Установка подшипников качения

Подшипники качения состоят из


Конструкция подшипников качения предусматривает простой монтаж и демонтаж узла, в случае соблюдения технологии процесса и использования специальной оснастки. Подшипники, для установки которых требуется натяг, монтируются на вал и в корпус заранее. Все соединения в этом случае выполняются по предусмотренным производителем посадочным поясам, имеющим определенные зазоры. Следует также учитывать, что установка подшипника с натягом одновременно на вал и в корпус делает сборку более сложной и трудоемкой. В тех случаях, если посадка имеет зазоры и то установку обычно сопровождают осевой затяжкой обойм. Существует несколько простых способов сборки, с которыми концевой подшипниковый узел закрепляется на валу и в посадочном месте на корпусе при помощи кольцевых стопоров.

Навигация по статье

Осевая сборка

Монтаж концевых подшипников

Радиальная сборка

Парные установки

Самоустанавливающиеся подшипники

Установка на вал самоустанавливающихся подшипников

Осевая сборка

Способ №1.  Установка подшипника качения на вал осуществляется до монтажа в корпус. При этом способе сборки опорный узел надевают на вал и фиксируют в проектном положении буртиком с одной стороны и стопором кольцевого типа с другой. После этого вал в сборе с опорой вводят в проем корпуса, пока он не упрется в кольцевой стопор, который был установлен в отверстие заранее. Для завершения монтажа узел закрепляют с использованием стопора, который перед установкой предварительно помещают за опорным узлом.

Такой способ можно считать оптимальным в случае, если деталь установлена на валу с натягом, а в корпус по посадке. С другой стороны этот метод нельзя назвать подходящим для ситуации, когда подшипник монтируют с натягом в корпус механизма. В таком случае усилие при запрессовке передается не только на внутреннее и наружное кольцо, но и на тела качения. Работа максимально усложняется тем обстоятельством, что возникает необходимость работать одновременно с двумя элементами – самим валом и корпусом механизма, каждый из которых сам по себе может иметь внушительные габариты и большой вес.

Монтаж концевых подшипников

Способ №2. При таком монтаже вал устанавливают в опору вращения, которая уже смонтирована в корпусе механизма. Сначала осуществляется установка подшипника в корпус с обязательной фиксацией стопорными деталями. После этого в отверстие опоры аккуратно вводят вал и закрепляют его стопорной деталью. Способ хорош для случаев, когда опора монтируется в корпусе с натягом, а соединение с валом осуществляется по посадке. Можно использовать метод и в случаях, когда и в корпусе, и на валу подшипник ставят с зазором. Не подходит этот способ для опорных деталей, установленных на валу с натягом.

Способ №3. Одновременная установка опорной детали в корпус и на вал производится в случае, если вал удерживается дополнительно еще одним подшипником. Его помещают в корпус таким образом, чтобы совпали посадочные участки. Образовавшейся между валом и корпусом кольцевой зазор используют для введения подшипника. После того как все элементы механического узла займут свои места, производят установку стопоров, фиксирующих детали. Если опора монтируется с зазорами как в корпус так и на вал, то этот способ может быть наиболее удобным. Но его использование несколько ограничено, если одна из посадок осуществлена внатяг. При двух натягах такая методика монтажа применяться не может.

Радиальная сборка

При этом способе монтажа вал, подшипник на который установлен с полной фиксацией заранее, устанавливают в нижнюю часть корпуса с разъемной конструкцией. После этого устанавливают верхнюю часть корпуса. Для фиксации опоры в посадочном месте корпуса применяют заплечики. В таких случаях могут использоваться разная схема выполнения посадок опоры, с натягом и без. Чаще всего выбор в пользу радиальной сборки делают в случае, если установка выполняется с зазорами, переходными посадками или с  небольшими натягами. При большом натяге способ нельзя назвать оптимальным, так как важно обеспечить совмещение плоскостей разъема и центра опорного узла. Также в таком случае существует риск перетянуть подшипник, по ошибке сместив плоскость разъема.

Парные установки

Рассмотрим монтаж вала-шестерни, на котором установлены опоры через дистанционную втулку. В корпусе вал закрепляется крышкой и стопором кольцевого типа. Стопор размещен в канавке, проточенной во внешней обойме подшипника меньшего диаметра. Такой подшипник качения, монтаж и демонтаж которого происходит с выполнением многих операций, часто выходит из строя именно из-за несоблюдения рекомендаций по установке.

Способ 1. Монтаж вала в корпус вместе с предварительно установленными на него опорами вращения

Собранный узел, состоящий из вала и подшипников, помещают в корпус, после чего производят фиксацию стопорным кольцом, а затем крышкой.  При этом важно следить за тем, чтобы при выполнении работы первым заходил в свое посадочное отверстие именно передняя по ходу установки опора. Если первым на место станет второй подшипник, то это может стать причиной перекоса и невозможности дальнейшего выполнения поставленной задачи. В этом случае тип посадки детали на вал не имеет никакого значения. В корпус роликовые и шариковые подшипники в таком случае монтируют переходным способом или делая небольшой натяг.

Способ 2. Установка вала в том случае, если подшипники уже находятся в корпусе

Сначала производят установку опор вращения в корпус, заведя между ними подобранную по размеру дистанционную втулку. Передний подшипник крепят кольцом и крышкой, после чего производят заведение в отверстия опор вала. Завершается монтаж закреплением вала гайкой. Правила установки подшипников качения в этом случае требуют, чтобы первый посадочный пояс, расположенный по ходу установки вала, заходит в отверстие опоры в первую очередь. Посадка опор в корпус при этом может иметь любой тип и особые требования могут предъявляться лишь в том случае, если используются самоустанавливающиеся подшипники. Самым сложным моментом при заранее закрепленных в корпусе подшипниках является установка дистанционной втулки.

Способ 3. Смешанный

Такой монтаж подразумевает предварительную установку на вал задней опоры, а также дистанционной втулки. Фиксирующий подшипник в этом случае уже находится в своем посадочном месте в корпусе. Вал с соблюдением предосторожностей заводят в корпус так, чтобы его хвостовик точно вошел в отверстие фиксирующего подшипника. При этом также нужно следить за тем, чтобы задняя опора, размещенная на валу, попала на свое место в корпусе. Проведя должный контроль качества установки, выполняют фиксацию вала гайкой. Этот способ нетребователен к посадкам на вал и в корпус и они могут быть любыми.

Важно учитывать, что такой способ монтажа наиболее тесно связан со способом крепления подшипников в корпусе, а также конструкцией самого корпуса и элементов, закрепляющих в нем вал. Работа должна выполняться опытным специалистом, так как наиболее простой и логичный способ монтажа здесь далеко не всегда является оптимальным с точки зрения эффективной работы и надежности узла.

Самоустанавливающиеся подшипники

Применение самоустанавливающихся подшипников имеет ряд особенностей. Эти опоры применяют в случаях, когда невозможно гарантировать полную соосность опор вала, детали корпуса склонны к деформациям и могут изменить свою геометрию в процессе использования оборудования, сам вал из-за особенностей материала или значительной длины может деформироваться при эксплуатации. Все эти случаи делают использование обычных подшипников опасным, так как при перекосах внутренние напряжения способны привести к разрушению сепаратора и колец или защемлению тел качения. Применяют самоустанавливающиеся опоры и там, где перекосов нет, но монтаж вала и подшипников затруднен и есть вероятность погрешностей при установке. В таких случаях в опорах могут возникать непрогнозируемые напряжения, способные вывести механизм из строя и даже серьезно его повредить.

При одиночной установке чаще всего применяют сфероконические подшипники самоустанавливающегося типа. Такой узел используется как упорный. При парной установке эти детали уже выполняют роль радиально-упорных опор качения. Чтобы элемент опирания вала работал правильно, необходимо точно выдерживать рекомендованное производителем механизма расстояние между узлами. Часто выполняется монтаж обычных подшипников качения в сферические корпуса – такое решение отличается простотой реализации и при этом экономически оправдано. Метод незаменим при установке длинных многоопорных валов, использующих для опирания более двух подшипников. При замене выходе из строя одного самоустанавливающегося подшипника из комплекта, нередко рекомендуют замену всех опор. Это дает возможность обеспечить максимально слаженную работу всех опор.

Установка на вал самоустанавливающихся подшипников с коническим отверстием

Самоустанавливающиеся опоры с коническим отверстием монтируют на вал с использованием закрепительной или стяжной втулки. В этом случае назвать определенную величину натяга невозможно, так как она определяется методом анализа. Перемещая кольцо опоры по шейке втулки, находят оптимальные характеристики натяжения для данного случая. Окончательная установка и фиксация такой опоры выполняется путем затягивания гайки, которая своим перемещением напрессовывает внутреннее кольцо на шейку вала. После завершения затяжки, когда подшипник займет свое предусмотренное конструкцией узла положение, гайку обязательно нужно законтрить.

Еще более простым способом является установка поры с коническим отверстием гидрораспорным методом, с использованием гидравлической гайки и насоса. Такой способ может быть единственным возможным в случае, если опорная деталь имеет значительные габариты. В зазор между подшипником и валом закачивают под давлением масло. Оно разделяет сопряженные поверхности и значительно снижает коэффициент трения между ними.

В процессе работы важно контролировать радиальный внутренний зазор, который будет уменьшаться по мере перемещения опоры вдоль вала. Величина зазора при монтаже является важным параметром, который определяет степень натяга и необходимую по техническим требованиям посадку.  Контроль степени натяга выполняется несколькими методами:
• Использование щупа;
• Замер угла затягивания стопорной гайки;
• Путем замера значения смещения изделия по оси;
• Методом замера увеличения диаметра внутреннего кольца.

Важным моментом подготовки узла к эксплуатации является регулировка зазора. В случае с упорно-радиальными подшипниками, имеющими коническое отверстие, это возможно выполнить, перемещая подшипник вдоль оси вала.

Качественная установка подшипников качения по ГОСТ должна выполняться только квалифицированным специалистом с опытом подобной работы и необходимым набором инструментов и материалов. От того, насколько качественно выполнен монтаж зависит не только срок службы опоры, но и целостность вала, а иногда и корпуса. После монтажа важен тщательный контроль параметров опоры и соответствия ее требованиям стандартов и производителя механизма.



Вернуться к списку

Возможно, вам будет интересно:

  • 1st Source Products
  • American Roller
  • AMI
  • Aurora Company
  • Barden (Schaeffler)
  • Boston Gear (Altra)
  • Browning
  • Bunting
  • Cleco
  • Dodge
  • Dodge (Baldor)
  • FAG (Schaeffler)
  • Garlock (GGB)
  • General Corporation
  • Heim (RBC )
  • IKO International Inc
  • INA (Schaeffler)
  • Isostatic
  • Kaydon
  • Kilian (Altra)
  • Koyo
  • Koyo NRB
  • Link-Belt (Rexnord)
  • McGill
  • MRC (SKF)
  • Nice Ball (RBC )
  • NSK
  • NTN
  • Oiles America Corporation
  • Oilite
  • Osborn Load Runners
  • PCI Procal Inc.
  • PEER
  • QA1 Precision Products
  • RBC
  • Rexnord
  • RHP (NSK)
  • Rollway
  • Sealmaster
  • Shuster Corporation
  • SKF
  • Smith Company
  • SNR (NTN)
  • Spherco (RBC )
  • Symmco
  • System Plast
  • Timken
  • Timken (Fafnir)
  • Timken (Torrington)