Подшипники скольжения

Подшипники скольжения могут быть неразъемными и разъемными. В первом случае в узел подшипника входят цельный корпус втулка и соединительная деталь, а во втором - разъемный корпус, два вкладыша и соединительная деталь. Втулку или вкладыши изготовляют, как правило, из антифрикционного материала. Соединительной деталью могут служить вал, палец, цапфа, короткий валик.

Работоспособность подшипников скольжения нарушается вследствие износа деталей в зоне трения или из-за ослабления втулки (вкладышей) в посадке. По мере износа деталей увеличивается зазор между ними, что приводит в одних случаях к появлению ударных нагрузок, а в других - к разрегулировке соединительных цепей, например в рычажных передачах, а также к утечке смазки, т. е. нарушению смазывания деталей.

Ремонт. Для восстановления работоспособности подшипника скольжения необходимо устранить ослабление втулки (вкладышей) в посадке и довести зазор между деталями трущейся пары до нормальной величины. Довести зазор между трущимися деталями до нормальной величины можно разными способами: обработкой одной из деталей, чаще всего шейки вала (пальца, оси, цапфы), под ремонтный размер с одновременным уменьшением диаметра отверстия подшипника; заменой одной из деталей новой и восстановлением нормальной формы трущейся части незаменяемой детали; восстановлением нормальных размеров и формы деталей путем наращивания.

Сборка. При сборке подшипников скольжения важно добиться точности геометрических размеров и хорошего состояния трущихся поверхностей деталей, а у многоопорных валов, кроме того, соосности и минимальной ступенчатости подшипников, а также достаточно полного прилегания шеек вала к несущей (рабочей) части подшипника.

При замене отдельных втулок неразъемных подшипников новыми, чтобы не производить дополнительную обработку отверстия втулки после ее запрессовки в корпус (шабрением, разверткой или чистовой расточкой), необходимо:

точно выдержать натяг. При слишком большом натяге форма отверстия втулки искажается. Это может привести к тому, что прилегание шейки вала к подшипнику окажется неудовлетворительным, а зазор «на масло» в подшипнике будет слишком мал;

втулку перед запрессовкой в корпус сориентировать так, чтобы отверстия в ней, служащие для подвода смазки в подшипник, совпали с аналогичными отверстиями в корпусе;

монтаж втулки в корпусе желательно выполнять, нагревая корпус или охлаждая втулку, если чертежом предусмотрен значительный натяг. При выполнении этой операции вручную или при помощи пресса нужно применять хотя бы несложные приспособления, обеспечивающие направление усилия строго по оси втулки и предотвращающие ее перекашивание. После запрессовки втулка должна быть закреплена от проворачивания (штифтом, вин-

Рис. 4.9. Технологический вал для проверки соосности и ступенчатости подшипников распределительного вала дизеля Д50: а - ось технологического вала; б - ось подшипников распределительного вала; 1 - блок дизеля; 2 - подшипник распределительного вала; 3 - технологический

вал на четыре опоры том, резьбовым стопором и т.п.), если такое крепление предусмотрено чертежом.

О соосности и ступенчатости подшипников. Для нормальной работы подшипников многоопорных валов, например кулачковых и коленчатых валов дизеля, необходимо, чтобы геометрические оси отверстий подшипников совпадали (были соосны), а ступенчатость несущих (рабочих) поверхностей подшипников была минимальной.

Под соосностью подразумевают расположение на одной оси взаимно расположенных поверхностей вращающихся (колеблющихся) цилиндрических деталей.

Под ступенчатостью неразъемных или собранных разъемных подшипников скольжения (или их постелей) многоопорных валов понимают разность расстояний от геометрической оси подшипников до места прилегания шеек вала к рабочей (несущей) поверхности в вертикальной плоскости. Различают ступенчатость между соседними подшипниками (или их постелями) и общую ступенчатость - наибольшую ступенчатость между опорами данного вала.

Причиной возникновения ступенчатости служит неравномерный износ несущих (наиболее нагруженных) частей подшипников одного вала. Величина этого износа зависит от конструкции, характера нагрузки и других факторов. Несущие части изношенных подшипников находятся дальше от оси вала, чем несущие части новых или менее изношенных подшипников; таким образом появляется их ступенчатость. В результате вал опирается только на менее изношенные подшипники, а над изношенными провисает. При работе такой вал прогибается, вызывая резкое увеличение давления на кромки отдельных подшипников, что в свою очередь способствует разрушению масляной пленки и появлению полусухого трения. Поэтому очень важно своевременно определить, не превышает ли ступенчатость допустимые пределы.

Соосность и ступенчатость подшипников (или их постелей) можно проверить технологическим валом, стрункой и оптическим способом.

Технологический вал (рис. 4.9) представляет собой цельный или составной полый вал, диаметр рабочих частей которого меньше нормального диаметра отверстия подшипника (или их постелей) на двойную величину допускаемой несоосности. Вал должен обеспечивать одновременную проверку ступенчатости всех и как минимум трех подшипников (или их постелей). Такой вал при допустимой соосности подшипников (или их постелей) легко вставляется в подшипники и от небольшого усилия вращается вокруг оси. Величину ступенчатости подшипников (или их постелей) определяют щупом по зазору между несущей частью подшипника (или постели) и шейкой технологического вала, а качество прилегания шеек вала к подшипникам - по отпечатку краски. Существенным преимуществом этого способа является простота, достаточная для практических целей точность, возможность одновременной проверки соосности и ступенчатости всех подшипников (постелей) многоопорных валов. Кроме того, имеется возможность контроля качества прилегания шеек вала к несущим поверхностям подшипников или их постелей.

Стрункой (стальная проволока 0,3.0,5 мм) как «материализи-рованной» осью пользуются для измерения ступенчатости подшипников или их постелей с большими диаметром и расстоянием между опорами, например у коренных подшипников коленчатых валов дизелей (рис. 4.10). Вес груза для натяжения равен 0,5. 0,6 разрывного усилия струнки. Первоначально струнку выставляют так, чтобы она совпадала с осями (центрами) крайних опор. Измерив микрометрическим нутромером радиусы в вертикальной и горизонтальной плоскостях и в двух поясах по длине каждой опоры, вы-

Рис. 4.10. Схема проверки соосности коренных подшипников коленчатого вала дизеля с помощью струнки: 1 - ролик; 2 - струнка; 3 - груз

числяют смещение и излом осей опор. Касание измерительного инструмента к струнке фиксируется по звуку или загоранию низковольтной лампочки, включенной в цепь струнки и корпуса подшипника. Недостатки данного способа - продолжительность и невысокая точность, но они компенсируются простотой и дешевизной оснастки.

Оптический способ проверки соосности подшипников отличается большой точностью, однако он очень сложен, требует много времени и специализированной оснастки. Перед проверкой любым способом корпусных деталей или частей с многоопорными подшипниками и большим расстоянием между опорами, например блока или картера дизеля, необходимо принимать меры, предотвращающие их деформацию. Такие части должны быть предварительно установлены на достаточно жесткие, тщательно выверенные опорные балки.

Уменьшить ступенчатость подшипников скольжения многоопорных валов можно шабрением несущих поверхностей подшипников по краске с применением технологического вала или заменой отдельных подшипников. Если зазор «на масло» у какого-либо неразъемного подшипника в пределах нормы, а ступенчатость велика, то такой подшипник (втулку) нужно извлечь, затем повернуть вокруг оси на 180° и вновь запрессовать на старое место. Неизношенная часть втулки станет несущей частью.

В случае замены всех неразъемных подшипников, особенно у двух и трех опорных валов, наилучшие результаты достигаются как в отношении соосности, так и ступенчатости, когда после запрессовки в корпус подшипники растачивают на станке или обрабатывают развертками с одной установки (одного прохода). Если обработать таким образом подшипники не удается из-за громоздкости корпусной детали, отсутствия оборудования и т.п., следует придерживаться рекомендаций по замене отдельных втулок неразъемных подшипников, приведенных выше.

Контроль качества сборки узлов с подшипниками скольжения. Сборка узлов с подшипниками скольжения считается нормальной, если:

Рис. 4.11. Схема измерения зазора «на масло» в коренных подшипниках коленчатого вала дизеля:

А и Б - места измерения зазора; СГ - сторона генератора; СУ - сторона управления; 1 - рабочий вкладыш; 2 - нерабочий вкладыш

втулки (или вкладыши) правильно ориентированы в корпусе подшипника, имеют нормальную посадку и застопорены согласно чертежу. Плотность посадки контролируют обстукиванием по торцу втулки (вкладыша) деревянным молотком или измерением зазора между поверхностями сопряжения деталей;

каждая шейка многоопорного вала, находящегося в рабочем положении, хорошо прилегает к несущей (рабочей) части подшипника. О качестве прилегания судят по отпечатку краски или отсутствию зазора между шейкой и несущей частью подшипника при измерении щупом в вертикальной плоскости с обеих сторон шейки. Щуп 0,05 мм не должен заходить на глубину более 15 мм;

величины зазоров «на масло» и разность этих зазоров у подшипников одного вала находятся в пределах допускаемых норм.

Для примера на рис. 4.11 приведена схема измерения зазора «на масло» в коренных подшипниках коленчатого вала дизеля. Чтобы измерить зазор в точках А и Б с обеих сторон подшипника, соседние шатунные шейки попеременно устанавливают то в нижнюю мертвую точку (НМТ), то в верхнюю мертвую точку (ВМТ).

Схемы измерения зазоров «на масло» в шатунном подшипнике верхнего коленчатого вала дизеля и в подшипниках турбокомпрессора показаны на рис. 4.12, а и б. В первом случае ножка индикатора упирается сверху на шатун (корпус подшипника), а во втором - на конец вала ротора. Для определения зазора корпус подшипника или вал перемещают в вертикальной плоскости. Колебание стрелки индикатора будет соответствовать зазору «на масло» в подшипнике.

Рис. 4.12. Схема измерения зазора «на масло» в подшипниках скольжения индикаторным приспособлением: 1 - рычаг; 2 - шатунный подшипник дизеля; 3 - индикатор; 4 - подшипник турбокомпрессора; 5 - рым

⇐ | Прессовые соединения | | Устройство и ремонт тепловозов | | Подшипники качения | ⇒