Лабораторная работа
Дефектация подшипников качения
Цель работы:
Практическое освоение методов определения износа подшипников качения.
Общие сведения о подшипниках качения и их дефектации
Подшипник качения, как правило, представляет собой отдельный узел, состоящий из наружного и внутреннего колец, тел качения, расположенных между кольцами и сепаратором разделяющего и удерживающего эти тела в определенном положении.
Все конструктивные разновидности подшипников классифицируются; в соответствии с ГОСТ 3395-89 по следующим основным признакам: по направлению действия воспринимаемой нагрузки - радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные; по форме тел качения - шариковые и роликовые; по числу рядов тел качения - однорядные, двухрядные, четырехрядные и многорядные; по основным конструктивным признакам - самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся, с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца, одинарные или двойные, сдвоенные, строенные и др.
Подшипники качения различаются так же по точности их изготовления ГОСТ 520-2002 устанавливает 5 степеней точности: 0, 6, 5, 4 и 2. Точность подшипников качения определяется точностью посадочных размеров колец и их ширины или (для радиально-упорных) монтажной высоты и точностью вращения колец. Показатель точности вращения, характеризуемый радиальным и осевым биением, имеет особенно важное значение для вращающегося кольца, т. к. его биение передается на связанные с ним детали узла, вызывая нежелательные последствия: динамические нагрузки, вибрацию, шум и др.
В большинстве конструкций машин пищевых и химических производств применяют подшипники нормального класса точности 0. Применение подшипников болеё высоких классов точности ограничено их большой стоимостью, например, для подшипников с диаметром внутреннего кольца порядка 50-80 мм относительная стоимость в зависимости от класса точности составляет:
класс точности 0 6 5 4 2
радиальное биения, мкм 20 10 5 3 2,5
относительная стоимость 1 1,3 2 4 10
Числа означающие класс точности подшипников 6, 5, 4, 2 указываются перед условным обозначением подшипника и отделяются от него тире. Цифра 0 не ищется.
Качество подшипников должно соответствовать ГОСТ 520-2002, а в особых случаях специальным дополнительным условиям.
Перед осмотром подшипников, их промывают без нагрева в бензине с добавлением 6...8 % минерального масла (веретенного). При сильном загрязнении подшипники предварительно промывают в ванне с маслом при температуре порядка 90 °С.
Для удаления коррозии подшипник после тщательного промывания в бензине протирают сукном, смоченным в смеси минерального масла и окиси хрома. Допускается чистка поверхности подшипников от коррозии - (кроме тел вращения) шлифшкуркой с последующей зачисткой пастой ГОИ.
Ремонт подшипников производят только на специализированных заводах. Без отправки на эти заводы может быть выполнен только простейший ремонт подшипников, а именно восстановление посадочных мест нанесением полимеров, клея или хромированием, осадка сепараторов на прессе, комплектация подшипников из однотипных изношенных деталей. В этом случае за основную деталь принимают внутреннее кольцо. Контроль за обязательным осуществлением ремонта, предусмотренного тех условиями, непосредственно на предприятиях пищевой и химической промышленности осуществляют лаборатории комитета стандартов.
Контроль подшипников качения производится как визуально, так и с помощью замеров.
Наружным осмотром (при необходимости и с помощью лупы) проводится тщательная проверка колец, беговых дорожек, шариков и роликов. При наличии трещин, цветов побежалости, следов защемления, выкрашивания, отслаивания, шелушения, раковин, а также царапин или глубоких рисок на беговых дорожках, шариках или роликах, надломов и сквозных трещин на сепараторе подшипники выбраковываются. При отсутствии указанных неисправностей шарикоподшипники проверяются на легкость вращения от руки. При вращении от руки подшипник должен иметь ровный ход, без заедания, и небольшой шум.
Подшипники, годные по проверке на легкость вращения и осевой шум, подвергайся контролю на величину радиального и осевого зазора, для этого внутреннее кольцо подшипников закрепляют в приспособлении, а к наружному подводят наконечник индикатора или миниметра, закрепленного на стойке. Перемещая наружное кольцо в направлении индикатора и обратно определяют, величину радиального зазора по максимальному отклонению стрелки. Радиальный зазор проверяют в 4-х точках, поворачивая наружное кольцо при каждом измерении на 90°. данные о нормативных зазорах в подшипниках, наиболее распространенных в химической и пищевой отраслях промышленности приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Нормативные радиальные зазоры в подшипниках, мкм [1].
|
Внутренний диаметр подшипника |
Вид подшипника |
||
|
Шарикоподшипник однорядный |
Роликоподшипники |
||
|
Радиальные |
Сферические с цилиндр. отверстием |
||
|
Свыше 10 до 18 |
8-22 |
- |
- |
|
18-30 |
10-24 |
15-45 |
- |
|
30-40 |
12-26 |
20-55 |
- |
|
40-50 |
12-29 |
20-55 |
30-45 |
|
50-65 |
13-33 |
25-65 |
30-40 |
|
65-80 |
14-34 |
30-70 |
40-60 |
|
80-100 |
16-40 |
35-80 |
45-70 |
|
100-120 |
20-46 |
40-90 |
50-80 |
|
120-140 |
23-53 |
45-100 |
60-90 |
Допускаемая величина зазора, при установке на машину при текущем ремонте составляет , а при капитальном , где следует принять из таблицы1.
Наружный диаметр подшипника определяют только при наличии следов износа с помощью микрометров или пассаметров, а внутренний с помощью индикаторных нутрометров.
Высоту конических подшипников удобнее определять с помощью микрометрического или штанген-глубиномера.
Рисунок 6.1 - Схема определения величины зазора в подшипниках а) шариковых; б) роликовых.
При этом расчет ведут в следующей последовательности:
– определяют допустимый и предельные износы сопряжения колец подшипников качения с валами и корпусами ISдоп и ISпр по следующим формулам:
для посадки с натягом
ISдоп=0,1D+1,8TSK–5,0 (6.1)
ISпр=35+1,8TSK+0,6D (6.2)
для переходной посадки
ISдоп=10+0,1D+1,5TSK (6.3)
ISпр=60+0,1D+2,4TSK (6.4)
для посадки с зазором
ISдоп=0,1D+1,8TSK–10 (6.5)
ISпр=15+0,1D+4,0TSK (6.6)
где D – диаметр кольца подшипника, мм,
TSK–допуск сопряжения
TSK=Td+TD, (6.7)
Td – допуск на изготовление вала,
TD – допуск на изготовление отверстия.
– определяют допустимый и предельные размеры посадочных мест обойм подшипника:
для внутреннего кольца, предназначенного для работы со сменяемым валом
Dдоп=Dmin+ISдоп (6.8)
Dпр=Dmin+ISпр (6.9)
то же, но для работы с валом, бывшим в эксплуатации
Dдоп=Dmin+0,3ISдоп (6.10)
Dпр=Dmin+0,3ISпр (6.11)
для наружных колец подшипников, предназначенных для работы со сменяемым (новым) корпусом
dдоп=dmax–ISдоп (6.12)
dпр=dmax–ISпр (6.13)
то же, но для работы с корпусом, бывшим в эксплуатации
dдоп=dmax–0,3ISдоп (6.14)
dпр=dmax–0,3ISпр (6.15)
В формулах (6.1) – (6.15):
Dmin – минимальный размер отверстия внутреннего кольца подшипника в соответствии со стандартом,
dmax – максимальный диаметр наружного кольца подшипника в соответствии со стандартом.
Отклонение колец подшипников от номинальных размеров приведенных в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Предельное отклонение колец подшипников класса точности 0, мкм, [2].
|
Интервалы диаметров подшипников |
Тип подшипника |
|
|
шариковые и роликовые радиальные и шариковые радиально-упорные |
роликовые конические |
|
|
Свыше 10 до 18 |
-8 |
-3 |
|
18-30 |
-10 |
-10 |
|
30-50 |
-12 |
-12 |
|
50-80 |
-15 |
-15 |
|
80-120 |
-20 |
-20 |
|
120-180 |
-25 |
-25 |
|
180-250 |
-30 |
-30 |
Порядок выполнения работы
Произвести визуальный осмотр подшипника.
Проверить подшипник на плавность вращения и отсутствие повышенного шума при вращении.
Произвести замеры наружного и внутреннего диаметров подшипника и его ширины. (Пределы изменения ширины конических подшипников приведены в каталогах).
Результаты визуального наблюдения, проверки на плавность вращения и результаты замеров занести в таблицу 6.3.
Отчет по работе
должен включать:
- краткое изложение сведений о подшипниках качения и их дефектации;
- таблицу результатов проверки качества подшипников;
- выводы по работе.
Материалы и инструмент
При выполнении работы используется:
- приспособление для замера радиальных зазоров;
- штанген-глубиномер или микрометрический глубиномер;
- набор микрометров;
- индикаторные нутромеры;
- щуп.
Практическая часть
Таблица 6.3 – Результаты проверки качества подшипников
|
№ п/п |
Тип подшипника |
№ по стандарту, класс точности |
Заключение о пригодности подшипника в эксплуатацию |
||
|
По результатам визуального наблюдения |
По результатам проверки на плавность вращения и бесшумность работы |
По результатам измерений |
|||
|
1 |
подшипник качения шариковый однорядный |
0 |
Сколы на наружном кольце, выкрашивание |
Ход неровный с заеданием |
Dнар=130 мм Dвнут=45 мм |
|
2 |
подшипник качения шариковый однорядный |
0 |
Сколы на наружном кольце, следы защемления, царапины |
Ход неровный с заеданием |
Dнар=47 мм Dвнут=11 мм |
|
3 |
подшипник скольжения роликовый однорядный, конический |
0 |
Выкрашивание, , шелушение |
Ход неровный с заеданием |
Dнар=118 мм Dвнут=50 мм |
Вывод: Данные подшипники выбраковываются, т. к. обнаружены сколы, выкрашивание, следы защемления и царапины на беговых дорожках
Скачать: