CC BY
17
2. Баженов Ю.В. Поддержание надежности электронных систем управления двигателем в эксплуатации / Ю.В. Баженов, В.П. Каленов // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2016. - № 2. - С. 2-5.
3. Данов, Б.А. Электронные системы управления иностранных автомобилей / Б.А. Данов. - М.: Горячая линия Телеком, 2004. - 135 с.
4. Диагностика электронных систем автомобилей приборами НПП «НТС» . 9-е изд., перераб. и доп. -Самара: НПП «НТС», 2007. - 262 с.
5. Рэндалл М. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - М.: Алфамер Паблишинг, 2008. - 284 с.
6. Твег Р. Диагностика электронной системы управления двигателя автомобиля / Р. Твег. - М.: Астрель, 2003. - 144 с.
7. Тюнин, А.А. Диагностика электронных систем управления двигателями легковых автомобилей: учебное пособие / А.А. Тюнин - М.: Солон-Пресс. -2007. - 352 с.
8. Электронный портал производителя автомобилей PEUGEOT. SERVICE BOX: [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://servicebox.peugeot.com. дата обращения 02.03.2019.
- 320 с.
УДК 62-233.27
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ В ПОСАДКАХ КОЛЕЦ
ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
А.А. Куликов1, И.И. Сапожников2
Российский государственный аграрный университет - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., 49
В данной статье рассматриваются факторы, влияющие на обеспечение взаимозаменяемости в посадках колец подшипников качения, степень влияния каждого из них. Рассмотрены основные виды и причины поверхностных повреждений элементов подшипника, а также неустранимые дефекты, при наличии которых подшипники заменяют новыми.
Ключевые слова: вибрации, агрессивные примеси, усталостное выкрашивание, абразивное изнашивание, пластические деформации.
INTERCHANGEABILITY ENSURING IN ROLLING BEARINGS RINGS FITS
А. A. Kulikov, I. I. Sapozhnikov
Russian state agrarian University - Moscow agricultural Academy K. A. Timiryazev Academy, 49
Timiryazevskaya str., Moscow, 127550 In this article the factors influencing interchangeability ensuring in rolling bearings rings fits and each of them influence degree are considered. The bearing elements surface damage main types and causes and also irreparable defects, in which presence the bearings are replaced with new ones were considered too.
Keywords: vibrations, aggressive impurities, fatigue chipping, abrasive wear, plastic deformations.
Надежность работы и срок службы подшипников качения в процессе эксплуатации в значительной степени зависят от следующих факторов: -вибрации;
1 Куликов Александр Алексеевич - кандидат технических наук, профессор кафедры метрологии, стандартизации и управления качеством, тел. 8 (495) 976-44-74; e-mail: kulikov@rgau-msha.ru;
2Сапожников Иван Иванович - старший преподаватель кафедры метрологии, стандартизации и управления качеством тел. 8 (495) 976-44-74; e-mail: sapozhnikov@rgau-msha.ru
Рисунок 5 - График зависимости выходного напряжения датчика давления наддува двигателя ЕР6 DT от давления воздуха во впускном трубопроводе: и - напряжение на сигнальном выходе датчика, В; Р - давление во впускном трубопроводе
Литература
1. Баженов Ю.В. Основы теории надежности машин: учебное пособие / Ю.В.Баженов. - М.: Форум, 2014.
- качества сборки подшипникового узла;
- влажность;
- наличия агрессивных примесей в окружающей среде;
- температуры подшипников;
- типа применяемой смазки и периодичности ее замены;
- стратегии технического обслуживания и соблюдения технологии ремонта [1].
Подшипники качения выходят из строя вследствие повреждения рабочих поверхностей элементов подшипника. При правильном монтаже и нормальной эксплуатации размеры элементов стандартных подшипников обеспечивают прочность. При перегрузке, как правило, выходит из строя наружное кольцо, плоскость излома кольца шарикоподшипника обычно проходит вдоль желоба перпендикулярно оси подшипника. При перекосах подшипников нагрузка, приходящаяся на некоторые тела качения, резко увеличивается, в результате чего они могут оказаться раздавленными [2].
Чаще других элементов выходит из строя сепаратор. Тонкостенные штампованные сепараторы разрушаются по сечению, ослабленному отверстиями под заклепки, а массивные — по перемычкам между элементами качения. Основной причиной разрушения сепараторов является большое давление со стороны тел качения в результате центробежных сил, которые тем больше, чем выше окружная скорость. По этой причине сепараторы быстроходных подшипников изготовляют из материалов, обладающих большой прочностью и малым удельным весом (текстолит, алюминиевые сплавы и др.).
В подавляющем большинстве случаев выход из строя подшипников качения происходит вследствие повреждения рабочих поверхностей их деталей [3].
Основные виды поверхностных повреждений деталей подшипника - следующие:
- усталостное выкрашивание;
- абразивное изнашивание при попадании
пыли;
- пластические деформации при перегрузках.
Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей деталей подшипника в результате циклического контактного нагружения является наиболее распространенным видом разрушения подшипников качения при длительной работе и основной причиной выхода подшипниковых узлов из строя. Механизм контактного выкрашивания беговых дорожек колец и тел качения такай же, как у зубчатых колес.
Абразивное изнашивание происходит при работе плохо защищенного подшипника в среде, загрязненной абразивной пылью. В результате возникают большие зазоры между кольцами и телами качения. Интенсивность
абразивного изнашивания можно уменьшить за счет применения совершенных уплотнителей и надлежащей очистки масла.
Образование вмятин (бринеллирование) вследствие превышения предела текучести материала на опорной поверхности тела качения с кольцом обычно происходит при динамических и больших статических нагрузках без вращения. Наблюдается также разрушение сепараторов от центробежных сил и действия тел качения. Раскалывание колец и тел качения происходит при их работе с сильными ударами, при перекосах
[4].
Иногда у подшипника качения оказываются поврежденными поверхности шариков или роликов и дорожек качения. Износ последних вызывается абразивным истиранием вследствие попадания в подшипник мелких твердых частиц. Рабочая поверхность такого подшипника принимает характерный матовый оттенок.
Наиболее частой причиной преждевременного износа и выхода из строя подшипников качения является их перегрузка.
Лабораторными испытаниями установлено, что при дополнительном увеличении нагрузки на подшипник на 50 % срок его службы сокращается в 3 раза, а на 100 % — в 8...10 раз [5].
Степень износа подшипников качения определяют, измеряя их радиальные и аксиальные зазоры на несложных приспособлениях, изготовляемых в мастерских электроцеха предприятия.
Подшипники заменяют новыми при следующих неустранимых дефектах, определяемых внешним осмотром:
- трещинах или сколах на кольцах, сепараторах или шариках (роликах);
- вмятинах или забоинах на поверхностях дорожек качения;
- признаках шелушения или выкрашивания поверхностей дорожек качения;
- царапинах или глубоких рисках, расположенных поперек пути качения шариков (роликов);
- повреждениях посадочных поверхностей, препятствующих посадке подшипника на вал или в корпусе двигателя или ухудшающих ее;
- стуке, не устраняемом после промывки, повышенном шуме в подшипнике;
- забоинах или вмятинах на поверхности сепаратора;
- четких отпечатков шариков (роликов) на дорожках качения.
После осмотра подшипника замеряют радиальный зазор и проверяют его осевой люфт. Радиальный зазор подшипников проверяют при
Обеспечение взаимозаменяемости в посадках колец подшипников качения
нагрузке 150 Н. Для измерения зазора пластину пластинчатого щупа заводят между телом качения и поверхностью внутреннего кольца и нижней его части. Осевой люфт шарикоподшипника проверяют перемещением наружного кольца в осевом направлении [6].
Если зазоры в подшипниках соответствуют допустимым и люфт незначителен, то подшипник пригоден к дальнейшей эксплуатации. Если зазоры превышают допустимые или имеет место большой осевой люфт, то подшипник необходимо заменить. Непригодный подшипник снимают с помощью съемника. Если подшипник не снимается, то его подогревают горелкой.
После снятия подшипника осматривают посадочное место вала. Оно не должно иметь за-диров или блестящей полированной поверхности, что свидетельствует о недостаточности натяга. Натяг можно восстановить путем установки втулки, электродуговой наплавки вала или электроискровым методом.
После восстановления натяга и механической обработки вала проверяют индикатором бой заплечиков. При диаметре вала 50...120 мм бой заплечиков должен быть не более 25 мкм, а при 120...250 мм — не более 30 мкм. Заплечики валов, а также галтели обрабатывают с чистотой поверхности, соответствующей чистоте посадочных мест вала. Высота заплечиков должна быть равна половине толщины внутреннего кольца подшипника, а радиус галтели — несколько меньшим, чем радиус фаски подшипника [7].
Овальность и конусность посадочной поверхности не должны превышать 1/2 допуска на диаметр. Шероховатость посадочных поверхностей и заплечиков должна быть не ниже Яа = 1,25; 2,5. После снятия замеров посадочные места смазывают минеральным маслом или консистентной смазкой.
При ремонте подшипников качения, как правило, ограничиваются их промывкой и закладкой в них новой порции соответствующей смазки. Подшипник промывают в ванне, затем шприцем вводят в него консистентную рабочую смазку, представляющую собой смесь минерального масла и мыла.
Чтобы облегчить посадку подшипников качения на валу и обеспечить ее плотность, подшипники нагревают до 80...90°С в масляной ванне или индукционным методом при помощи специального аппарата. Однако, несмотря на широкую распространенность этого метода нагрева, он имеет ряд недостатков. Подшипник нагревается длительное время и неравномерно: больше нагревается та его часть, которая
расположена ближе к источнику тепла, подогревающего масло в ванне.
Метод индукционного нагрева подшипников качения в специальном аппарате лишен этих недостатков. Индукционным методом подшипники нагреваются примерно в 3 раза быстрее, чем в масляной ванне. Аппарат вмонтирован в огнестойкую асбоцементную плиту, на которую кладут нагреваемый подшипник.
При разборке подшипниковых узлов подшипники тщательно промывают и проверяют на пригодность для дальнейшей эксплуатации: в случае непригодности подшипники заменяют.
Для снятия шарикового подшипника с вала пользуются винтовым съемником. Подшипники стягивают за внутреннее кольцо, чтобы усилие стягивания не передавалось шарикам. При стягивании подшипника за наружное кольцо последнее может лопнуть вследствие расклинивания его шариками. Изношенный подшипник заменяют подшипником того же номера. В исключительных случаях можно применять подшипник, габаритные размеры которого допускают установку в гнездо при помощи промежуточных втулок (по наружному и внутреннему диаметру) и упорных колец (по ширине). Набивают подшипник густой смазкой на 2/3 объема камеры во избежание ее выдавливания в двигатель.
При сборке подшипниковых узлов кольца и тела качения подшипника должны быть чистыми, без заметных дефектов. При вращении от руки подшипник должен вращаться свободно, без значительного шума. Новый подшипник с неповрежденной упаковкой и не загустевшей смазкой можно не промывать. Загрязненные подшипники промывают в бензине с добавлением 6 - 8 % минерального масла или в индустриальном масле (12 или 20) в ванне с электроподогревом при температуре 60 - 90°С в течение 15 - 20 мин. Сильно загрязненные подшипники промывают дважды. После промывки подшипник просушивают на бумаге или с помощью сжатого воздуха. Пятна коррозии на подшипнике удаляют мягкой шкуркой и пастой ГОИ с последующей промывкой [8].
Осевой и радиальный зазоры в подшипнике должны быть в допускаемых пределах. Величина начальных зазоров для подшипников различных типов приведена в специальной литературе.
Посадочные места в корпусе и на валу должны быть точно и чисто обработаны. Перед сборкой подшипникового узла посадочные места промывают керосином, просушивают и смазывают. Механические повреждения, забоины,
вмятины, следы коррозии устраняют. Диаметры шеек валов контролируют с помощью предельных скоб и микрометров, а диаметры отверстий корпусов - предельными пробками, индикаторными нутромерами или штихмассами.
Во избежание перекоса радиус закругления галтели на валу (при отсутствии кольцевой проточки или выточки) должен быть меньше, чем радиус фаски у подшипника. Величину радиуса галтели проверяют с помощью радиусо-мера или шаблона.
Упорный заплечик вала или отверстия в корпусе должен быть перпендикулярен к посадочным поверхностям. Перпендикулярность заплечиков вала и корпуса оси посадочного места проверяют угольником или индикатором.
Недопустимо попадание в подшипниковый узел грязи или абразива, что приводит к ускоренному изнашиванию подшипника.
При правильной сборке подшипник должен работать плавно и бесшумно, а также не нагреваться выше 70°С.
Выбор посадки подшипника на вал и в отверстие корпуса зависит от типа машины, требований к точности вращения, характера нагрузки, типа, размера и условия монтажа подшипника. Необходимая посадка подшипника обеспечивается за счет допусков на диаметры вала и отверстия корпуса. На сборочных чертежах и чертежах деталей рядом с номинальным размером дается условное обозначение поля допуска только поверхности, сопряженной с подшипником.
Для обеспечения правильной установки подшипника на вал и в корпус следует применять специальные приспособления. При запрессовке подшипника на вал или в корпус используют монтажные трубы из мягкого металла, винтовые и гидравлические прессы. Усилие запрессовки прикладывается к тому кольцу подшипника, которое устанавливается с натягом, а при запрессовке одновременно на вал и в корпус — к обоим кольцам. Для облегчения работы вал может охлаждаться, а корпус нагреваться, подшипник, соответственно, либо нагреваться, либо охлаждаться.
После сборки проверяют по периметру прилегание подшипника к заплечику вала и корпуса, вхождение щупа 0,03 мм и более не допускается.
Отсутствие перекоса подшипника при установке его вместе с валом в корпус проверяют свободным проворотом вала вручную.
Во избежание защемления тел качения подшипники, устанавливаемые с предварительным натягом, должны иметь плавный ход и незначительный шум при провороте от руки, а в подшипниках без предварительного натяга, кроме того, должен ощущаться небольшой осевой люфт.
Литература
1. Сапожников И.И. Анализ посадок местно-нагру-женных колец подшипников качения сельскохозяйственной техники // Доклады Тимирязевской сельскохозяйственной академии: Сборник статей, № 2882. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2016. С. 108-110.
2. Сапожников И.И. Теоретические условия выбора допусков, влияющих на качество изделий // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2006, № 8. С. 48-50.
3. Сапожников И.И., Девянин С.Н. Технический уровень качества типажа двигателей для средств малой механизации // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2013, № 9. С. 38-41.
4. Сапожников И.И., Рославцев А.В. Сертификационное сопровождение качества продукции агроинже-нерии на основе теории движения тягово-транспорт-ных средств // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2012, № 2. С. 36-40.
5. Сапожников И.И. Основные принципы и подходы к повышению качества продукции машиностроения // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007, № 4. С. 49-52.
6. Сапожников И.И. Модернизация технологии сертификационного сопровождения качества // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2011, № 8. С. 37-38.
7. Куликов А.А., Сапожников И.И. Государственный метрологический надзор в Российской Федерации и АПК. М.: ФГБОУ ВПО МГАУ, материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии в метрологии, стандартизации и управлении качеством», 2012.
8. Куликов А.А., Сапожников И.И. Государственный метрологический надзор в Российской Федерации и АПК. М.: ФГБОУ ВПО МГУП, материалы Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации водного хозяйства в инновационном развитии АПК», 2012
