Сборка валов с шарикоподшипниками

При сборке валов с шарикоподшипниками широко используются методы взаимозаменяемости и регулирования. Основное требование к сборке – это легкость вращения вала на опорах при обеспечении достаточного радиального зазора в соединении. Подшипники средних размеров должны иметь зазор 5 ... 25 мкм.

Соединение подшипников с корпусом и валом производится по неподвижным по­садкам. Однако, невращающееся кольцо должно иметь более слабую посадку, дающую возможность проворачиваться. Основная задача при монтаже валов на подшипники качения заключается в уменьшении радиального биения валов.

При посадке подшипников силу следует прикладывать к тому кольцу, которое монтируется на посадочное место с натягом. Во избежание перекоса кольца, повреждения дорожки качения и шариков, при посадке шарикового подшипника на вал рекомендуется пользоваться оправками.

Запрессовку можно производить на прессе или ударами молотка, но через оправку.

Монтаж подшипников значительно облегчается при использовании способа тепло­вого воздействия. Если подшипники насаживаются на вал с натягом, то их рекомендуется нагревать в масляной ванне до температуры 80 ... 90 °С. Нагрев в значительной степени облегчает сборку и предупреждает порчу поверхности вала.

Качество посадки подшипников на вал проверяется проворачиванием вручную. При этом не должно быть заеданий, ход должен быть равномерным. Проверкой вручную на качку устанавливается наличие радиальных и осевых зазоров. Для более высокой степени точности такую проверку можно производить с использованием индикатора или других показывающих приборов.

Сборка узлов с коническими роликоподшипниками

Монтаж конических роликовых подшипников производится раздельно. При этом внутреннее кольцо с роликами и сепаратором напрессовывается на вал, а наружное кольцо устанавливается в корпус.

Регулирование радиального зазора в таком подшипнике достигается путем осевого смещения наружного кольца. Практически это достигается за счет установки прокладок или использования регулировочных винтов или регулировочной гайки.

При регулировании зазора прокладками вначале крышку ставят без прокладок и гайки или болты затягивают до тех пор, пока вал не будет провертываться очень туго. В процессе затяжки вал необходимо провернуть на несколько оборотов, чтобы ролики подшипника правильно установились.

Замеряется расстояние между крышкой и корпусом, отворачиваются гайки или болты и ставятся прокладки.

При регулировании зазора в подшипнике гайкой вначале ее затягивают до тугого провертывания вала. Затем по величине шага резьбы Р определяют, на какой угол у следует отвернуть гайку, чтобы получить требуемый зазор С.

γ = С × 360° / Р.

Сборка узлов с игольчатыми подшипниками

Для сборки узлов с игольчатыми подшипниками на поверхность посадочной шейки вала наносят слой густой смазки (например, УС), устанавливают вал в монтажное полукольцо и в образующуюся щель вводят последовательно игольчатые ролики, постепенно поворачивая вал. Когда комплект игл будет установлен, на вал надевают охватывающую деталь узла, смещая монтажное полукольцо.

Сборка зубчатых передач

Зубчатые передачи могут быть цилиндрическими, коническими и червячными. Сборка каждой из них имеет свои особенности.

Сборка цилиндрических зубчатых передач

Сборка зубчатых цилиндрических передач включает посадку зубчатых колес на валы, установку валов с колесами в корпусе, регулирование зацепления зубчатых колес. Посадка обычно производится с небольшим натягом на центрирующие поверхности под прессом, с применением специальных приспособлений, которые должны обеспечивать правильное направление напрессовываемого зубчатого колеса и тем самым устранить его перекосы.

Напрессовывание вручную применяется в условиях мелкосерийного и единичного производства, и то только для колес малых диаметров, как правило, термически не обрабатываемых и устанавливаемых с небольшими натягами.

Сборка также может производиться с нагревом и охлаждением.

Поле установки колесо проверяется на качку при легком обстукивании колеса мягким молотком. Плотность прилегания к упорному буртику обычно контролируется с помощью щупа.

В единичном и серийном производствах контроль радиального биения колес производиться на контрольном приспособлении с базированием опорных шеек вала на призмах.

Между зубьями колеса закладываются цилиндрические калибры и при повороте вала фиксируются показания прибора. Разница в показаниях прибора характеризует радиальное биение начальной окружности. При отклонении больше допустимого производят распрессовку, колесо снимают и вновь напрессовывают, повернув предварительно на некоторый угол.

В крупносерийном и массовом производствах контроль производится на автоматизированном приспособлении с эталонным колесом. При вращении неточные зацепления вызывают перемещение эталонного колеса, которые отмечаются цифровыми показывающими приборами. Одновременно с проверкой радиального биения можно контролировать и торцевое биение.

Зазоры в зацеплении проверяются щупом, а при большом модуле – путем прокатывания между зубьями свинцовых проволочек с последующим измерением толщины сплющенных проволочек.

При большой длине зубьев таких проволочек устанавливается несколько, 3 – 4 проволочки по длине зуба. По их сплющиванию судят о равномерности зазора по длине. Качество зацепления зубчатых передач может проверяться на краску. При вращении меньшего колеса, покрытого тонким слоем краски, на парном большем колесе пятна краски должны покрыть среднюю часть боковой поверхности зубьев.

Сборка конических зубчатых передач

Одним из основных условий правильности зацепления конической зубчатой пере­дачи является совпадение вершин конических зубчатых колес.

Выполнение этого условия обеспечивается сборкой двух независимых размерных цепей (сборка и установка зубчатых колес на каждом валу).

Точность замыкающих звеньев чаще всего обеспечивается методом регулирования, поэтому для сборки таких соединений наибольшее удобство представляет введение подвижного компенсатора. Однако, наличие такого компенсатора ведет к усложнению процесса сборки и часто заставляет использовать неподвижные компенсаторы (прокладки, шайбы и т.д.). Регулировка положения зубчатых колес может быть значительно упрощена при использовании калибров.

Рисунок 5 – Регулировка положения конических зубчатых колес с

использованием калибров

Обычно применяются два метода такой установки (рисунок 5).

При первом методе в отверстие корпуса вставляют оправку /, прикладывают ка­ибр 2 и до упора в него окончательно устанавливается коническое колесо на первом валу. При таком выборе измерительной базы, при изготовлении зубчатого колеса необходимо в жестких пределах обеспечивать выполнение размера К (рисунок 5, а)

При втором методе колесо устанавливается по калибру от торца корпуса. Здесь необходимо выполнить размеры М и К, что требует соответствующего ужесточения этих размеров (рисунок 5, б)

Второе зубчатое колесо вводится в зацепление с первым колесом, и перемещением его в осевом направлении добиваются требуемого бокового зазора между зубьями. Контроль бокового зазора при регулировании положения зубчатого колеса производится с помощью щупа или свинцовой пластинки. При проверке контакта по краске также можно судить о приемлемом или недостаточном зазоре в зацеплении и других погрешностей сборки (перекрещивании осей). При проверке конических колес на краску при проворачивании их без нагрузки пятно контакта должно располагаться ближе к тонкому участку зуба. При приложении нагрузки в связи с деформациями зубьев пятно контакта распространяется в направлении более толстой части зуба, что обусловливает более благоприятные условия работы.

Сборка червячных передач

По назначению червячные передачи подразделяются на кинематические и силовые.

Кинематические передачи, обеспечивающие передачу точного соотношения, обычно изготавливаются по 3 - 6-й степеням точности, а силовые по 5 – 9-й степеням точности.

Для того чтобы червячные передачи могли выполнять свое служебное назначение, в процессе их сборки необходимо обеспечить:

1. боковой зазор в зацеплении червяка с колесом;

2. совпадение средней плоскости колеса с осью червяка;

3. требуемую точность углов пересечения осей вращения червяка и колеса.

Методы обеспечения первого требования те же, что и при обеспечении аналогичных условий при изготовлении цилиндрических зубчатых передач.

Наиболее распространенным методом совмещения средней плоскости червячного колеса с осью является метод регулирования осевого положения червячного колеса с использованием подвижных и неподвижных компенсаторов.

Требуемая точность углов пересечения осей вращения червяка и колеса обычно достигается методами полной и неполной взаимозаменяемости. При неполной взаимозаменяемости можно воспользоваться регулированием положения наружных колец подшипников, приданием определенного направления эксцентриситетам их наружных поверхностей.

Правильность зацепления червячного колеса с червяком проверяют по краске. Краску наносят на винтовую поверхность червяка и при его проворачивании получают отпечатки на зубьях червячного колеса. При правильном зацеплении краска должна по­крывать поверхность зуба червячного колеса не менее чем на 50 – 60 %, а пятно контакта должно располагаться по обе стороны оси симметрии зуба. При одностороннем расположении пятна на поверхности зубьев положение червячного колеса относительно червяка исправляют перемещением колеса в осевом направлении, а иногда и разворотом наружных колец подшипников червяка и вала червячного колеса, для направления эксцентриситетов колец в нужную сторону.