышей состоит в том, что они, обладая антифрикционными свойствами бронзовых подшипников, требуют для своего изготовления во много раз меньше цветного металла, чем бронзовые пошипники, а потому обходятся значительно дешевле.
Чтобы изготовить биметаллическую втулку, вытачивают заготовку из чугуна или стали с припуском по длине и наружному диаметру на окончательную обработку Отверстие заготовки растачивают на 3—6 мм больше номинального диаметра с таким расчетом, чтобы слой бронзы после чистовой обработки получился толщиной 1,5—3 мм в зависимо-ми от диаметра втулки.
Подшипники с баббитовыми вкладышами выгодно восстанавливать новой заливкой. Для этого вкладыш нагревают до температуры 240 — 260 °С, сливают расплавленный металл и очищают вкладыш от остатков баббита и грязи, затем обезжиривают и лудят припоем ПОС -ЗО или ПОС -50.
После окончания лужения сразу выполняют заливку, допуская перерыв 7—10 с. Больший перерыв ухудшает прочность соединения баббита с основным металлом из-за появления в полуде пленки окислов. Поэтому баббит расплавляют одновременно с лужением.
Расплавление баббита осуществляют в стальных тиглях. Температура расплавленного металла не должна превышать 426 °С. Перегревать баббит нельзя, так как при этом выгорают отдельные его компоненты. Для уменьшения шлаков баббит перед плавлением смачивают водным раствором хлористого цинка, а для предохранения расплавленного металла от поверхностного окисления его посыпают слоем мелкого древесного угля.
Для заливки разъемных вкладышей их собирают, по линии разъема кладут прокладки и скрепляют хомутами. Вкладыш устанавливают на поддон и помещают в них деревянный или металлический стержень (диаметром несколько меньше диаметра цапфы), окрашенный раствором мела. Расплавленный баббит заливают в зазор между стержнем и вкладышем.
Качество заливки проверяют внешним осмотром и легким простукиванием молотком. Поверхность баббита должна быть гладкая, без раковин и тускло-серебристого цвета. При обстукивании должен быть звонкий металлический звук. Дребезжащий звук свидетельствует о плохом сцеплении баббита с металлом вкладыша.
При заливке большого количества вкладышей применяют центробежный способ заливки, для чего приспосабливают токарный или другой станок.
Залитые вкладыши растачивают на станке, получая необходимую геометрию и точность посадки и пригоняют способами, описанными выше.
Источник
Ремонт подшипников скольжения
Последовательность ремонта подшипников скольжения зависит от конструкции подшипников, а также всей собираемой сборочной единицы. Подшипники скольжения могут быть цельными и разъемными. В первом случае подшипник представляет собой втулку, изготовленную из антифрикционного материала, запрессовываемую в корпус. Во втором случае подшипник состоит из двух частей — вкладышей с диаметральным разъемом.
Процесс установки втулки в корпусе включает ее запрессовку, закрепление от провертывания и подгонку отверстия.
Запрессовку в зависимости от размеров втулки и натяга в сопряжении производят при обычной температуре, с нагревом или же с охлаждением самой втулки.
Широкое распространение имеют подшипники скольжения из пластических масс, в частности из полиамидов (поликапролактама, нейлона, капролона и др.). Цельные пластмассовые втулки запрессовывают обычными методами. Зазоры в сопряжениях с валом здесь несколько больше, чем при металлических втулках. Например, для втулки из поликапролактама с порошкообразным наполнителем при диаметре отверстия 40 мм зазор не должен быть менее 0,12 мм, так как размеры втулки при работе изменяются и при меньшем зазоре происходит заклинивание вала.
1. Запрессовка втулки в корпус
Простейший способ запрессовки втулки в корпус — при помощи обычной универсальной выколотки и молотка. Этот способ, широко распространенный при ремонте, в индивидуальном и мелкосерийном производстве, дает удовлетворительные результаты лишь при малых натягах в сопряжении, относительно большой толщине стенок втулки и при тщательном выполнении операции (рис. 1).
Направление движения втулки при запрессовке зависит от наличия заходной фаски под углом 30° снаружи на торце втулки, правильной первоначальной установки втулки относительно отверстия в корпусе и от направления и величины силового воздействия (предпочтительно вдоль оси втулки). Это предотвращает перекос и деформацию втулки и задиры поверхности отверстия в корпусе.
Pиc. 1. Запрессовка втулок в корпус подшипника: а — с помощью накладки; б — с помощью ручного пресса; в — с направляющим кольцом; 1 — накладка; 2 — втулка; 3 — корпус; 4 — шток пресса; 5 — оправка; 6-молоток; 7 — направляющее кольцо
Операция запрессовки значительно упрощается применением несложных приспособлений, которые обеспечивают втулке необходимое направление. Это может быть оправка, выполненная по внутреннему диаметру втулки с буртом, накладка в виде пластины из медных или алюминиевых сплавов, которая накладывается на торец втулки противоположный запрессовываемому, и более сложные приспособления.
Необходимо учитывать, что диаметр отверстия втулки после ее запрессовки уменьшается и это находится в зависимости от натяга, создаваемого посадкой (например, H9/x8; H9/u8; H9/s8). Если это не учтено при изготовлении втулки до запрессовки, то отверстие ее приходится дополнительно обрабатывать. Обычно после запрессовки втулки производят ее чистовое растачивание, развертывание или калибрование другими способами.
После окончательной обработки втулки острые кромки зачищают шабером и тщательно промывают узел.
В качестве примера приведем метод окончательной обработки отверстия втулки после ее запрессовки калиброванием шариком или пуансоном-прошивкой (рис. 2).
Рис. 2. Калибровка подшипников-втулок после запрессовки: а — с отбортовкой; б — с созданием натяга
Шарик применяют при отношении длины отверстия к его диаметру менее 8, а прошивку — при более длинных отверстиях. В результате калибрования получают высокую точность и шероховатость поверхности Ra=0,63–0,16 мкм.
Припуск на калибрование для отверстий диаметром 30–50 мм составляет примерно 0,12–0,15 мм для стальных втулок, 0,10–0,12 мм для чугунных и 0,09–0,12 мм для бронзовых. Калибрование может быть применено и для фиксирования втулки от осевого смещения двусторонними буртиками.
При проталкивании шарика в отверстие втулки за счет технологического припуска конец ее отбортовывается.
Калибрование выполняют на пневматическом прессе. В качестве смазывающей жидкости используют керосин для чугунных втулок, минеральное масло или смесь его с графитом — для бронзовых.
После такой обработки обычно не требуется крепления втулок от провертывания.
2. Закрепление втулок
Если втулки монтируются с посадками H7/k6; H7/n6, то диаметры их отверстий и форма почти не изменяются, и дополнительная обработка в сборе, как правило, поэтому не предусматривается. Но такие втулки после запрессовки крепят от провертывания; некоторые способы крепления втулок подшипников скольжения представлены на рис. 3.
Рис. 3. Способы крепления подшипников-втулок
Втулку можно крепить гладким стопором, удерживаемым в корпусе за счет обжатия металла (рис. 3, а). В этом случае отверстие в корпусе может быть просверлено заранее, а отверстие во втулке сверлят после ее запрессовки. Стопор должен входить в отверстие с натягом.
При закреплении втулки винтом (рис. 3, б) вначале сверлят одновременно в корпусе и втулке отверстие, в котором нарезают резьбу. Крепление осуществляют резьбовым штифтом. После ввертывания винта головка его должна быть утоплена относительно торца на 0,2–0,3 мм. Резьба под винт во избежание его самоотвинчивания должна быть тугой.
При креплении втулки коническим штифтом (рис. 3, в) обработка отверстия под штифт производится по отверстию в корпусе. Штифт запрессовывают легкими ударами молотка, чтобы не деформировать втулку.
3. Проверка подшипников
После запрессовки и обработки подшипников необходимо произвести проверку овальности и конусообразности отверстий в двух взаимно перпендикулярных направлениях в двухтрех поясах с помощью индикаторного нутромера (рис. 4, а), а также соосность с помощью калибра 1 (рис. 4, б).
Рис. 4. Проверка отверстий подшипника: а — проверка овальности индикаторным нутромером; б — проверка соосности отверстия калибром; 1 — калибр; 2 — буртик; 3 — щуп
Если отверстия несоосны, между торцовой поверхностью узла и одним краем буртика 2 калибра будет зазор, величина которого определяется щупом 3 или же закрашиванием нижней части буртика калибра.
4. Разъемные подшипники
Процесс сборки корпусов с разъемными подшипниками скольжения в значительной мере определяется их конструкцией.
Разъемные подшипники могут быть толстостенные и тонкостенные. Однако, пользуясь таким условным делением, следует иметь в виду, что главным критерием отнесения подшипника к тому или иному типу является не абсолютное значение толщины его стенки, а отношение k толщины стенки (без заливки) к наружному диаметру. Для толстостенных подшипников k=0,065–0,095, а для тонкостенных k=0,025–0,045. Комплект разъемных подшипников состоит из двух деталей-вкладышей. Во многих конструкциях нарушение этой комплектации не допускается.
Вкладыши толстостенных подшипников изготовляют из малоуглеродистой стали, чугуна или бронзы и заливают баббитом или другим антифрикционным сплавом.
Вкладыши устанавливают в корпус и в крышку с небольшим натягом или со скользящей посадкой. При монтаже вкладышей бронзовую или алюминиевую накладку устанавливают на обе плоскости вкладыша и по ней наносят легкие удары. Вкладыш нормально работает только тогда, когда не менее 85% его наружной поверхности равномерно прилегает к посадочной поверхности в корпусе или в крышке подшипника. Для предотвращения перемещения вкладышей применяют установочные штифты (рис. 5).
Рис. 5. Установочные штифты для разъемных подшипников
Посадку штифтов в корпусе (б) осуществляют с натягом 0,04–0,07 мм. Вкладыш должен устанавливаться на штифт с зазором а=0,1–0,3 мм. Кроме того, в одной из половин вкладышей отверстие под штифт в плоскости возможного вращения подшипника должно иметь несколько вытянутую форму, чтобы при перекосе плоскостей разъема вкладыш мог самоустанавливаться.
Перед установкой вкладышей в корпус и крышку все сопрягаемые поверхности должны быть просмотрены, а при наличии на них заусенцев зачищены шабером. Необходимо также проверить совпадение масляных каналов в корпусе и в крышке с отверстиями во вкладышах. Несовпадение этих отверстий на величину, превышающую 0,2 их диаметра, не допускается. Масляные каналы в корпусе перед установкой вкладышей должны быть тщательно промыты керосином при помощи шприца.
Крышки подшипников, как правило, фиксируют штифтами или калиброванными по посадке пазами. Штифты запрессовывают в корпусе с натягом 0,03–0,07 мм. Посадка крышки в пазах может быть с небольшим зазором или натягом.
При ремонте разъемных подшипников необходимо учитывать, что крышка подшипника при затяжке крепежа тоже деформируется и что под действием силы затяжки зазоры между вкладышем и крышкой уменьшаются. Эти деформации крышки могут нарушить нормальное положение вкладыша и вызвать искажение формы отверстия подшипника. Ограничить влияние этих погрешностей можно тщательным подбором деталей в пределах допустимых натягов, соблюдением последовательности и требуемой степени затяжки деталей крепления крышки, а также проверкой результатов сборки.
Предварительно укладывают между корпусом и крышкой набор регулирующих латунных или медных прокладок (рис. 6) толщиной до 0,05 мм. Общая толщина прокладок указывается в чертеже и обычно равна 4–5 мм. После сборки без люфта прокладки постепенно удаляют по мере приработки подшипника.
Рис. 6. Установка прокладок
Смазку необходимо подводить к ненагруженной части поверхности подшипника, в месте наибольшего зазора. При работе в зазоре ненагруженной части подшипника возникает разрежение (0,25–0,3 aтм) и смазка засасывается в подшипник.
На нагруженных частях поверхности подшипника не должно быть никаких смазочных канавок, так как при значительных нагрузках в месте контакта подшипника с валом может происходить разрыв масляной пленки.
Масляные канавки и карманы, прорезанные на вкладышах подшипников, распределяют смазку вдоль оси подшипника; смазку по рабочей поверхности подшипника распределяет шейка вала при вращении.
Смазочные канавки не следует доводить до торцов втулки или вкладыша подшипника. В противном случае масло вытекает из области давления, что уменьшает несущую способность подшипника. Обычно у торцов втулки смазочные канавки соединяются кольцевыми проточками, которые препятствуют вытеканию масла. Для лучшего захвата масла валом у смазочных канавок скашивают кромки.
В отдельных случаях канавки доводят до торца втулки или вкладыша с целью увеличения циркуляции масла через нерабочую зону, т.е. для улучшения теплоотвода.
В подшипниках, которые смазывают консистентной смазкой и которые работают при низких скоростях и высоких нагрузках, а также при качательном движении вала, смазочные канавки можно располагать в нагруженной части.
Масляные канавки соединяют с маслораспределительной канавкой.
Поверхность опорных шеек под подшипники скольжения должна быть не ниже 50 HRC.
Источник