Вопрос в реалиях полного отсутствия технической грамотности не праздный. На этом нелегком поприще много чего было угроблено: отбито пальцев подшипников, гнезд в которые они ставятся, кувалд, а сколько нервов потрачено? Страшно и представить…

Чтобы поставить подшипник и навсегда о нем забыть нужно соблюсти несколько условий:

• Трезвость
• Хорошая теоретическая подготовка
• Наличие оправки
• Желание учится и постоянно развиваться в своем ремесле

Большинство оправки игнорируют: берут кувалду, наставляют подшипник на гнездо и забивают его словно костыль в шпалу… При таком подходе к ремонту итог спрогнозировать сложно:

• Обойма может лопнуть
• Расплющится
• Встанет с перекосом
• Может замяться посадочное гнездо
• Поломается кувалда
• Опустеет кошелек
• Даром пройдут выходные

Теория

Для того, чтобы по-максимуму облегчить себе работу и свести риски повреждений деталей к минимуму, а заодно обеспечить высокое качество ремонта нужно соблюсти несколько важных правил:

• Подшипник нужно запрессовывать только оправкой. Прилагать усилие к подшипнику через его рабочие элементы категорически не рекомендуется! Если вам нужно запрессовать подшипник в гнездо, то усилие при запрессовке нужно прилагать строго к той обойме, которой вы его запрессовываете или напрессовываете. И ни в коем случае нельзя делать наоборот: набивать подшипник на вал нанося удары по наружной обойме или забивать в гнездо ударяя по внутренней, то есть прилагать усилие через рабочие элементы
• Для того, чтобы облегчит работу и минимизировать повреждение подчас очень дорогостоящих деталей - посадочные гнезда нужно нагревать до температуры 100-110 градусов. Греть лучше всего феном или в духовке по принципу: если подшипник прессуем в гнездо, то греем гнездо, если садим подшипник на вал - греем подшипник
• Для большего эффекта нагрев можно дополнить замораживанием в такой комбинации: если нужно запрессовать подшипник в гнездо - греем гнездо, а подшипник замораживаем. Если подшипник нужно насадить на вал - греем подшипник, а вал замораживаем. К сожалению, заморозка по разным причинам не всегда возможна и приходится ограничиваться только нагревом
  По-возможности подшипник нужно запрессовывать с помощью промышленного пресса. Такой способ дает массу преимуществ: к подшипнику будет прилагаться только линейная нагрузка, а не импульсная, если забивать молотком

Оправка

Оправку покупать совсем необязательно ее можно сделать самому за несколько минут из бездифицитного материала: из такого же подшипника, который нужно запрессовать. Если лень возится - оправку можно купить или даже купить целый набор и пользоваться на здоровье. Что вам больше приемлемо, то и выбирайте.

Берем старый ненужный подшипник, который еще способен вращаться. Подводим подшипник к кругу точильного станка и обтачиваем немного обойму: если подшипник развернуть поперек камня, то работа пойдет намного быстрее

Сильно стачивать обойму не нужно, хватит буквально десятой доли миллиметра

Вырезаем сваркой внутреннею обойму

Для удобства работы - навариваем на обойму шайбу

Запрессовка

Нагреваем гнездо, наставляем подшипник, кладем на подшипник оправку и с помощью молотка забиваем его на нужную глубину. Забивать нужно за несколько несильных ударов постоянно контролируя, чтобы подшипник не пошел на перекос

На вал насадить подшипник еще проще: отрезаем кусок подходящего размера трубы, нагреваем подшипник, одеваем его на вал, наставляем трубу на внутреннею обойму и забиваем

Радиально упорные подшипники широко применяются в современной технике. Причём присутствуют они практически всюду. Предназначение детали заключается в распределении нагрузки, оказываемой валом по всей поверхности, на которую и устанавливается подшипник. Радиальное воздействие обладает перпендикулярным вектором к оси вала. Отметим, что в зависимости от нагрузок, радиальные подшипники могут располагать технологическими особенностями.

На сайте tm2010.ru Вы сможете приобрести радиальные подшипники практически любых типоразмеров. Ниже обозначим их некоторые технологичные особенности, а также основные принципы монтажа. Отметим, что некорректная установка подшипника увеличивает риски выхода оборудования из строя в ближайшей перспективе.

Узловыми отличительными особенностями становится типоразмер. Речь идёт не только о внутреннем, но и о внешнем диаметре подшипника. В промышленности распространено использование следующих типов радиальных подшипников:

• основной (7000);
• высокий конус (27000);
• двухрядный (97000);
• четырёхрядный (77000).

Естественно, наиболее распространённым в применении является однорядный радиальный подшипник. Он располагает сразу несколькими преимуществами: относительно небольшой вес, практически беззвучная работа, высокая скорость вращения, простота обслуживания.

Помимо этого отличия в радиальных подшипниках может заключаться в применяемом сепараторе. Для облегчения детали производители чаще всего прибегают к использованию полиамида.

Однако, радиальные подшипники с латунным сепаратором встречаются и по сей день (как правило, в авиационной промышленности).

Напомним некоторые конструктивные особенности подшипников. По сути, радиальный подшипник состоит из двух колец. Одно из них тугое, другое – свободное. Крайне важно, чтобы вал устанавливался в тугое кольцо подшипника.

В противном случае при вращении вал будет разбивать подшипник изнутри. Возникающие вибрации будут заметны даже без выхода на холостой ход. Нередко монтаж подшипников осуществляют методом горячей прессовки.

Посадочное гнездо разогревают горелкой. В результате металл расширяется – посадочное гнездо незначительно увеличивается в диаметре. В этот момент и запрессовывается подшипник. После остывания вытащить его не представляется возможным.

В видео демонстрируется монтаж пары радиальных шарикоподшипников:

Монтаж подшипников

К атегория:

Подшипники качения

Монтаж подшипников

Требования к рабочему месту. Как показывает практика, чистота и порядок в сборочном помещении оказывают прямое воздействие на долговечность подшипника.

Производственные условия, в которых производятся или производились сборочные работы с подшипниками скольжения и которые, как правило, характеризуются общей грязью на верстаках, инструменте и приспособлениях, на полу и т. д., совершенно не подходят для монтажа подшипников качения.

Каждый из нас пользуется часами, но далеко не все знают, что подшипники выполняются с более точными допусками, чем наручные часы: Этот старый пример очень ярко подчеркивает точность изготовления подшипников. И если каждому ясно, что часы нельзя ремонтировать на грязном верстаке и грязным инструментом, класть на грязные подставки и т. д., то не все себе представляют, что это в той же степени относится и к ремонту подшипников. Дело в том, что попадание в часы и подшипник мелких частиц оказывает почти одинаковое действие и на ход часов и на долговечность подшипника.

Отсюда следуют безусловные правила:
— производственные условия и культура обращения с подшипниками должны соответствовать точностям, с которыми изготовляются подшипники и которые обеспечивают расчетную долговечность;
— смазка для подшипников должна храниться только в закрытых банках;
— для вынимания смазки нельзя применять деревянных лопаточек или ржавых металлических пластинок;
— для протирки подшипников нельзя пользоваться концами и ворсистыми тряпками;
— верстак должен быть покрыт листовым дюралем или текстолитом;
— для кратковременного хранения подшипник лучше всего класть в мешочки из полихлорвиниловой или полиэтиленовой пленки; мешочки из пленки хорошо защищают подшипник от посторонних частиц и их легко содержать в идеальной чистоте, промывая в бензине;
— если между промывкой и монтажом подшипника проходит более 2 ч, то подшипник нужно положить в эксикатор или завернуть в бумагу, пропитанную летучим ингибитором.

Если подшипники, смонтированные на валу ротора, не могут быстро пройти окончательный монтаж в машине, их нужно смазать рабочей смазкой и тщательно закрыть куском полихлорвиниловой пленки.

Посадки подшипников. Подшипники монтируются на вал ротора и в подшипниковый щит с определенным натягом или зазором. Величина натяга или зазора определяется установленной посадкой. Для усвоения последующего материала и объяснения терминов, употребляемых в тексте, необходимо привести некоторые сведения из теории допусков и посадок.

Допуском размера или допускаемым отклонением размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Предельные размеры - это размеры, за пределы которых не может выходить размер детали. Это означает, что одна деталь от другой по размеру может отличаться не более чем на величину допуска (допускаемого отклонения). Чем больше допуск, тем легче изготавливать детали. Величина допуска выбирается из условия возможности работы механизма.

Разность между диаметром отверстия и диаметром вала называется зазором. Если же диаметр вала больше, чем диаметр отверстия, то разность между диаметром вала и диаметром отверстия называется натягом.

Характер сопряжения двух деталей носит название посадки. Иначе говоря, посадка показывает, сидит одна деталь относительно другой с зазором или с натягом и каковы их величины.

Существуют две основные группы посадок: неподвижные и подвижные. Переходными посадками между первой и второй группами являются посадки скольжения.

В электрических машинах малой и средней мощности и в большинстве машин специального назначения в основном применялись напряженная посадка на вал и плотная в корпусе. Они обозначаются соответственно Нп и Пп. В последнее время начали применяться посадки с меньшими натягами - плотная на валу и скольжения (Сп) в подшипниковом щите.

В миниатюрных электрических машинах и некоторых машинах специального назначения в основном применяются плотная посадка на вал и скольжения в подшипниковом щите. Реже применяются посадки скольжения как на вал, так и в корпус.

У ряда машин большой мощности находят применение и тугие посадки (Тп) внутреннего кольца подшипника на вал.

Наружные кольца разъемных подшипников - роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами, радиально-упорных магнетных подшипников и др. - сажаются в корпус обычно по плотной посадке.

При монтаже подшипника в корпус и,з алюминиевых сплавов посадка осуществляется с большим натягом (обычно на одну посадку выше). Для большей надежности в работе в корпус из алюминиевых сплавов ставят стальную втулку. В этом случае ослабление посадки за счет разности коэффициентов линейных расширений стали и алюминиевого сплава не происходит.

Следует обратить внимание на то, что посадки для подшипников по допускам отличаются от посадок общесоюзной системы допусков в сторону больших натягов и оговариваются ГОСТ 3325-66. Для отличия их у обозначения посадки добавляется индекс п (подшипниковая).

Установленные посадки подшипников обеспечивают при минимальных натягах: непроворачивание внутреннего кольца на валу, а также небольшой поворот наружного кольца и возможность его осевого перемещения по посадочному месту.

Посадки подшипников на вал и в корпус необходимо строго выдерживать. В случае слабой посадки внутреннее кольцо будет проворачиваться на валу и возникнет контактная коррозия. Как следствие этого получаются износ вала, задир и даже нагрев кольца. При сильном нагреве (выше 120 °С) резко сокращается долговечность подшипника и может произойти его заклинивание. Значительный износ вала вызывает вибрацию машины.

Посадки с большими натягами кроме того, что затрудняют.монтаж и демонтаж, вызывают значительное уменьшение радиальных зазоров: внутреннее кольцо при посадке раздается и происходит увеличение диаметра дорожки качения. Уменьшение зазоров, а в худшем случае их полная выборка приводят к выходу подшипника из строя. Кроме того, от чрезмерного натяга внутреннее кольцо может разорваться.

Как было отмечено выше, посадка наружного кольца выбирается такой, чтобы под действием вибрации оно могло немного поворачиваться, но не вращаться. Это способствует последовательному нагружению участков дорожки качения и увеличению работоспособности кольца. При применении шариковых радиальных однорядных подшипников в качестве плавающей опоры возможность осевого перемещения кольца по посадочному месту устраняет появление значительных осевых нагрузок от температурного расширения вала.

При посадке подшипника на вал с натягом внутреннее кольцо принимает форму вала. При овальности вала дорожка качения кольца тоже становится овальной. Радиальные зазоры в подшипнике изменяются. В одних местах зазоры уменьшаются, а в других увеличиваются. При работе такого подшипника в местах прохождения тел качения через малые зазоры нагрузки увеличиваются, появляются вибрации. При посадке наружного кольца в овальный корпус перемещение кольца затрудняется из-за местного увеличения натяга. Это приводит к увеличенным нагрузкам на дорожку качения кольца.

При посадке внутреннего кольца на вал, имеющего конусность посадочного места, кольцо тоже примет форму вала.

Проверка и подготовка посадочных мест. Перед монтажом подшипника нужно внимательно осмотреть посадочные места на валу ротора и в (подшипниковом щите.

Забоины, заусенцы, наклеп, небольшие вспучивания металла от местных задирав следует аккуратно зачистить личным напильником, мелкой наждачной бумагой или

Заплечики вала и корпуса (подшипникового щита)! в которые упираются кольца при монтаже (рис. 1), должны быть строго перпендикулярны оси посадочного места под подшипник. Перпендикулярность заплечика имеет большое значение для работы подшипников, особенно однорядных, имеющих относительно малую ширину. Малая ширина посадочного места подшипника не обеспечивает правильного положения подшипника.

Рис. 1. Посадочные поверхности на валу и в корпусе.

Рис. 2. Положение кольца подшипника при заплечике, не перпендикулярном оси вала.

снять шабером. При зачистке снимать металл необходимо только в месте вспучивания, не затрагивая мест, не имеющих дефекта. Чем больше площадь посадочного места будет подвергнута зачистке, тем больше будет нарушаться правильная геометрическая форма, тем, следовательно, хУже для работы подшипника. Поэтому значительные за-Диры по величине площади посадочного места не выводятся из-за потери правильной геометрической формы. Деталь в этом случае необходимо направить на восетанов-

Хотя задиры, риски, чрезмерный наклеп и забоины на посадочных местах колец подшипника встречаются редко из-за большой разницы в твердости колец подшипника и вала ротора у машин общего назначения, их выведение производится наждачной бумагой с соблюдением всех требований, описанных выше.

В этом случае необходимо замерить внутренний диаметр кольца, овальность и конусность. Эти замеры необходимо также проводить, если на монтажных поверхностях колец имеются следы износа из-за проворачивания на валу или в корпусе.

Отклонения в диаметрах могут быть и больше аналогично отремонтированным подшипникам, но в этом случае необходимая посадка должна быть подобрана за счет сопрягаемой детали (вала или корпуса). Овальность и конусность кольца должны быть в пределах допуска на посадочный диаметр. Конусность отверстий у подшипников классов точности ВП и выше - не более 50% допуска на посадочный диаметр.

После осмотра посадочных мест на валу и в подшипниковом щите их необходимо замерить.

При неоднократных снятиях подшипника или износа от проворачивания кольца посадка может быть «поте-^ ряна». Замер посадочных мест на валу обычно производится микрометром, а в подшипниковых щитах (корпусе) индикаторным нутромером с индикатором нулевого класса. Установка индикатора на размер производится по блоку плиток или по специально изготовленному эталонному кольцу. Замеры можно производить и другим инструментом, имеющим такую же или более высокую точность. Замеры производятся в нескольких местах с тем, чтобы, помимо величины диаметра, установить величину овальности и конусности посадочного места.

калибрами, которые выявляют местные вспучивания, увенчивающие натяг при посадке кольца. При замерах обычным мерительным инструментом эти выступы, как правило, не выявляются.

Осматривая посадочные места на валу и в подшипниковом щите, необходимо также тщательно осмотреть упорные заплечики и галтели у него. Вспучивание металла от забоин аккуратно удаляется шабером, напильником или наждачной бумагой.

Перпендикулярность заплечика к оси вала проверяется в центрах с помощью индикатора, как показано на рис. 3,а. Вращая вал определяют величину бокового биения заплечика.

На рис. 2 показано положение кольца подшипника при неперпендикулярном заплечике к оси вала. За счет деформации кольцо приняло неправильное положение, что приведет к снижению долговечности подшипника. При больших и тяжелых валах, когда проверка биений заплечиков в центрах затруднительна, перпендикулярность заплечика можно проверить угольником, как показано на рис. 3,. Однако этот способ проверки не отличается большой точностью и может быть рекомендован только в случае невозможности применения индикатора.

Необходимо также проверить высоту заплечика. Его высота обычно равна примерно 1/2 ширины торца внутреннего кольца (рис. 4,а). При больших осевых нагрузках заплечик должен быть даже выше. При малой высоте (рис. 4) от действия осевых нагрузок заплечик будет сминаться. Смятие заплечика также происходит, если он будет выполнен коническим (рис. 4,в).

При большой высоте заплечика (рис. 4,г) снять подшипник за внутреннее кольцо невозможно. Снятие подшипника за наружное кольцо приводит к повреждению дорожек качения.

При осмотре галтели вала обращается внимание на отсутствие следов касания кольца. При радиусе галтели, большем, чем фаска кольца, последнее будет упираться в галтель (рис. 5,а).

Рис. 3. Проверка индикатором биений заплечика вала и угольником правильности заплечика.

Галтель выполняется неточно. Поэтому возможен перекос кольца. Радиус галтели вала всегда должен быть меньше радиуса фаски кольца (рис. 5,).

Перед монтажом подшипника посадочные места на валу и в подшипниковом щите необходимо тщательно промыть бензином и покрыть тонким слоем рабочей смазки.

Рис. 24. Высота заплечика. а - нормальная высота; б - высота мала; в - заплечик выполнен коническим; г - высота велика.

Рис. 5. Положение кольца на валу. а - радиус галтели вала велик: кольцо упирается в галтель; б-правильное положение кольца на валу: радиус галтели вала меньше радиуса фаски кольца.

Монтаж подшипников. Новый подшипник вынимается из упаковки и промывается в горячем минеральном масле и бензине непосредственно перед монтажом. Закрытые подшипники типов 180000, 80000, заполоненные рабочей смазкой на подшипниковых заводах, и подшипники типов 520000 и 140000, имеющие фетровые уплотнения, не промываются.

С наружных поверхностей консервационная смазка удаляется чистыми салфетками.

До постановки в машину подшипник осматривается, чтобы убедиться в отсутствии коррозии и повреждении. Проверяется легкость хода. От руки прикидывается величина осевого зазора. Работавший подшипник вынимаете из пленки или упаковки тоже только перед монтажом.

Наиболее совершенными приспособлениями для запрессовки подшипников на вал являются гидравлические или ручные прессы, которые обеспечивают плавную посадку подшипника на вал (рис. 6).

При монтаже подшипника усилие запрессовки передается «а внутреннее кольцо через монтажный стакан. Отверстие в стакане должно быть немного больше отверстия подшипника, а толщина его стенок немного меньше ширины торца внутреннего кольца.

Рис. 7. Монтаж подшипника на вал с помощью монтажной трубы.

Упор подшипника обоими кольцами в широкий монтажный стакан не разрешается, так как в этом случае нагрузка может передаваться через наружное кольцо и сепаратор.

Перед запрессовкой подшипник нужно установить строго соосно с валом, затем приложить небольшую нагрузку и убедиться в отсутствии перекоса. Заедание подшипника указывает на его перекос. В этом случае дальнейшая запрессовка приводит к задирам посадочного места, искажению его формы и неправильной посадке подшипника.

Описанный способ запрессовки применяется для роторов малого веса.

Монтаж подшипников на валы тяжелых роторов производится с помощью монтажной трубы. Трубу изготовляют из мягкого металла (малоуглеродистой стали и др.). В верхнюю ее часть вставляют пробку для равномерной передачи ударов на наружное кольцо.

Для уменьшения вероятности задира посадочного ме-Ста и перекосов внутреннего кольца на валу целесообразно подшипники подогреть в масле. Монтаж подшипников

с подогревом нашел широкое применение для электрических машин малых и средних мощностей из-за удобства монтажа при простоте установки для подогрева.

Температура масла в ванне должна быть не выше 90- 100 °С. При повышении температуры выше 120 °С может произойти отпуск колец и тел качения, что резко снизит долговечность подшипника. Значит, необходимо строго контролировать температуру масляной ванны. Это тем более необходимо, что внешних признаков на деталях подшипника от перегрева и отпуска не остается. Для получения цветов побежалости на деталях подшипника нагрев должен быть значительно выше, чем может быть достигнут в масляной ванне. Правда, отпуск колец может быть установлен по понижению твердости при замерах на приборах. Однако этих замеров после подогрева подшипников никогда не делают. Кроме того, необходимо следить за чистотой масла в ванне. При загрязнении масло должно быть сменено, чтобы не загрязнять подшипники.

При посадке подшипника на вал с подогревом подшипник необходимо периодически поджимать к упорному за-плечику до охлаждения колец. Поджатие подшипника к заплечику обычно осуществляется с помощью монтажной трубы легкими ударами молотка.

После установки подшипника на вал ротора следует проверить правильность монтажа. Если посадка подшипника на вал осуществляется с подогревом, то проверку правильности монтажа необходимо осуществлять после охлаждения подшипника. При проверке нужно:

убедиться в том, что подшипник вплотную прижат к заплечику; щуп толщиной 0,03 мм не должен входить между заплечиком и кольцом; проверку производят в нескольких точках по окружности; допустим только местный зазор от зачистки дефекта заплечика;

проверить рукой наличие осевой игры в подшипнике после охлаждения; отсутствие осевой игры или малая ее величина указывают на недостаточные радиальные зазоры. Эта проверка производится только у шариковых радиальных однорядных подшипников;

проверить легкость вращения подшипника от руной; вращение подшипника должно быть без местных заеданий и притормаживаний.

В машинах специального назначения, имеющих регулируемые радиально-упорные и упорные шариковые подшипники, после монтажа ротора нужно произвести регулировку осевой игры подшипников, величина которой обычно указывается в инструкциях для каждой машины и должна выдерживаться весьма тщательно.

После монтажа вала ротора в машине нужно проверить правильность сборки уплотняющих устройств в подшипниковых щитах или кольцевые зазоры в лабиринтовых уплотнениях и при возможности прокрутить вал ротора от руки. Вращение должно быть без толчков и заеданий.

При пробном пуске машины необходимо следить за температурой подшипникового щита и шумом подшипника. Правильно смонтированный и имеющий нормальные зазоры подшипник работает ровно, без особого шума, толчков и вибраций. При увеличенных зазорах в подшипнике появляются вибрации. Глухой неравномерный шум указывает на загрязненность подшипника. Повышение температуры также указывает на ненормальности в работе подшипника.

Очень важное значение имеет соосность посадочных мест в подшипниковых щитах, точность статической и динамической балансировки ротора и другие факторы, которые могут увеличивать нагрузку на подшипник.

Выбор подшипников-заменителей. При отсутствии необходимого подшипника можно подобрать подшипник-заменитель без ущерба для работы машины.Эти подшипники-заменители имеют расчетный срок службы не менее срока службы основного подшипника, выпускаются отечественной промышленностью, имеют те же габариты и их установка не требует каких-либо доработок узлов и сопрягаемых деталей. Отдельные подшипники шире, что оговорено особо.

К атегория: - Подшипники качения

Конструкция подшипниковых узлов должна обеспечить наиболее удобный и производительный монтаж и демонтаж узла, исключающий необходимость подгонки.

Как правило, подшипники с посадочными натягами следует устанавливать (на валу или в корпусе) заранее; соединение узла в целом должно производиться по посадочным поясам, на которых имеются зазоры.

Посадки с натягом одновременно на валу и в корпусе усложняют сборку.

Посадки с зазором и переходные целесообразно дополнять осевой затяжкой обойм.

Рассмотрим основные приемы сборки для простейшего случая установки концевого подшипника с фиксацией его на валу и в корпусе с помощью кольцевых стопоров.

Осевая сборка

Способ 1 . Установка в корпус вала с заранее посаженным на нем подшипником (рис. 798, а).

Подшипник предварительно надет на вал и зафиксирован с одной стороны буртиком, с другой — кольцевым стопором 1.

Вал вместе с подшипником вводят в корпус (вид б) до упора в кольцевой стопор 2, предварительно установленный в корпусе, после чего узел замыкают стопором 3, заранее заведенным за подшипник.

Этот способ наиболее правилен, если подшипник сажают на вал с натягом, а в корпус — по посадке Н7, и применим также, когда подшипник сажают на вал и в корпус по посадкам h6 и Н7.

Способ нецелесообразен, если подшипник устанавливают в корпусе с натягом. Здесь сила запрессовки передается телами качения. Операция запрессовки осложняется необходимостью манипулировать с двумя деталями — валом и корпусом, которые могут иметь большие габариты.

Способ 2 . Установка вала в подшипник, заранее посаженный в корпус (рис. 798, б).

Подшипник предварительно устанавливают и фиксируют в корпусе стопорами 4, 5. В отверстие подшипника вводят вал и фиксируют стопором 6.

Этот способ является наиболее правильным, когда подшипник устанавливают в корпусе с натягом, а на валу — по посадке h6, и применим также, когда подшипник сажают на вал и в корпусе с зазором.

Способ нецелесообразен, если подшипник установлен на валу с натягом.

Способ 3 . Установка подшипника одновременно на вал и в корпус (рис. 798, г).

Вал, поддерживаемый другим подшипником (на рисунке не показан), устанавливают в корпус до совмещения посадочных поверхностей на валу и в корпусе. В кольцевое пространство между валом и корпусом вводят подшипник. Сборка заканчивается установкой замыкающих стопоров.

Способ применим, если подшипник установлен на валу и в корпусе с зазором, ограниченно применим, если одна из посадок (на валу или в корпусе) с зазором, и неприменим, если подшипник установлен с натягом на валу и в корпусе.

Радиальная сборка

Вал с заранее установленным и зафиксированным подшипником (вид д) укладывают в нижнюю половину разъемного корпуса и накрывают верхней половиной. Подшипник фиксируют в корпусе чаще всего заплечиками.

Возможны любые типы и сочетания посадок на валу и в корпусе. Обычно применяют установку в корпус по посадкам с зазором, по переходным посадкам или на посадках с небольшим натягом. Применение посадок с большим натягом затруднено ввиду необходимости обеспечить точное совпадение плоскостей разъема с центром подшипника и опасности перетяжки подшипника при ошибочном смещении плоскости разъема относительно центра подшипника.

Монтаж парных установок

Рассмотрим установку вала-шестерни с затянутыми на нем через дистанционную втулку подшипниками (рис. 799, а). Вал фиксируется в корпусе крышкой 1 и кольцевым стопором 2, установленным в канавке наружной обоймы малого подшипника.

Способ 1 . Установка в корпус вала с заранее посаженными на нем подшипниками (вид б).

Вал в сборе с подшипниками вводят в корпус и фиксируют стопорным кольцом 2 и привертной крышкой 1. Важно, чтобы первый (по ходу монтажа) подшипник заходил в свое посадочное отверстие раньше, чем втором подшипник в свое. Иначе вал может перекоситься, и сборка станет невозможной.

Посадка подшипников на вал при этом способе может быть любой. Посадка подшипников в корпус — предпочтительно переходная или с незначительным натягом.

Способ 2 . Установка вала в подшипники, заранее посаженные в корпус (вид в).

Подшипники предварительно устанавливают в корпус с заведенной между ними дистанционной втулкой. Крайний подшипник фиксируют в корпусе кольцевым стопором 2 и крышкой 1, после чего в отверстия подшипников вводят вал. Сборка завершается затяжкой гайки 3 вала.

Передний (по ходу монтажа) посадочный пояс вала должен заходить в отверстие своего подшипника раньше, чем второй посадочный пояс в отверстие своего.

Посадка подшипников в корпус может быть любой (плавающий правый подшипник, разумеется, должен быть установлен по посадке не выше Js7). Посадка подшипника на вал — g6 или h6. Сборка по этому способу сложнее, чем по способу 1. Особенно затрудняет сборку необходимость предварительной установки дистанционной втулки при монтаже подшипников в корпус.

Способ 3 (смешанный). На вал (вид г) заранее устанавливают задний (по ходу монтажа) подшипник и дистанционную втулку, а в корпус устанавливают фиксирующий подшипник.

Вал вводят в корпус, причем хвостовик вала входит в отверстие фиксирующего подшипника. а задний подшипник — в посадочное гнездо корпуса. Сборка завершается затяжкой гайки вала.

Посадки заднего подшипника на вал и фиксирующего подшипника в корпус могут быть любыми. Посадка фиксирующего подшипника на вал — g6 или h6. Посадка заднего подшипника в корпус должна быть G6, Н6 или Js6.

Способ монтажа тесно связан с системой крепления подшипников, с конструкцией и расположением элементов, фиксирующих подшипники на валу и в корпусе (рис. 800). Система (а) крепления подшипников допускает применение только способа 1, система (б) — способа 2, система (в) — способа 3, системы (г, д) — способов 2 и 3. Конструкция (е) допускает применение любого из трех способов.

Таким образом, существует тесная взаимосвязь между системой крепления подшипников и системой посадок на валу и в корпусе.

Условия сборки и выбранный наиболее удобный и производительный способ сборки определяют систему крепления подшипников и допустимые посадки подшипников на вал и в корпус, которые могут и не совпадать с посадками, необходимыми по условиям надежной работы узла.

Если же исходить из условий работы узла и назначить оптимальные для данных условий посадки, то это определит систему крепления подшипников и способ сборки, который в данном случае может быть и не самым удобным и производительным.

Практически часто приходится выбирать вариант, обеспечивающий соблюдение важнейших условий правильной работы узла и не слишком усложняющий сборку.

Облегчает сборку введение осевой затяжки подшипников на валу и в корпусе. Силовая затяжка вполне заменяет посадки с натягом и позволяет применять более свободные посадки без ущерба для работоспособности узла и при более удобной сборке.

Самоустанавливающиеся подшипники применяют, когда:

1) технологически невозможно обеспечить полную соосность опор (опоры, расположенные в различных корпусах или в частях корпусов, недостаточно точно зафиксированных одна относительно другой);

2) корпусные детали нежесткие и деформируются под действием рабочих сил (тонкостенные корпуса, например, корпуса из листовых материалов);

3) вал вследствие недостаточной жесткости или больших действующих на него радиальных сил деформируется под нагрузкой (длинные валы с не вполне отбалансированными роторами).

Применение жестких подшипников в подобных случаях нередко приводит к защемлению тел качения, односторонней нагрузке на подшипник, во много раз превышающей рабочие нагрузки, и вызывает быстрый износ и выход подшипников из строя. Особенно резко выражены эти явления в подшипниках, в которых по форме тел качения и беговых дорожек не обеспечивается самоустановка (роликовые подшипники с цилиндрическими и коническими роликами). Шариковые подшипники несколько лучше компенсируют перекосы вследствие имеющегося у них углового зазора.

Применение самоустанавливающихся подшипников целесообразно и в тех случаях, когда нет видимых источников перекосов и несносности. Производственные неточности, погрешности монтажа, трудноучитываемые тепловые деформации системы — все это может создать в подшипниках местные нагрузки, от которых можно избавиться приданием подшипникам свободы установки.

Самоустанавливаемость является действенным средством повышения надежности тяжелонагруженных и быстроходных подшипников качения.

Однорядные шариковые подшипники со сферической рабочей поверхностью наружной обоймы (рис. 801, а) сейчас почти не применяют, так как подшипники этого типа отличаются пониженной несущей способностью, склонностью к защемлению шариков при приложении осевой нагрузки и недостаточно точной фиксацией вала в осевом направлении.

По тем же причинам редко применяют однорядные роликовые подшипники с бочкообразными роликами (вид б). Наиболее распространенный тип самоустанавливающегося подшипника — двухрядный шариковый подшипник с шахматным расположением шариков (вид в).

По форме дорожки качения эти подшипники мало приспособлены к восприятию осевых нагрузок. Повысить осевую несущую способность можно путем разноса шариков, сопровождающегося переходом поверхностей контакта на участки сферы, расположенные под большим углом к поперечной плоскости симметрии (вид г).

Самоустанавливающиеся роликовые подшипники выполняют в виде двухрядных подшипников с бочкообразными роликами (вид д).

Сфероконические самоустанавливающиеся подшипники применяют в одиночной установке (вид е) как упорные, а в парной установке (вид ж) — как радиально-упорные. Для правильной работы спаренных установок необходимо точно выдерживать расстояние между подшипниками, обеспечивая совпадение центров сферических поверхностей качения.

Предпочтительнее установка стандартных подшипников в сферические корпуса (рис. 802). Способ применяют, как правило, для многоопорных установок (с двумя и большим числом подшипников). Ограничений в типе подшипников нет.

В таких установках тела качения работают в условиях чистого качения, тогда как у самоустанавливающихся подшипников при перекосах происходит периодическое (при больших частотах вращения — высокочастотное) перемещение тел качения по сферической поверхности (скобление), сопровождающееся усиленным износом.

Отношение диаметра сферы к наружному диаметру подшипников в парных установках делают равным D сф /D = 1,25—1,3 (вид а). Это соотношение обеспечивает благоприятную ориентацию несущих поверхностей сферы относительно осевой и радиальной нагрузок. При больших осевых нагрузках отношение D сф /D повышают до 1,4—1,5 для увеличения высоты h несущей части сферы (вид б).

При повышенной осевой нагрузке одностороннего действия сферу делают асимметричной (вид в), развивая ее несущую поверхность h.

Для обеспечения самоустанавливаемости необходим подвод смазки (предпочтительно под давлением) к сферическим опорным поверхностям. В труднодоступных местах применяют твердые смазочные материалы.

Подшипники – специальные детали для поддержания работоспособности и фиксации вращающихся узлов. Область их применения касается всего, где есть вращение и сопряжение. Велосипед не остался в стороне, ведь, по сути, это полноценный транспорт со всеми его особенностями.

Подшипники для велосипеда устанавливаются во всех его частях, которые вращаются, меняют положение и находятся под нагрузкой. Их можно встретить в устройстве приводного механизма – каретке, втулках колес, и более сложных устройствах – трещотках, переключателях, задних амортизаторах.

Виды велосипедных подшипников

По типу конструкции детали разделяются на два типа: качения и скольжения.

Подшипники качения представляют собой две сопряженные детали с канавками, в которые вставляются тела качения – шарики. Их равномерное распределение позволяет максимально снизить трение в узле и, соответственно, продлить срок службы всего подшипника. Фиксацию положения шариков обеспечивают специальные перегородки – сепараторы. Простые детали без перегородок потребуют более частой регулировки.

Сепарированный шариковый подшипник

Используются на велосипеде в подвижных узлах, где требуется высокая стойкость к нагрузкам на истирание и давление и не допускается проскок – рулевая колонка, втулки, каретка. Могут устанавливаться и в сложных механизмах – шарнирные узлы амортизатора и ролики переключателя.

Подшипники скольжения – бесшариковые детали. Представляют собой два элемента, вращение которые происходит относительно друг друга по касательной. Материалы для изготовления – бронза, стальные сплавы, металлопласты и все, которые имеют низкий коэффициент трения.

По сравнению с подшипниками качения менее стойкие к истиранию, так как две детали взаимодействуют друг с другом напрямую. Износ провоцирует появление зазора, который вызывает люфт. Из-за этого чаще требуется периодическая замена всего узла или изношенных компонентов, а также регулировка.

Данный вид используется в кареточных узлах бюджетных моделей, на роликах переключателей

Подшипники качения на велосипедах разделяются на два типа: конус-чашечные и промышленные.

Первые – насыпные подшипники – детали открытого типа. Представлены чашкой, в которой по желобку распределены шарики, зафиксированные при помощи конусной гайки. Корпус прессуется непосредственно в саму деталь – рулевую колонку или кареточный стакан.

Пром подшипники – закрытые детали, целиком вставляются в подвижный узел. В этом их принципиальное отличие от насыпных. Система защищена от попадания влаги и грязи, благодаря чему срок службы дольше по сравнению с конус-чашечными конструкциями.

Преимущества подшипников качения насыпного типа:

• простота съема и установки;
• можно отрегулировать в полевых условиях;
• допустимо менять компоненты по отдельности.

К недостаткам относятся частая настройка и необходимость очищать от попавшей пыли и грязи.

Пром подшипники не требуют регулировки, смазки и чистки. Расположение шариков, количество смазывающего материала в закрытом корпусе сохраняются постоянными. Внутрь картриджа не попадает вода и абразив.

Промы ставятся на велосипеды для агрессивной езды

Тем не менее, если подшипник износился, его понадобится заменить целиком. Вдали от цивилизации сделать это проблематично. Цена «промов» существенно выше по сравнению со стоимостью на насыпные.

Отдельно стоит отметить керамические и керамо-металлические подшипники. Они полностью или частично выполнены из керамики, благодаря чему стойкость к коррозии у них выше по сравнению с металлическими аналогами. Кроме этого, они лучше выдерживают температурные перепады. Детали этого типа устанавливают на велосипеды высокого класса.

Обслуживание и замена подшипников каретки

Периодическая очистка, смазка и замена изношенных деталей позволит избежать внезапных проблем с движением на велосипеде. Признаки неисправного состояния каретки:

• «зажимы» в педалях – затрудненное вращение или провороты;
• болтаются шатуны;
• хрусты.

Для снятия шатунов и кареточных чашек понадобятся специальные инструменты – съемники и внутренний шестигранный ключ. Процесс демонтажа выглядит следующим образом:
1. Перевернуть и зафиксировать велосипед.

2. Открутить гайки-фиксаторы полым ключом. Можно воспользоваться и молотком с зубилом, правда, гайки нужно выбивать аккуратно, чтобы не повредить шатуны.

3. При помощи съемника скрутить их с оси. Здесь потребуется значительное усилие.

4. Кареточным съемником вытащить чашки из стакана. Первой выкручивается чашка со стороны, противоположной звездам. Затем извлечь ось.

5. Вынуть подшипники, осмотреть и заменить поврежденные детали.

6. Очистить в керосине, установить на место и смазать. При установке внимательно следим за положением: с одной стороны подшипник ставится шариками наружу, с другой – внутрь.

После замены, очистки и смазки собрать каретку в обратном порядке. После затяжки шатунов проверить их вращение: отсутствие усилия и провороты говорят о том, что нужно подтянуть чашки, и наоборот. В этих случаях придется повторить разборку и регулировку.

Пром подшипники устанавливаются сразу, регулировка не требуется.

Разборка и замена подшипников на передней вилке

Износ шарнирного узла вилки проявляется в люфтах, тяжелом ходу руля и посторонних звуках из колонки. Откладывать проблему в долгий ящик не рекомендуется, ведь исправность рулевого управления наряду с тормозами – гарантия безопасности.

Как поменять подшипник вилки? На первый взгляд, подобраться к нему непросто. Узел надежно запрессован и скрыт в рулевом стакане. Однако на практике все выглядит просто:

1. Перевернуть велосипед и открутить переднее колесо.
2. Поставить байк в обычное положение и вытащить руль с выносом (понадобится гаечный ключ или шестигранник для внутренней гайки).
3. Скрутить контргайку при помощи разводного ключа и вытащить стопорную шайбу.
4. Выкрутить чашку.
5. После демонтажа корпуса аккуратно вынуть сам подшипник. Детали на вилках большинства велосипедов не оснащены сепараторами, поэтому следим, чтобы шарики не рассыпались.
6. Внимательно осмотреть все компоненты. Ржавые, выбитые шарики обязательно заменить новыми.
7. Очистить стакан, подшипник и чашку от грязи, а затем тщательно смазать.

Слева направо: снятие руля, контргайки и стопорной шайбы

Подшипниковые картриджи целиком заменяются на новые. Справедливости ради надо отметить, что частичная замена насыпных шарниров – это не есть хорошо для вилки, и рекомендуется также ставить другую деталь. При покупке нового подшипника нужно точно знать предписанные размеры – для разных вилок они могут отличаться. Если они неизвестны, деталь в магазине подбирается по старой.

Установка вилки выполняется в противоположном порядке: после впрессовки подшипника закручивается стакан, затем накидывается шайба и контргайка. Проверка затяжки стакана: при наклоне велосипеда переднее колесо должно отклоняться от прямого положения на 15 – 20 градусов. Если оно практически не сдвигается, необходимо ослабить шарнир. Большое отклонение колеса говорит о слабом затягивании, и стакан требуется подтянуть.

Замена подшипников колесных втулок

Втулка – не просто ось вращения колеса. Без встроенного шарнирного механизма усилия на нее передавались бы неравномерно, а велосипед бы не смог двигаться. Те же признаки проявляются, когда подшипники изношены.

Разобрать втулку так же просто, как вилку. Для заднего колеса процедура будет чуть сложнее, чем для переднего, так как понадобится сначала снять кассету со звездочками. На односкоростном велосипеде демонтируется стопорное колечко и сама звездочка.

В общем случае разборка выглядит следующим образом:
1. Снять колеса с дропаутов.

2. Демонтировать звезды с помощью кассетного съемника и хлыста-фиксатора. На синглспиде разомкнуть стопор отверткой или специальным разжимом.

3. Ключом на 15 открутить крепежные гайки. Для втулки заднего колеса откручивается гайка с противоположной звездам стороны.

4. Вытащить шайбы и подшипниковые узлы. Насыпные перебираются, промышленные меняются на новые.

5. Очистить детали и поменять поврежденные компоненты.

6. Вытащить оси, протереть внутренние полости втулок.

Собрать в обратном порядке. Важно правильно поставить подшипники и запрессовать конусы, так же, как это было до разборки. Ни в коем случае не допускать перекосов, детали должны ровно становиться на свои законные места. При переборке не желательно менять их местами. Это грозит люфтами и ухудшением хода колеса.

Новые подшипники заранее подбираются по старым – они должны быть такими же, какие стояли и до ремонта. Смазка – ключевой момент переборки и замены (в случае с «насыпью»). При установке «промов» сам узел смазывать не нужно, только внутренние полости втулки и ось. После монтажа проверяем работоспособность колес: плавный ход без люфта и зажимов говорит о том, что детали установлены правильно.

Заключение

Итак, велосипедный подшипник, как мы выяснили, – важнейшая деталь в каждом подвижном узле. Его исправное состояние, своевременное обслуживание и замена обеспечат хорошие ходовые характеристики и безопасность передвижения.