Головна → Статті
Вивірка валів, підшипників і з'єднувальних муфт
Вивірка валів. При монтажі різних машин з обертовими деталями і вузлами їх вали, як правило, розташовуються горизонтально або вертикально. Вали, що надходять на монтаж з заводів-виготовлювачів, покриті для захисту від корозії шаром фарби або лаку, або змащені густим мастилом і упаковані в ящики. Перед монтажем вали очищають від антикорозійного покриття, візуально перевіряють відсутність корозії і дефектів (подряпин, вм'ятин, раковин), піддають вивірки на прямолінійність. Для цього вал укладають на підкладки (рис. 53, а) і паралельно його осі натягують контрольну струну, з неї спускають висок, ас обох сторін валу - схили. Штихмас заміряють відстані а і б від схилів до схилу. Потім повертають вал на 90 ° і знову роблять виміри. Такі виміри виконують в кількох точках по довжині вала. Напівсума величин а і б дає відстань від схилу 2 до осі вала, яка у прямолінійного вала повинна бути однакова для всіх точок.
Мал. 53. Перевірка прямолінійності осі вала
а - за допомогою схилів; б - за допомогою спеціального пристосування; 1-контрольні осьові струни; 2-3 - схили; 4 - спеціальне пристосування; 5 - рівень
Для вивірки валів зручно користуватися спеціальним пристосуванням (рис. 53,6), яке встановлюють на вал в місці запрограмувати відлік і перевіряють горизонтальність пристосування рівнем. Заміряють відстані а в декількох точках по всій довжині вала від виступу пристосування до схилу, спущеного з контрольною струни, паралельної осі вала. Рівність вимірів свідчить про його прямолінійності. Місцеві викривлення також перевіряють лінійкою і щупом, а загальні - індикатором. Допустимі відхилення вала від прямолінійності вказані в технічних умовах або паспорті машини. При відсутності цих даних биття ділянок вала приймають не більше 0,05 мм для першого класу точності і відповідно 0,1; 0,2 і 0,4 мм для наступних класів точності виготовлення валів.
Під час вивірення сполучених валів на перпендикулярність або паралельність один з валів приймають за базовий, інший встановлюють в проектне положення з урахуванням допустимих відхилень.
Вивірку на перпендикулярність сполучених валів, що лежать в одній площині (рис. 54, а), виконують за допомогою скоб, закріплених хомутами на кінцях валів, домагаючись рівності вимірів а, і а2 при повороті валів на 180 °. Там де це можливо, використовують косинець (рис. 54,6).
Під час вивірення перпендикулярності валів, що лежать в різних площинах (рис. 54, в), користуються осьової струною з схилами, спущеними по осі базового вала, і скобою, прикріпленою до другого валу (повертають його на 180 °).
Більш точної вивірки перпендикулярності досягають при використанні індикаторного пристосування, що надягається на один з валів за допомогою кронштейна (рис. 54, г). Повертаючи пристосування, знімають відліки по індикатору в ті моменти, коли він стикається з іншим валом. Різниця відліків дає величину відхилення від перпендикулярності валів.
Мал. 54. Схеми вивірки взаємного положення валів
а, б - на перпендикулярність в одній площині; в, г - на перпендикулярність в різних площинах; д - на паралельність
Паралельність двох валів перевіряють штангенциркулем або штихмас, роблячи не менше трьох вимірів по довжині валів. При великих відстанях між валами (рис. 54, д) їх паралельність контролюють за допомогою струни 3 і скоб 2, повертаючи вали на 180 °.
Установку вертикальних валів вивіряють по схилу або рамним рівнями (рис. 55) в двох взаємно перпендикулярних площинах, роблячи заміри в декількох точках по довжині вала. Заміряючи відстані а і б від схилів до вала штихмас, регулюють положення вала, домагаючись рівності цих вимірів з урахуванням граничних допусків на вертикальність. Рамний рівень показує відхилення осі вала на 1 м його довжини.
Вивірку горизонтальності вала (рис. 56) виробляють за допомогою рівня 2 (брускового або гідростатичного) або схилу зі скобою.
Мал. 55. Узгодження вала на вертикальність
1 - схили; 2 - рамні рівні
Вивірка підшипників. Деталі механізмів, що піддаються обертального руху (вали, барабани, ротори), укладаються в спеціальні опори, звані підшипниками. Застосовують підшипники ковзання і кочення.
По конструкції підшипники ковзання бувають цільними і роз'ємними. У корпус цільного підшипника запресовують втулку з антифрикційного матеріалу. Після запресовування її перевіряють по валу або калібром і, якщо радіальні зазори між валом і втулкою, передбачені кресленням, що не витримані, втулку пришабровують.
У рознімного підшипника втулка має роз'єм по діаметральної площині, утворюючи нижній і верхній вкладиші. До цього типу підшипників відносяться і підшипники закритого типу (рідинного тертя), в яких при будь-яких умовах роботи між поверхнею шийки вала і вкладишем підшипника завжди зберігається масляна плівка, чим досягається рідинне тертя.
При установці роз'ємних підшипників (рис. 57) контролюють щільність прилягання нижнього вкладиша до корпусу підшипника щупом товщиною 0,03 ... 0,05 мм, який не повинен заходити між поверхнями. Поверхня прилягання перевіряють на фарбу (суміш сурику з мінеральним маслом або ультрамарин на гасі) і при необхідності пришабровують з точністю 3 ... 5 плям торкання на площі 25X25 мм 2. Потім оцінюють прилягання шийки вала до нижнього вкладиша, для цього на шийку наносять фарбу, укладають на неї вкладиш, кришку підшипника, рівномірно затягують болтами і після цього провертають вал.
Мал. 56. Узгодження вала на горизонтальність
1 - скоба; 2 - слюсарний рівень; 3 - вагомий
Мал. 57. Перевірка і регулювання зазорів в підшипниках ковзання:
1 - вал; 2-нижній вкладиш; 3 - корпус підшипника; 4 - верхній вкладиш; 5,6 - свинцева дріт; 7 - кришка підшипника
За відбитками фарби на вкладиші судять про якість прилягання валу до вкладиша. Шийка вала повинна лежати по всій довжині вкладиша і стосуватися його поверхні на дузі в 60 ... 80 °. При необхідності бабітовим залив вкладиша шабрують до отримання рівномірного розташування плям, що займають 60 ... 80% поверхні вкладиша. У підшипниках з одностороннім обертанням вала пришабровують тільки нижній вкладиш, в машинах двостороннього обертання - нижній і верхній вкладиші. Потім приступають до виміру і регулювання зазорів в підшипнику.
Верхній зазор а між шийкою вала і верхнім вкладишем перевіряють щупом або по свинцевому відбитку. Відрізки свинцевого дроту укладають на шийку вала в декількох місцях по довжині вкладиша, між вкладишами закладають свинцеву дріт довжиною 20 ... 25 мм і діаметром на 0,2 ... 0,3 мм більше можливого зазору між ними. Накладають на шийку вала верхній вкладиш і кришку корпусу підшипника, яку затягують гайками; при цьому свинцева дріт розплющується. Заміряючи мікрометрів її товщину визначають величину верхнього радіального зазору, який регулюють товщиною пакету прокладок, що укладаються в роз'єм вкладишів з обох сторін. Цей зазор встановлюють за кресленням, при відсутності даних приймають рівним (0,0018 ... 0,0025) D (тут D - діаметр шийки вала).
У підшипників рідинного тертя величина верхнього зазору має приблизно такі значення:
Зазори б між шийкою вала і бічними поверхнями нижнього вкладиша вимірюють щупом; вони повинні бути в 1,5 ... 2 рази менше, ніж у верхнього. Після цього визначають натяг між верхнім вкладишем і кришкою підшипника, для чого свинцеву
дріт діаметром 1 ... 1.5 мм кладуть між ними і в горизонтальному роз'ємі корпусу підшипника, затягують кришку болтами, вимірюють мікрометром товщину сплющеною дроту і по різниці товщини сплюснутих ділянок визначають величину натягу, яка повинна бути 0,05 ... 0,2 мм. Між верхнім вкладишем і кришкою підшипника кладуть прокладку відповідної товщини. Нарешті заміряють щупом або індикатором осьовий зазор при крайньому зміщенні вала, в межах якого можливе переміщення вала уздовж його осі. Величина осьового зазору залежить від конструкції підшипникового вузла і зазвичай дорівнює 0,1 ... 0,8 мм.
Підшипники кочення відносяться до виробів високого класу точності і вимагають підвищеної якості виконання всіх монтажних і виверочние операцій. Вони підрозділяються на радіальні, радіально-наполегливі і наполегливі. Підшипники кожної з цих груп, в свою чергу, діляться на кулькові і роликові. За кількістю рядів елементів кочення підшипники поділяються на одно-, дво- і чотирирядні.
Після промивання і ревізії підшипників приступають до їх монтажу з одночасним виконанням виверочние операцій. Спочатку штихмас або індикаторним нутромером контролюють посадочні поверхні корпусів підшипників в декількох перетинах по довжині посадкового місця в трьох діаметральні напрямках (рис. 58, а) і середнє арифметичне значення їх приймають за абсолютний розмір діаметра.
Мал. 58. Схема вивірки деталей підшипникових вузлів
а - посадкової поверхні корпусу; б, в - фланцевої поверхні корпусу; г - фланцевої поверхні кришки; д-развалкі розточення корпусу; е-посадкової поверхні вала; I-корпус підшипника; 2 - косинець; 3-щуп; 4 - перевірочна лінійка; 5 - кришка підшипника; 6 - шийка вала
У роз'ємному корпусі попередньо затягують болти, що з'єднують обидві його половини. Щільність прилягання площин роз'єму перевіряють щупом товщиною 0,03 ... 0,05 мм по всій довжині гнізда. Посадочні поверхні корпусу виправляють шабрением або пріпіловкой. Перевіряють перпендикулярність площини торця корпусу до расточке для підшипника косинцем і щупом (рис. 58,6), а також поєднання торців кришки і корпусу лінійкою і щупом (рис. 58, віг). Допустимий зазор не більше 0,05 мм.
Для запобігання защемлення підшипника при монтажі в разі деформації рознімного корпусу або дефектів механічної обробки посадочні поверхні корпусу і кришки повинні мати развалку в площинах роз'єму (рис. 58, д). Нижче наводиться межа величини развалкі:
Діаметри шийок валів 6 перевіряють мікрометром в декількох перетинах по довжині посадкової поверхні в трьох діаметральні напрямках через 120 ° і середньоарифметичне значення приймають за абсолютний розмір діаметра. На рис. 58, е показана схема контролю діаметра конусної шийки вала. Вали, шийки яких мають діаметр більше зазначеного в кресленнях, виправляють на верстатах шліфуванням або поліруванням.
Підшипники кочення можуть монтуватися або з натягом на валу, або з натягом в корпусі або з натягом на валу і в корпусі. При посадці підшипників на вал і в корпус з натягом можливе зменшення зазорів між кільцями і тілами кочення аж до защемлення останніх. Зменшення радіальних зазорів при напресування внутрішнього кільця на вал спостерігається в межах 0,55 ... 0,6 від величини натягу, а при запресовуванні зовнішнього кільця в корпус - в межах 0,65 ... 0,7 величини натягу. У конічних роликопідшипників перевіряють тільки осьової зазор, який відповідає величині осьового переміщення одного кільця щодо іншого.
У довідковій літературі наводяться допустимі величини зменшення радіальних зазорів. Останні перевіряють щупом, який вводять між верхнім роликом і біговою доріжкою зовнішнього кільця, щільно притискаючи зовнішнє кільце підшипника до нижніх роликів. Крім того, ці зазори контролюють перевіркою кілець на качку, легкість і плавність обертання від руки. Осьові зазори перевіряють індикатором або від руки на качку, віджимаючи вал по осі в протилежні сторони. Кільця наполегливих підшипників, напресованих на вал, контролюють індикатором на осьове биття. Величину осьового зазору встановлюють шляхом регулювання прокладки або за допомогою регулювальної гайки.
При посадці підшипника на вал стежать, щоб він впритул доходив до торця заплечика вала. Щільність прилягання площин підшипника і заплічок вала перевіряють щупом товщиною 0,03 мм, який не повинен проходити між ними.
Вивірка співвісності підшипників Многоопорная вала. Монтаж підшипників в декількох корпусах для Многоопорная вала виконують з обов'язковим дотриманням їх співвісності. Сумарне розбіжність осей підшипників у вертикальній і горизонтальній площинах не повинно перевищувати 0,1 мм на 1 м.
У практиці монтажу обладнання використовують різні способи вивіряння підшипників:
- по фарбі за допомогою каліброваного оправлення, яку укладають на посадочні місця сусідніх рознімних корпусів (рис. 59, а);
- контрольної лінійкою, рівнем і щупом по зовнішнім кільцям підшипників кочення (рис. 59,6);
- по струні, натягиваемой спеціальним пристосуванням по осі підшипників, з вимірами відстаней від базових місць (зазвичай расточек в корпусах) до струни; в цьому випадку виміри ведуть мікрометричним штихмас, момент торкання якого до струни визначають електроакустичним способом (рис. 59, в);
- оптичними приладами: в горизонтальній площині - нівеліром, у вертикальній - теодолітом з вимірами по валу або зовнішнім кільцям підшипників кочення (рис. 60);
За допомогою лазерної центрирующей вимірювальної системи, що забезпечує високу точність вимірювань (± 0,02 мм на 10 м).
Вивірка муфтових з'єднань. Муфти служать для з'єднання двох валів і передають крутний момент без зміни його за величиною і напрямком. Залежно від умов роботи з'єднуються валів застосовуються різні типи муфт, вивірка яких має свої особливості.
Жорсткі муфти поділяються на втулкові, поздовжньо-з'єднувальні та поперечно-з'єднувальні - фланцеві (рис. 61, а-в). Втулкові і поздовжньо-з'єднувальні не мають виверочние баз, перед їх установкою перевіряють співвісність валів, граничне биття кінців яких не повинно бути більше 0,01 ... 0,02 мм. Після насадки полумуфт на вали контролюють за допомогою індикатора (рис. 62) їх радіальне і торцеве биття, який мав би перевищувати 0,03 ... 0,04 мм. У фланцевих полумуфт торцеве биття має бути не більше 0,02 ... 0,03 мм.
У пальцевих напівмуфтах (рис. 61, г) перевіряють прилягання пальців до поверхні отворів, заміряючи зазори між ними, які не повинні перевищувати 0,3 ... 0,6 мм.
Пружні пружинні муфти після насадки на кінцях з'єднуються валів перевіряють на співвісність, після чого вимірюють зазори між пружинами і втулками кожухів за допомогою свинцевих відбитків (рис. 61, (3).
Мал. 59. Схема вивірки співвісності підшипників кочення
а - калиброванной оправкой по фарбі; б - лінійкою, рівнем і щупом; в - мікрометричним штихмас по струні; 1 - корпус підшипника; 2 - калібрований оправлення; 3 - підшипник; 4 - контрольна лінійка; 5 - рівень; 6 - струна; 7-мікрометричний штихмас
Мал. 60. Схема вивірки співвісності підшипників Многоопорная вала
1 - нівелір; 2 - теодоліт; 3 - малогабаритна шкаловая рейка; 4 - дзеркало на призмі; 5 - візирна марка
Мал. 61. Сполучні муфти
а - жорстка Втулкові; б - жорстка поздовжньо-з'єднувальні; a - жорстка фланцевая; г - пальцевая; д-пружна пружинна; е - зубчаста
Мал. 62. Схема вивірки напівмуфти на торцеве і радіальне биття за допомогою індикаторів
Після установки зубчастих муфт на вали контролюють радіальне биття окружності виступів зубів втулок, яке залежить від діаметра муфт і становить 0,04 ... 0,1 мм (рис. 61, е).