Контроль качества сборки подшипников скольжения и качения

Основной критерий работоспособности подшипника скольжения – правильная установка подшипниковых опор, обеспечивающая их соосность. С этой целью во время предварительной установки подшипниковых опор применяют макетный вал. Соосность установки подшипниковых опор можно проверить несколькими способами: эталонным валом; линейкой и щупом; струной и штихмасом; микрометрическим нутромером; оптическим методом.

Эталонный вал рассчитывают таким образом, чтобы его диаметр имел отклонения от номинального размера, соответствующие допускаемым отклонениям от соосности. Он должен проходить во все втулки и легко вращаться в подшипниках.

В тех случаях, когда требуется повысить точность установки опор, применяют струну, которую подключают к электрической схеме низкого напряжения (рис. 14.8, в). В момент касания измерительным инструментом струны и расточки в корпусе подшипника происходит замыкание электрической цепи, загорается сигнальная лампочка.

Рис. 14.8. Схемы проверки подшипников:

а – линейкой; б – струной; в – струной, включенной в электрическую цепь; 1 – стойка; 2 – ролик; r – радиус вкладышей; Н – расстояние между струной и основанием опоры; h – расстояние от нониуса до опоры

Наибольшую точность соосности подшипниковых опор дают оптические методы контроля с применением специальных приборов – телескопа и коллиматора (рис. 14.9) или автоколлиматора и зеркала. Для особо точного центрирования подшипниковых опор применяют автоколлиматор с лазерным устройством, который обеспечивает точность до 0,8 мкм на 1 м длины при линейных измерениях и до 2 минут – при угловых.

Рис. 14.9. Схемы контроля взаимного расположения подшипниковых опор с помощью коллиматора и телескопа:

1 – коллиматор; 2 – телескоп

Для контроля точности сборки отдельно стоящих подшипниковых опор применяют динамометры, которые измеряют нагрузки под каждой из них. Динамометры устанавливают в лапах подшипниковых опор и по их показаниям регулируют положение осей.

Этот метод применяют при контроле соосности крупногабаритных подшипников.

После контроля соосности опор подшипников скольжения приступают к сборке и пригонке вкладышей подшипников к шейкам валов, предварительно притертым и покрытым тонким слоем краски.

В подшипниках качения различают радиальные и осевые зазоры. После установки колец на вал и в корпус радиальные зазоры проверяют на отсутствие качки. При этом подшипник при проворачивании вручную должен вращаться легко и плавно. Осевые зазоры регулируют за счет смещения одного кольца относительно другого, проворачивая кольцо с телами качения для правильной их самоустановки. Напрессованные на вал кольца упорных подшипников проверяют на осевое биение с помощью индикатора.

После установки подшипников качения проверяют плотность прилегания колец к заплечникам вала с помощью щупа, который вводят в зазор между заплечником вала и подшипниковым кольцом. Для демонтажа подшипниковых узлов применяют специальные приспособления – съемники.

Сборка механизмов передачи движения

Общие сведения о зубчатых передачах

Зубчатые передачи – это передаточные механизмы, звеньями которых являются зубчатые колеса, служащие для передачи движения и с изменением угловой скорости, момента по величине и направлению путем непосредственного контакта. Такие передачи получили широкое применение благодаря таким преимуществам перед другими видами передач, как:

• высокий КПД (до 0,99) и возможность передачи мощностей от долей до десятков тысяч киловатт при окружных скоростях до 150 м/с;
• надежность и долговечность работы в различных условиях эксплуатации.

В зависимости от взаимного расположения геометрических осей ведущего и ведомого валов в пространстве зубчатые передачи классифицируют следующим образом:

• цилиндрические с параллельными осями валов (рис. 15.1, а, б);
• конические с пересекающимися осями (рис. 15.1, в);
• винтовые и червячные с перекрещивающимися осями (рис. 15.1, г).

По форме профиля зуба различают зацепления эвольвентное, циклоидальное и круговое – зацепление Новикова. Наибольшее распространение получили передачи с эвольвентным зацеплением.

В зависимости от расположения зубьев на ободе колеса передачи бывают с прямыми (см. рис. 15.1, а, в), косыми, шевронными (см. рис. 15.1, б) и винтовыми (см. рис. 15.1, г, д) зубьями.

Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное применяют реечные передачи: зубчатое колесо – рейка (рис. 15.1, ж).

Рис. 15.1. Зубчатые передачи:

а – цилиндрическая с прямыми зубьями; б – цилиндрическая с шевронными зубьями; в – коническая с прямыми зубьями; г – цилиндрическая с винтовыми зубьями; д – коническая с винтовыми зубьями; е – червячная; ж – реечная

По окружной скорости различают передачи тихоходные (до 3 м/с), среднескоростные (3–5 м/с) и быстроходные (свыше 15 м/с).

Сборка цилиндрических зубчатых передач

Технология сборки зубчатых передач предусматривает выполнение таких основных работ, как:

• сборка зубчатых колес (если они по конструкции не цельные);
• установка зубчатого колеса на валу;
• установка валов с зубчатыми колесами в корпусе;
• регулирование зацепления зубчатых колес.

Основные требования, предъявляемые к зубчатым передачам: плавность, бесшумность и износостойкость в работе. Чтобы эти требования выполнялись, оси валов, на которых установлены зубчатые колеса, должны быть параллельны, а межцентровое расстояние А (рис. 15.2, а) строго определенным; между зубьями сцепляющихся колес должны быть зазоры; зубья ведущего колеса должны передавать силы зубьям ведомого, соприкасаясь по определенной площадке, называемой пятном контакта.

Рис. 15.2. Передачи цилиндрическими зубчатыми колесами (а); сборка зубчатого колеса с валом (б)

Применяют цельные и составные зубчатые колеса. Цельные выполняют из одной отливки, поковки или одного куска металла, пластмассы. Чтобы сэкономить легированную сталь, в тяжело нагруженных быстроходных передачах при больших диаметрах зубчатых колес колеса делают составными. В таких случаях из более ценного высококачественного материала изготовляют только зубчатый венец, а мало нагруженный диск со ступицей – из менее дорогой стали или чугуна. Сборку таких колес начинают с напрессовки венца на диске ступицы. Чтобы облегчить процесс напрессовки и избежать перекосов, зубчатый венец в ряде случаев подвергают нагреву в масляной ванне или осуществляют нагрев токами высокой частоты до 120–150 °C. После напрессовки в местах сочленения венца со ступицей сверлят отверстия под стопоры, нарезают в них резьбу и завинчивают стопоры.

Часто вместо стопоров венец крепят заклепками. В этом случае, напрессовав венец, сверлят сквозные отверстия, устанавливают в них заклепки и расклепывают головки.

Составные зубчатые колеса повышенной точности в ряде случаев собирают в механическом цехе. При этом иногда на диск ступицы устанавливают предварительно обработанный венец, а затем уже в сборе нарезают зубья и окончательно обрабатывают узел.