Способ сборки радиально-упорных шариковых подшипников

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим операциям сборки изделий, в частности к способам сборки радиально-упорных шариковых подшипников, и может быть использовано в подшипниковом производстве. Способ сборки радиально-упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец включает установку шариков в гнезда сепаратора, запрессовку кольца с замком на другое кольцо, на котором предварительно установлен сепаратор в сборе с комплектом шариков. Перед окончательной сборкой внутреннее кольцо охлаждают до температуры (определяемой по формуле), обеспечивающей сжатие кольца на величину не менее значения величины замка. Наружное кольцо устанавливают в оправке. Сепаратор в сборе с комплектом шариков кладут в коническое кольцо - фиксатор, которое при сближении колец подшипника при сборке освобождает шарики и они занимают рабочее положение. После выравнивания температуры колец подшипника подшипник удаляют со сборочной позиции. Также для достижения увеличенного сборочного зазора наружное кольцо подшипника нагревают до температуры, обеспечивающей необходимое функциональное расширение. Технический результат: повышение эффективности сборки, снижение энергозатрат и исключение повреждений деталей подшипника. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим операциям сборки изделий, в частности к способам сборки радиально-упорных шариковых подшипников, и может быть использовано в подшипниковом производстве.

Известен способ сборки подшипников качения, при котором внутреннее кольцо помещают в наружное кольцо и смещают его эксцентрично последнему. В зазор между кольцами помещают шарики, затем внутреннее кольцо смещают в сторону шариков, и шарики распределяют равномерно в дорожках качения, после чего устанавливают сепаратор. При этом, если расстояние между крайними шариками меньше диаметра дорожки качения внутреннего кольца, сборку осуществляют за счет нагрева или деформации (сжатия) наружного кольца (1).

Этот способ сборки нельзя применить для подшипников с массивными неразъемными сепараторами, так как в этом случае сборка подшипника должна осуществляться с шариками, установленными в гнезда сепаратора.

Известен также способ сборки радиально-упорных неразъемных шарикоподшипников, при котором одно из колец подшипника выполнено с замком, то есть один из бортиков кольца срезан с образованием конической поверхности. А величина «замка» предусмотрена в пределах не менее двух минимальных радиальных зазоров. При этом для обеспечения сборки подшипника его наружное кольцо разогревается, а внутреннее кольцо имеет комнатную температуру. Этот способ реализован в устройстве для сборки радиально-упорных подшипников типа 4-36804 (2), чертежи Опытного завода ЗФ ВНИПП П5063.291.ОСБ, 1990 г. По этому способу (3) шарики, установленные в гнезда сепаратора, предварительно собирают на основании устройства с кольцом подшипника, имеющим полную дорожку качения, и в этот комплект сверху вдвигают конической частью кольцо с замком. При этом шарики, находящиеся у нижней кромки дорожки качения, сдвигаются конусом вдвигаемого кольца ко дну дорожки качения и вверх, навстречу движению вдвигаемого кольца, но не доходят до дна, а заклинивают между конусом и дорожкой качения в угле, равном углу трения, после чего происходит пластическая деформация вдвигаемого кольца в месте перехода конуса на дорожку качения, деформации шариков, а при выскальзывании отдельных шариков из состояния заклинивания они ударяются о противоположную кромку дорожки качения и на них образуются вмятины типа «лодочек». Возникающие повреждения деталей ухудшают вибрационные характеристики подшипников.

В первом случае при использовании способа механической запрессовки при сборке происходит заклинивание шариков между конической поверхностью бортика и дорожкой качения, после чего следует деформация колец и шариков, а при преодолении состояния заклинивания шарики ударяются о противоположную сторону дорожки качения и на них образуются вмятины типа «лодочек». Возникающие дефекты на деталях подшипника снижают ресурс подшипника и ухудшают его виброакустические характеристики. Во втором случае при использовании способа сборки с нагревом наружного кольца подшипника энергозатраты и возможные температурные деформации делают сборку с нагревом не эффективной, к.п.д. нагревателей крайне низок, повышенная температура при сборке ухудшает условия труда.

Целью изобретения является создание способа сборки радиально-упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец, повышающего эффективность сборки, расширяющего технологические возможности и обеспечивающего требуемые показатели качества, собранные в подшипниках.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе сборки радиально-упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец перед окончательной сборкой внутреннее кольцо подшипника охлаждают до температуры, обеспечивающей сжатие кольца на величину не менее значения величины замка, подают на позицию сборки, на которой на него надевают наружное кольцо в сборе с комплектом шариков, вставленных в гнезда сепаратора.

Температура охлаждения внутреннего кольца, при которой происходит его сжатие для обеспечения сборки подшипника, определяется по формуле

где N - величина замка;

i - термический сборочный зазор;

β - коэффициент линейного сжатия материала внутреннего кольца (для стали закаленной значение β=-9,5·106 1/°С);

Δdв - компенсационное сжатие кольца, учитывающее увеличение размеров от прогрева при транспортировке и сборке;

d - номинальный размер сборочного соединения (диаметр бортика кольца);

То - температура окружающей среды.

Температура Т должна быть меньше Tmin - температуры, достижимой при использовании определенного хладоагента.

Значение i принимается равным минимальному зазору, обеспечивающему свободное соединение деталей подшипника с учетом их геометрических параметров и перекоса в начальный момент сборки. Зазор i можно ориентировочно принимать по посадке H7/g6.

Время охлаждения кольца определяется из выражения:

где do - диаметр кольца;

ρ - плотность материала кольца, кг/м3;

Сm - удельная теплоемкость, Дж/кг·/°С;

α - коэффициент теплоотдачи;

χ, υ - геометрические коэффициенты, зависящие от размеров и формы кольца;

θ - относительная температура.

Если рассчитанная температура оказывается ниже достижимой в условиях данного производства при использовании хладоагента, то принимают комбинацию способов термовоздействия охлаждения внутреннего кольца и нагрев наружного кольца для достижения увеличенного сборочного зазора до температуры, обеспечивающей необходимое функциональное расширение.

Температура кольца диаметром 50-240 мм при среднем времени транспортирования от позиции охлаждения к позиции сборки изменяется не более чем на 20°С. Поэтому при предварительных расчетах можно принять

Для радиально-упорных шариковых подшипников массовых серий базовых типоразмеров значение величины замка не превышает 60 мкм. На фиг.1 изображена схема сборки подшипника с замком на наружном кольце (где 1 - внутреннее кольцо подшипника, 2 - рабочая камера для охлаждения, 3 - жидкость, охлаждаемая сухим льдом, 4 - сборочная позиция, 5 - наружное кольцо, 6 - шарики, 7 - сепаратор, 8 - основание, 9 - коническое кольцо-фиксатор, 10 - выталкиватель, 11 - фиксатор, 12 - оправка, 13 - транспортер, 14 - подъемник).

Сборку подшипника осуществляют следующим образом.

Внутреннее кольцо подшипника 1 подается в рабочую камеру 2, где происходит его охлаждение. Рабочая камера представляет собой стальной бак с хорошей термоизоляцией в виде стеклянной или шлаковой ваты, минеральной пробки, пробковых плит или других термоизоляционных материалов. В качестве жидкости 3 используют спирт (денатурированный), ацетон или авиационный бензин. В жидкость, залитую в рабочую камеру, кладут небольшими порциями сухой лед, который, испарясь, понижает температуру жидкости. При температуре жидкости -78,5°С прекращается интенсивное выделение паров и дальнейшее снижение температуры жидкости. В процессе работы в рабочую камеру периодически добавляют небольшие порции сухого льда. Внутреннее кольцо подшипника охлаждают в рабочей камере, подготовленной к работе при вышеописанных условиях.

На сборочную позицию 4 охлажденное внутреннее кольцо подшипника подается из рабочей камеры и устанавливается на фиксатор 11 до плотного прилегания к основанию 8. Наружное кольцо 5 устанавливают в оправку 12, соосную с фиксатором 11. Сепаратор 7 в сборе с комплектом шариков 6 устанавливают в подпружиненное коническое кольцо-фиксатор 9, которое при подаче наружного кольца вниз смещается и шарики устанавливаются в дорожке качения кольца. При дальнейшей подаче наружного кольца шарики смещаются в радиальном направлении и вниз, пока не достигнут дна дорожки качения. Перекатываясь через вершину замка, они занимают рабочее положение. При этом происходит выравнивание температуры колец подшипника. Подшипник становится неразъемным и при помощи выталкивателя 10 удаляется со сборочной позиции.

Технико-экономическая эффективность предложенного способа состоит в следующем:

1. Снижение энергозатрат и тем самым уменьшение себестоимости сборочной операций.

2. Повышается качество подшипников, так как исключаются дефекты на деталях подшипников.

3. Улучшаются условия труда.

4. Повышение долговечности подшипников за счет необратимых изменений механических свойств стали в результате структурных превращений при низких температурах.

Литература

1. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В. Подшипники качения. Справочник. М.-Л., Машгиз, 1960. - C.66-68.

2. Смирнов М.В. Устройство для сборки радиально-упорных шариковых подшипников. Э.-И. "Подшипниковая промышленность", Ввен.9.М., НИИ Авто пром, 1975. - С.53-55.

3. А.с. 1760206 СССР, MKU3 F16С 43/04 Способ сборки радиально - упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец. Куняев В.Е., Селезнев Г.В., Костюков А.Н. - №4869848/27; Заявлено 28.09.90; Опубл 07.09.92, Бюл.№33. - 6 с.

1. Способ сборки радиально-упорных шариковых подшипников с замком на одном из колец, включающий установку шариков в гнезда сепаратора, запрессовку кольца с замком на другое кольцо, на котором предварительно установлен сепаратор в сборе с комплектом шариков, отличающийся тем, что перед окончательной сборкой внутреннее кольцо охлаждают до температуры, обеспечивающей сжатие кольца на величину не менее значения величины замка, которую определяют по формуле

где N - величина замка;

i - термический сборочный зазор;

β - коэффициент линейного сжатия материала внутреннего кольца;

Δdв - компенсационное сжатие поверхности внутреннего кольца, по которой происходит сборка;

d - номинальный диаметр бортика внутреннего кольца;

То - температура окружающей среды,

наружное кольцо устанавливают в оправке, сепаратор в сборе с комплектом шариков кладут в коническое кольцо - фиксатор, которое при сближении колец подшипника при сборке освобождает шарики и они занимают рабочее положение, после выравнивания температуры колец подшипника подшипник удаляют со сборочной позиции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для достижения увеличенного сборочного зазора наружное кольцо подшипника нагревают до температуры, обеспечивающей необходимое функциональное расширение.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при монтаже буксовых узлов колесной пары железнодорожного подвижного состава. .
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при монтаже буксовых узлов колесных пар железнодорожного подвижного состава. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников, предназначенных для ступичных узлов переднеприводных автомобилей.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении точных клепаных изделий типа змейковых сепараторов подшипников качения.

Изобретение относится к области производства радиально-упорных шарикоподшипников, в частности к определению диаметров шариков по результатам измерения дорожек качения наружных и внутренних колец перед сборкой подшипника.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте роликовых подшипников. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству радиально-упорных подшипников. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству радиально-упорных шарикоподшипников. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам селективной сборки подшипников качения, например радиально-упорных двухрядных шарикоподшипников, и может быть использовано в подшипниковой промышленности.

Изобретение относится к ремонту и автоматизированному селективному подбору парных подшипников колесной пары подвижного железнодорожного состава в зависимости от радиального и осевого зазоров и натяга на шейку оси

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, при сборке редукторов ведущих мостов автомобилей
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при ремонте буксовых узлов колесных пар железнодорожного подвижного состава

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим операциям комплектования изделий типа подшипников качения, шариковых винтовых передач и др

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении защитных кожухов подшипников качения, в частности для усиления страховочных подшипников центробежного компрессора

Изобретение относится к способу изготовления соединения подшипника качения с фланцем крепления подшипника. По меньшей мере один подшипник качения устанавливают с помощью внутреннего кольца на фланце крепления подшипника. Для фиксации внутреннего кольца на фланце крепления подшипника без расширения внутреннее кольцо нагружают с помощью прижимного устройства, создающего осевой предварительный натяг внутреннего кольца. Подающий конус, введенный по оси во фланец крепления подшипника, вытесняет радиально в формообразование внутреннего кольца сконцентрированный на фланце крепления подшипника материал. Повышается точность настройки осевого предварительного натяга внутреннего кольца. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к подшипнику (10) качения, который содержит первый и второй корпуса (11, 12) подшипника, установленные с возможностью вращения друг относительно друга вокруг оси (41). Корпуса (11, 12) содержат первое и второе кольца (13, 14), имеющие обращенные друг к другу дорожки (15, 16) качения для размещения множества тел (17) качения. Тела (17) качения расположены между дорожками (15, 16) качения. Кольца (13, 14) выполнены составными в виде сегментов (19, 20), выполненных с возможностью отсоединения друг от друга. Первый корпус (11) установлен с возможностью перестановки в осевом направлении относительно второго корпуса (12). Кроме того, изобретение относится к устройству для кругового движения, которое включает в себя неподвижную ось и расположенную с возможностью вращения вокруг нее карусель для размещения обрабатываемых продуктов рыбоперерабатывающей и мясоперерабатывающей промышленности, при этом карусель расположена с возможностью вращения на неподвижной оси при помощи по меньшей мере одного упомянутого подшипника качения. Технический результат: создание подшипника качения, который можно разобрать и очистить с наименьшими затратами. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам селективной сборки подшипников качения, например радиально-упорных, упорно-радиальных однорядных и двухрядных, и может быть использовано в подшипниковой промышленности. Способ включает измерение диаметров дорожек качения наружных и внутренних колец под углом контакта под действием осевой нагрузки. В качестве осевой нагрузки используют нагрузку на шарики, равную , при этом диаметр шариков при комплектовании определяют из соотношения , а угол контакта при измерении диаметров дорожек качения определяют как , где- нагрузка, при которой осуществляют измерение диаметров дорожек качения, Н; - число шариков, которыми осуществляют измерение диаметров дорожек качения; z - число шариков в собранном шарикоподшипнике; - номинальный угол контакта в подшипнике, обеспечиваемый в процессе комплектования, рад.; Kr - максимальное значение отношения радиальной R и осевой А рабочих нагрузок на подшипник в процессе эксплуатации;- диаметр комплектовочных шариков, мм;и- максимально и минимально допустимые радиусы профиля дорожек качения, мм. Технический результат: повышение грузоподъемности подшипника качения при упрощении процесса комплектования. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в производстве подшипников качения. Способ сборки подшипника качения, который содержит концентрично расположенные кольца с выполненными на них дорожками качения, между которыми размещают тела качения без учета их разноразмерности так, что каждое из тел качения, контактирующее по площадке контакта с одной из дорожек качения, контактирует с двумя соседними телами качения, тела качения, контактирующие с одной и той же дорожкой качения, не контактируют между собой, а диаметр последнего тела качения определяют посредством конусного тарированного контркалибра, помещенного в зазор между установленными телами качения до упора, соответствующее деление которого указывает на величину общего действительного суммарного зазора, включающую диаметр последнего тела качения и суммарную величину минимального масляного слоя между контактирующими парами тел качения на длине, занимаемой телами качения между наружным и внутренним кольцами. Технический результат: упрощение способа сборки подшипника качения, повышение точности сборки подшипника и его работоспособности. 2 ил.

Изобретение относится к уплотнительному устройству (14а) на упорном подшипнике качения (10), который состоит из двух вращающихся колец (12, 13), между которыми расположены тела качения (4), причем уплотнительное устройство (14а) уплотняет пространство (16) упорного подшипника качения (10). Уплотнительное устройство (14а) содержит в качестве армирования симметричную относительно оси вращения жесткую втулку (15a, 15b, 15c), которая окружает с внешней стороны оба вращающихся кольца (12, 13), причем уплотнительное устройство (14a, 14b, 14c) зафиксировано с помощью по меньшей мере одного участка крепления (20a, 20b, 20c). Жесткая втулка (15a, 15b, 15c) имеет с ее стороны, указывающей в направлении вращающихся колец (12, 13), уплотняющие участки (19a, 19b) и образует сплошное соединение с эластичным уплотняющим материалом (17), по меньшей мере, на уплотнительных участках (19a, 19b). Жесткая втулка (15a, 15b) имеет расположенный вокруг или частично стабилизирующий участок (18), который выступает по оси в пространство подшипника качения (16) и образует первый уплотняющий участок (19a) из уплотняющих участков (19a, 19b) по отношению к направленной по оси внутренней стенке (21) первого вращающегося кольца (12) обоих вращающихся колец (12, 13), при этом предусмотрена выходящая из участка (18) и опирающаяся на другое вращающееся кольцо (13) рабочая кромка уплотнения (22) из материала (17), которая образует второй уплотняющий участок (19b) из уплотняющих участков (19a, 19b). Также заявлены подвеска автотранспортного средства с упорным подшипником качения (10) и ось с управляемыми колесами автотранспортного средства, содержащую такую подвеску. Технический результат: создание оптимизированной компактной конструкции уплотнительного устройства для упорного подшипника качения, отличающейся простотой и обладающей улучшенной функцией удерживания и высоким качеством уплотнения, и изготовление которого не требует больших затрат. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим операциям сборки изделий, в частности к способам сборки радиально-упорных шариковых подшипников, и может быть использовано в подшипниковом производстве

Наверх