Как восстановить посадочное место подшипника своими руками. Восстановление посадочного места подшипника в корпусе. Посадочное место полукольца коленвала

Восстановление с помощью металлополимеров посадочных мест под подшипники методом вклейки.

Сущность этого метода заключается в том, что процесс восстановления посадочного места совмещается со сборочной операцией узла подшипника. В результате чего образуется неподвижное соединение подшипника и вала (корпуса подшипника), во много раз превосходящее по своим прочностным характеристикам рекомендуемые в таких случаях посадки с натягом, что более надежно предохраняет кольца подшипника от проворота, исключая появление износа и обеспечивая более надежную работу узла. При этом вклейка, в отличие от посадки с натягом, не приводит к появлению напряжений и деформаций колец подшипника, что также способствует более комфортной его работе.

Для разборки восстановленного таким способом подшипникового узла необходимо нагреть образовавшийся в месте вклейки слой металлополимера до температуры свыше 300 0С или выжечь его, например, с помощью газовой горелки.

Основные этапы процесса восстановления посадочных мест с помощью вклейки.

I. Восстановление посадочных мест с незначительным (до 0,25 ÷ 0,3 мм по диаметру), равномерным износом (без предварительной механической обработки восстанавливаемой поверхности).

1. Подготовить восстанавливаемую поверхность в соответствии с общими рекомендациями (очистить от грязи, масла и т. п., придать шероховатость наждачно бумагой, обезжирить).

2. Протереть и обезжирить посадочную поверхность подшипника.

3. Провести контрольную сборку: подшипник должен устанавливаться на посадочное место достаточно легко, без значительных усилий.

4. Защитить сепаратор подшипника липкой лентой или изолентой от возможного попадания в него металлополимера при вклейке.

5. Подготовить необходимую дозу металлополимера.

6. Нанести на посадочное место вала (корпуса) необходимый слой или слои металлополимера, тщательно смачивая восстанавливаемую поверхность.

7. Промазать, буквально смачивая, тонким слоем металлополимера посадочное место подшипника.

8. Установить подшипник на вал (в корпус), тщательно поджимая его к ограничительным буртам, втулкам, стопорным кольцам.

9. Удалить выдавленные излишки металлополимера, очистить ацетоном незащищенные места на валу (в корпусе) при случайном попадании на них металлополимера, снять защиту с сепаратора.

10. После полимеризации металлополимера узел готов к дальнейшей эксплуатации.

Примечание:

При указанных величинах износа центрирование подшипника относительно вала (корпуса) в процессе вклейки обеспечивается как частицами наполнителя металлополимера, попадающими в зазор, так и дополнительными способами, например: предварительным кернением восстанавливаемой поверхности (обычно достаточно накернить поверхность являющуюся опорной при вклейке), центрированием относительно других деталей и т. д.

2. Восстановление посадочных мест с незначительным (до 0,1 ÷ 0,15 мм по диаметру) износом.

При восстановлении вклейкой посадочных мест валов (корпусов) с величиной износа меньше 0,1 ÷ 0,15 мм по диаметру (величина зазора соизмерима с размером частиц наполнителя) необходимо произвести предварительную расточку посадочного места на величину 0,5 ÷ 1,0 мм, с нарезанием «рваной резьбы» или канавок. Для обеспечения при вклейке центрирования подшипника расточку ведут с оставлением поясков по краям посадочного места и по его длине (общая ширина поясков не должна превышать 50 % всей поверхности склейки) – смотри рисунок 1.

font-size:11.0pt;font-family:Arial">Рис. 1. Восстановление с помощью металлополимеров посадочного места на валу методом вклейки подшипника:

D ном. – d 1 = 0,1 ÷ 0,15 мм;

D 1 – d 2 = 0,5 ÷ 1,0 мм;

I – места нарезания «рваной резьбы» или кольцевых канавок.

Остальные этапы восстановления аналогичны операциям по пункту 1.

3. Восстановление посадочных мест со значительным (свыше 0,5 ÷ 1,0 мм по диаметру) и неравномерным износом.

При восстановлении методом вклейки посадочных мест со значительным и неравномерным износом особое значение имеют вопросы центрирования и обеспечения соосности подшипника и вала (корпуса подшипника). Эти проблемы могут быть решены следующими способами.

1. На изношенной поверхности вдоль образующих линий устанавливаются металлические прокладки различной толщины (примерно на 0,05 ÷ 0,08 мм тоньше износа в этом месте) в виде узких металлических полосок, превосходящих по длине место износа. Свободные концы этих полос закрепляются липкой лентой, нитью и т. п. рядом с местом вклейки (желательно на участке вала с меньшим диаметром). Производится контрольная установка подшипника (подшипник должен устанавливаться на посадочное место достаточно легко, без значительных усилий). После этого на место износа наносится металлополимер (места под прокладками также промазываютя). Устанавливается подшипник. После полимеризации металлополимера вступающие концы прокладок срезаются.

2. На места износа по диаметру с помощью сварки наносятся небольшие точечные (для избежания перегрева вала) наплывы в виде колец. После этого производится их проточка до номинального посадочного диаметра подшипника. Производится контрольная установка подшипника. После этого вклейка производится по описанным выше схемам.

3. На изношенных поверхностях производится проточка для установки двух или более центрирующих колец. Кольца (разрезные) закрепляются в подготовленных канавках сваркой или вклейкой с помощью металлополимера. Установленные кольца протачиваются до посадочного номинального диаметра подшипника. Далее вклейка производится по описанным выше схемам.

Могут быть использованы и другие способы центрирования подшипника в процессе восстановления посадочного места методом вклейки с помощью металлополимеров.

Внимание!

При восстановлении вклейкой посадочных мест под подшипники перед нанесением металлополимера необходимо защитить имеющиеся масляные каналы липкой лентой, скотчем.

Посадочные места часто не могут быть подвержены ремонту и тогда встает вопрос о замене детали, сопряженной с подшипником и потерявшей номинальные параметры посадочного места. Подобный вариант ремонта достаточно экономически нецелесообразен. Выходом в данной ситуации является ремонт с помощью технологии Димет.

Рассмотрим примеры ремонта посадочных мест методом холодного газодинамического напыления.

Посадочное место подшипника ступицы мотоцикла.

Дефект посадочного места состоит в том, что внешнее кольцо подшипника проворачивается при работе, что дает дополнительные нагрузки на ось внутреннего кольца и на сам подшипник.

Изображение 1. Посадочное место для внешнего кольца подшипника на колесе кроссового мотоцикла.

Для устранения данной проблемы необходимо добавление слоя металла на внутренний диаметр ступицы. Ступица выполнена из алюминиевого сплава. Перед нанесением состава предварительно обрабатываем поверхность абразивным составом К-00-04-16 . Нанесение дополнительного слоя производится в третьем режиме аппарата Димет-405 . Напыление производится с запасом. Завершающую обработку покрытия ведем при малой подаче резца на повышенных оборотах.

Изображение 2. Этапы ремонта (а - нанесенный с запасом алюминиевый слой, б - чистовой вариант готового посадочного места)

Посадочное место полукольца коленвала

Выполнен ремонт посадочного места дистанционного полукольца коленчатого вала чугунного блока цилиндров «Мерседес-Бенц» с помощью технологии Димет. Финальная обработка была произведена специальной фрезой.

Посадочное место подшипника ступицы

Ремонт посадочного места чугунной ступицы «Форда» выполнен нанесением алюминиевого слоя, размером 0,3мм. Данные манипуляции обеспечили необходимый натяг в соединении.

Изображение 1. Стадии ремонта (а – начальная, б - финальная)

Посадочное место подшипника электродвигателя

Ремонт посадочных мест подшипников в корпусе электродвигателя произведен аппаратом , составом алюминия , режим напыления — «3». На изображения представлены этапы ремонта.

Думаю, многие видели неосознанные вопли «Да эти ступицы - хлам, в них подшипники болтаться скоро будут!» Подобный школьный бред раздается повседневно и постоянно, по поводу и без.

Итак, речь пойдет о посадочных местах подшипников ступиц и о том, почему все-таки посадочные места проседают.

Причина первая, не зависящая от владельца - это первоначальное качество материалов, из которых изготовлена ступица.

К примеру, возьмем для сравнения ступицы CNC и обычную стандартную ступицу бюджетных питбайков.

Вторая причина - смешенная - это подшипники колес. Смешанная она в том плане, что зависит как от качества установленных подшипников, так и от лени владельца следить за их состоянием.

Если вы ставите дешевые подшипники, то они или быстро развалятся и начнут бить, или же даже новыми будут иметь биение, недопустимое для использования в принципе. Естественно, все удары будут передаваться на ступицу, а любой метал от удара деформируется, вот вам и просадка.

Ну, а владелец виноват в двух случаях: установка дешманских подшипников и несвоевременная замена подшипника, все просто.

Третья причина в перетянутой приводной цепи. Она дает большую нагрузку на одну сторону колеса, соответственно, неравномерное распределения нагрузок приводит к биению, ускоренному износу, ударам - и готово, посадочное просело.

НО ВСЕ ЭТО НИЧТО по сравнению с главной причиной - РУКОЖОПСТВОМ!)))

Тут просто царство инженерных идиотизмов.

Итак, первая глава - выбивание подшипников отверткой и кувалдой на холодную! Это прям то, что любит каждый школьник. После того, как он это сделает, микроны металла снимаются криво-косо выходящим подшипником, но это ерунда. Они еще и бьют не по кругу, равномерно выбивая подшипник, а долбят в одну точку. Подшипник при этом упирается одной стороной, просаживает ступицы, да еще и снимает краем необходимые микроны!

Допустим, некоторые считают, что нагрев металла не нужен, и достаточно анкерного съемника. Пусть так, подшипник хотя бы будет идти равномерно, но туго, и все равно микроны будут съедаться, а это не хорошо. Но зачем вам съемники и строительные фены? Есть же отвертка и кувалда!

Но на самом деле, если вы хотите, чтобы посадочные места подшипников и ступицы в целом служили вам долго и счастливо, то помните:

1) Следить за натяжением цепи

2) Следить за состоянием подшипников!

3) Своевременная замена подшипников

4) Использование качественных подшипников

5) При замене подшипников использовать строительный фен, КАК МИНИМУМ! И лучше всего, чтобы у вас был анкерный съемник.

Выбор правильной посадки, обеспечение требуемой чистоты и значения допусков размеров поверхностей под подшипники является ключевым фактором, обеспечивающим долговечность, надежность механизмов.

Правильная посадка – важнейшее условие работоспособности подшипников.

Исходя из особенностей работы подшипника, кольцо, которое вращается должно закрепляться на опорной поверхности неподвижно, с натягом, а неподвижное кольцо садиться в отверстие с минимальным зазором, относительно свободно.

Установка с натягом вращающегося кольца не дает ему проворачиваться, что могло бы привести к износу опорной поверхности, контактной коррозии, разбалансировке подшипников, развальцовке опоры, чрезмерному нагреву. Так, в основном, выполняется посадка подшипника на вал, который работает под нагрузкой.

Для неподвижного кольца небольшой зазор даже полезен, а возможность проворота не чаще одного раза за сутки делает износ опорной поверхности более равномерным, минимизирует его.

Основные термины

Рассмотрим подробнее основные термины и понятия, определяющие посадки подшипников. Современное машиностроение основано на принципе взаимозаменяемости. Любая деталь, изготовленная по одному чертежу должна устанавливаться в механизм, выполнять свои функции, быть взаимозаменяемой.

Для этого чертеж определяет не только размеры, но и максимальные, минимальные отклонения от них, то есть допуски. Значения допусков стандартизованы единой системой для допусков, посадок ЕСДП, разбиты по степеням точности (квалитетам), приводятся в таблицах.

Их также можно найти в первом томе Справочника конструктора-машиностроителя Анурьева, и ГОСТах 25346-89, а также 25347-82 или 25348-82.

Согласно ГОСТ 25346-89 определены 20 квалитетов точности, но в машиностроении обычно используются с 6 по16. Причем, чем ниже номер квалитета, тем выше точность. Для посадок шарико и роликоподшипников актуальны 6,7, реже 8 квалитеты.

В пределах одного квалитета размер допуска одинаков. Но верхнее и нижнее отклонение размера от номинала расположены по-разному и их сочетания на валах и отверстиях образуют различные посадки.

Существуют посадки обеспечивающие гарантию зазора, натяга и переходные, реализующие как минимальный зазор, так и минимальный натяг. Посадки обозначают латинскими строчными буквами для валов, большими для отверстий и цифрой, указывающей на квалитет, то есть степень точности. Обозначения посадок:

• с зазором a, b, c, d, e, f, g, h;
• переходных js, k, m, n;
• с натягом p, r, s, t, u, x, z.

По системе отверстия для всех квалитетов оно имеет допуск H, а характер посадки определяется допуском вала. Такое решение позволяет уменьшить количество необходимых контрольных калибров, инструмента режущего и является приоритетным. Но в отдельных случая используется система вала, в которой валы имеют допуск h, а посадка достигается обработкой отверстия. И именно таким случаем является вращение наружного кольца шарикоподшипника. Примером подобной конструкции могут служить ролики или барабаны натяжные конвейеров ленточных.

Выбор посадки подшипников качения

Среди основных параметров определяющих посадки подшипников:

• характер, направление, величина нагрузки, воздействующей на подшипник;
• точность подшипника;
• скорость вращения;
• вращение или неподвижность соответствующего кольца.

Ключевое условие, определяющее посадку – неподвижность либо вращение кольца. Для неподвижного кольца подбирается посадка с малым зазором и постепенное медленное проворачивание считается положительным фактором, уменьшающим общий износ, препятствующим местному износу. Вращающееся кольцо обязательно сажают с надежным натягом, исключающим проворот по отношению к посадочной поверхности.

Следующим важным фактором, которому должна соответствовать посадка под подшипник на валу или в отверстии, является вид нагружения. Различают три ключевых типа нагружения:

• циркуляционное при вращении кольца относительно постоянно действующей в одном направлении радиальной нагрузки;
• местное для неподвижного кольца относительно радиального нагружения;
• колебательное при радиальной нагрузке колеблющейся относительно положения кольца.

Согласно степени точности подшипников в порядке их увеличения соответствуют пяти классам 0,6,5,4,2. Для машиностроения при нагрузках невысокой и средней величины, например для редукторов, обычным является класс 0, который не указывается в обозначении подшипников. При более высоких требованиях к точности используется шестой класс. На повышенных скоростях 5,4 и только в исключительных случаях второй. Пример шестого класса 6-205.

В процессе реального проектирования машин посадка подшипника на вал и в корпус выбирается в соответствие с условиями работы по специальным таблицам. Они приведены в томе втором Справочника конструктора-машиностроителя Василия Ивановича Анурьева.

Для местного типа нагрузки таблица предлагает следующие посадки.

При условиях циркуляционного нагружения, когда радиальное усилие воздействует на всю дорожку качения, учитывают интенсивность нагружения:

Pr=(k1xk2xk3xFr)/B , где:
k1 – коэффициент перегрузки динамической;
k2 – коэффициент ослабления для полого вала или корпуса тонкостенного;
k3 – коэффициент, определяемый воздействием осевых усилий;
Fr – усилие радиальное.

Значение коэффициента k1 при перегрузках менее, чем в полтора раза, небольшой вибрации и толчках принимают равным 1, а при возможной перегрузке от полутора до трех раз, сильных вибрациях, ударах k1=1,8.

Значения k2 и k3 подбираются по таблице. Причем для k3 учитывают соотношение осевой нагрузки к радиальной, выраженное параметром Fc/Fr x ctgβ.

Соответствующие коэффициентам и параметру интенсивности нагружения посадки подшипников приведены в таблице.

Обработка посадочных мест и обозначение посадок под подшипники на чертежах.

Посадочное место под подшипник на валу и в корпусе должно иметь заходные фаски. Шероховатость посадочного места составляет:

• для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
• для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5 Ra=0,63 а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25;
• для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
• для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5,4 Ra=0,63, а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25.

На чертеже также указывают отклонение формы места посадки подшипников, торцовое биение заплечиков для их упора.

Пример чертежа, в котором указана посадка подшипника на валу Ф 50 к6 и отклонения формы.

Значения отклонений формы принимаются по таблице в зависимости от диаметра, который имеет посадка подшипника на валу либо в корпусе, точности подшипника.

На чертежах указывают диаметр вала и корпуса под посадку, например, Ф20к6, Ф52Н7. На сборочных чертежах можно просто указывать размер с допуском в буквенном обозначении, но на чертежах деталей желательно кроме буквенного обозначения допуска приводить и его численное выражение для удобства рабочих. Размеры на чертежах указываются в миллиметрах, а величина допуска в микрометрах.