Главная → Статьи

Выверка валов, подшипников и соединительных муфт

Выверка валов. При монтаже различных машин с вращающимися деталями и узлами их валы, как правило, располагаются горизонтально или вертикально. Валы, поступающие на монтаж с заводов-изготовителей, покрыты для защиты от коррозии слоем краски или лака, либо смазаны густой смазкой и упакованы в ящики. Перед монтажом валы очищают от антикоррозионного покрытия, визуально проверяют отсутствие коррозии и дефектов (царапин, вмятин, раковин), подвергают выверке на прямолинейность. Для этого вал укладывают на подкладки (рис. 53, а) и параллельно его оси натягивают контрольную струну, с нее спускают отвес, ас обеих сторон вала — отвесы. Штихмасом замеряют расстояния а и б от отвесов до отвеса. Затем поворачивают вал на 90° и снова производят замеры. Такие замеры выполняют в нескольких точках по длине вала. Полусумма величин а и б дает расстояние от отвеса 2 до оси вала, которая у прямолинейного вала должна быть одинакова для всех точек.

Рис. 53. Проверка прямолинейности оси вала
а — с помощью отвесов; б — с помощью специального приспособления; 1—контрольные осевые струны; 2—3 — отвесы; 4 — специальное приспособление; 5 — уровень

Для выверки валов удобно пользоваться специальным приспособлением (рис. 53,6), которое устанавливают на вал в месте выполнения замера и проверяют горизонтальность приспособления уровнем. Замеряют расстояния а в нескольких точках по всей длине вала от выступа приспособления до отвеса, спущенного с контрольной струны, параллельной оси вала. Равенство замеров свидетельствует о его прямолинейности. Местные искривления также проверяют линейкой и щупом, а общие — индикатором. Допускаемые отклонения вала от прямолинейности указаны в технических условиях или паспорте машины. При отсутствии этих данных биение участков вала принимают не более 0,05 мм для первого класса точности и соответственно 0,1; 0,2 и 0,4 мм для следующих классов точности изготовления валов.

При выверке сопрягаемых валов на перпендикулярность или параллельность один из валов принимают за базовый, другой устанавливают в проектное положение с учетом допускаемых отклонений.

Выверку на перпендикулярность сопрягаемых валов, лежащих в одной плоскости (рис. 54, а), выполняют с помощью скоб, закрепленных хомутами на концах валов, добиваясь равенства замеров а, и а2 при повороте валов на 180°. Там где это возможно, используют угольник (рис. 54,6).

При выверке перпендикулярности валов, лежащих в разных плоскостях (рис. 54, в), пользуются осевой струной с отвесами, спущенными по оси базового вала, и скобой, прикрепленной ко второму валу (поворачивают его на 180°).

Более точной выверки перпендикулярности достигают при использовании индикаторного приспособления, надеваемого на один из валов с помощью кронштейна (рис. 54, г). Поворачивая приспособление, снимают отсчеты по индикатору в те моменты, когда он соприкасается с другим валом. Разность отсчетов дает величину отклонения от перпендикулярности валов.

Рис. 54. Схемы выверки взаимного положения валов
а, б — на перпендикулярность в одной плоскости; в, г — на перпендикулярность в разных плоскостях; д — на параллельность

Параллельность двух валов проверяют штангенциркулем или штихмасом, делая не менее трех измерений по длине валов. При больших расстояниях между валами (рис. 54, д) их параллельность контролируют с помощью струны 3 и скоб 2, поворачивая валы на 180°.

Установку вертикальных валов выверяют по отвесам или рамным уровням (рис. 55) в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, делая замеры в нескольких точках по длине вала. Замеряя расстояния а и б от отвесов до вала штихмасом, регулируют положение вала, добиваясь равенства этих замеров с учетом предельных допусков на вертикальность. Рамный уровень показывает отклонение оси вала на 1 м его длины.

Выверку горизонтальности вала (рис. 56) производят с помощью уровня 2 (брускового или гидростатического) или отвеса со скобой.

Рис. 55. Выверка вала на вертикальность
1 — отвесы; 2 — рамные уровни

Выверка подшипников. Детали механизмов, подвергающиеся вращательному движению (валы, барабаны, роторы), укладываются в специальные опоры, называемые подшипниками. Применяют подшипники скольжения и качения.

По конструкции подшипники скольжения бывают цельными и разъемными. В корпус цельного подшипника запрессовывают втулку из антифрикционного материала. После запрессовки ее проверяют по валу или калибром и, если радиальные зазоры между валом и втулкой, предусмотренные чертежом, не выдержаны, втулку пришабривают.

У разъемного подшипника втулка имеет разъем по диаметральной плоскости, образуя нижний и верхний вкладыши. К этому типу подшипников относятся и подшипники закрытого типа (жидкостного трения), в которых при всех условиях работы между поверхностью шейки вала и вкладышем подшипника всегда сохраняется масляная пленка, чем достигается жидкостное трение.

При установке разъемных подшипников (рис. 57) контролируют плотность прилегания нижнего вкладыша к корпусу подшипника щупом толщиной 0,03…0,05 мм, который не должен заходить между поверхностями. Поверхность прилегания проверяют на краску (смесь сурика с минеральным маслом или ультрамарин на керосине) и при необходимости пришабривают с точностью 3…5 пятен касания на площади 25X25 мм2. Затем оценивают прилегание шейки вала к нижнему вкладышу, для этого на шейку наносят краску, укладывают на нее вкладыш, крышку подшипника, равномерно затягивают болтами и после этого проворачивают вал.

Рис. 56. Выверка вала на горизонтальность
1 — скоба; 2 — слесарный уровень; 3 — весок

Рис. 57. Проверка и регулирование зазоров в подшипниках скольжения:
1 — вал; 2—нижний вкладыш; 3 — корпус подшипника; 4 — верхний вкладыш; 5,6 — свинцовая проволока; 7 — крышка подшипника

По отпечаткам краски на вкладыше судят о качестве прилегания вала к вкладышу. Шейка вала должна лежать по всей длине вкладыша и касаться его поверхности на дуге в 60…80°. При необходимости баббитовую заливку вкладыша шабрят до получения равномерного расположения пятен, занимающих 60…80% поверхности вкладыша. В подшипниках с односторонним вращением вала пришабривают только нижний вкладыш, в машинах двустороннего вращения — нижний и верхний вкладыши. Затем приступают к замеру и регулировке зазоров в подшипнике.

Верхний зазор а между шейкой вала и верхним вкладышем проверяют щупом или по свинцовому оттиску. Отрезки свинцовой проволоки укладывают на шейку вала в нескольких местах по длине вкладыша, между вкладышами закладывают свинцовую проволоку длиной 20…25 мм и диаметром на 0,2…0,3 мм больше возможного зазора между ними. Накладывают на шейку вала верхний вкладыш и крышку корпуса подшипника, которую затягивают гайками; при этом свинцовая проволока расплющивается. Замеряя микрометром ее толщину определяют величину верхнего радиального зазора, который регулируют толщиной пакета прокладок, укладываемых в разъем вкладышей с обеих сторон. Этот зазор устанавливают по чертежу, при отсутствии данных принимают равным (0,0018…0,0025)D (здесь D — диаметр шейки вала).

У подшипников жидкостного трения величина верхнего зазора имеет примерно следующие значения:

Зазоры б между шейкой вала и боковыми поверхностями нижнего вкладыша измеряют щупом; они должны быть в 1,5…2 раза меньше, чем у верхнего. После этого определяют натяг между верхним вкладышем и крышкой подшипника, для чего свинцовую

проволоку диаметром 1…1.5 мм кладут между ними и в горизонтальном разъеме корпуса подшипника, затягивают крышку болтами, замеряют микрометром толщину сплющенной проволоки и по разности толщины сплющенных участков определяют величину натяга, которая должна быть 0,05…0,2 мм. Между верхним вкладышем и крышкой подшипника кладут прокладку соответствующей толщины. Наконец замеряют щупом или индикатором осевой зазор при крайнем смещении вала, в пределах которого возможно перемещение вала вдоль его оси. Величина осевого зазора зависит от конструкции подшипникового узла и обычно равна 0,1…0,8 мм.

Подшипники качения относятся к изделиям высокого класса точности и требуют повышенного качества выполнения всех монтажных и выверочных операций. Они подразделяются на радиальные, радиально-упорные и упорные. Подшипники каждой из этих групп, в свою очередь, делятся на шариковые и роликовые. По количеству рядов элементов качения подшипники подразделяются на одно-, двух- и четырехрядные.

После промывки и ревизии подшипников приступают к их монтажу с одновременным выполнением выверочных операций. Вначале штихмасом или индикаторным нутромером контролируют посадочные поверхности корпусов подшипников в нескольких сечениях по длине посадочного места в трех диаметральных направлениях (рис. 58, а) и среднее арифметическое значение их принимают за абсолютный размер диаметра.

Рис. 58. Схема выверки деталей подшипниковых узлов
а — посадочной поверхности корпуса; б, в — фланцевой поверхности корпуса; г — фланцевой поверхности крышки; д—развалки расточки корпуса; е—посадочной поверхности вала; I—корпус подшипника; 2 — угольник; 3—щуп; 4 — поверочная линейка; 5 — крышка подшипника; 6 — шейка вала

В разъемном корпусе предварительно затягивают болты, соединяющие обе его половины. Плотность прилегания плоскостей разъема проверяют щупом толщиной 0,03…0,05 мм по всей длине разъема. Посадочные поверхности корпуса исправляют шабрением или припиловкой. Проверяют перпендикулярность плоскости торца корпуса к расточке для подшипника угольником и щупом (рис. 58,6), а также совмещение торцов крышки и корпуса линейкой и щупом (рис. 58, виг). Допускаемый зазор не более 0,05 мм.

Для предотвращения защемления подшипника при монтаже в случае деформации разъемного корпуса или дефектов механической обработки посадочные поверхности корпуса и крышки должны иметь развалку в плоскостях разъема (рис. 58, д). Ниже приводится предел величины развалки:

Диаметры шеек валов 6 проверяют микрометром в нескольких сечениях по длине посадочной поверхности в трех диаметральных направлениях через 120° и среднеарифметическое значение принимают за абсолютный размер диаметра. На рис. 58, е показана схема контроля диаметра конусной шейки вала. Валы, шейки которых имеют диаметр больше указанного в чертежах, исправляют на станках шлифованием или полированием.

Подшипники качения могут монтироваться либо с натягом на валу, либо с натягом в корпусе или с натягом на валу и в корпусе. При посадке подшипников на вал и в корпус с натягом возможно уменьшение зазоров между кольцами и телами качения вплоть до защемления последних. Уменьшение радиальных зазоров при напрессовке внутреннего кольца на вал наблюдается в пределах 0,55…0,6 от величины натяга, а при запрессовке наружного кольца в корпус — в пределах 0,65…0,7 величины натяга. В конических роликоподшипниках проверяют только осевой зазор, соответствующий величине осевого перемещения одного кольца относительно другого.

В справочной литературе приводятся допускаемые величины уменьшения радиальных зазоров. Последние проверяют щупом, который вводят между верхним роликом и беговой дорожкой наружного кольца, плотно прижимая наружное кольцо подшипника к нижним роликам. Кроме того, эти зазоры контролируют проверкой колец на качку, легкость и плавность вращения от руки. Осевые зазоры проверяют индикатором или от руки на качку, отжимая вал по оси в противоположные стороны. Кольца упорных подшипников, напрессованных на вал,контролируют индикатором на осевое биение. Величину осевого зазора устанавливают путем регулирования прокладки или с помощью регулировочной гайки.

При посадке подшипника на вал следят, чтобы он вплотную доходил до торца заплечика вала. Плотность прилегания плоскостей подшипника и заплечиков вала проверяют щупом толщиной 0,03 мм, который не должен проходить между ними.

Выверка соосности подшипников многоопорного вала. Монтаж подшипников в нескольких корпусах для многоопорного вала выполняют с обязательным соблюдением их соосности. Суммарное несовпадение осей подшипников в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должно превышать 0,1 мм на 1 м.

В практике монтажа оборудования используют различные способы выверки подшипников:
– по краске с помощью калиброванной оправки, которую укладывают на посадочные места соседних разъемных корпусов (рис. 59, а);
– контрольной линейкой, уровнем и щупом по наружным кольцам подшипников качения (рис. 59,6);
– по струне, натягиваемой специальным приспособлением по оси подшипников, с замерами расстояний от базовых мест (обычно расточек в корпусах) до струны; в этом случае замеры ведут микрометрическим штихмасом, момент касания которого к струне определяют электроакустическим способом (рис. 59, в);
– оптическими приборами: в горизонтальной плоскости — нивелиром, в вертикальной — теодолитом с замерами по валу или наружным кольцам подшипников качения (рис. 60);

С помощью лазерной центрирующей измерительной системы, обеспечивающей высокую точность измерений (±0,02 мм на 10 м).

Выверка муфтовых соединений. Муфты служат для соединения двух валов и передают крутящий момент без изменения его по величине и направлению. В зависимости от условий работы соединяемых валов применяются различные типы муфт, выверка которых имеет свои особенности.

Жесткие муфты подразделяются на втулочные, продольно-свертные и поперечно-свертные — фланцевые (рис. 61, а—в). Втулочные и продольно-свертные не имеют выверочных баз, перед их установкой проверяют соосность валов, предельное биение концов которых не должно быть более 0,01…0,02 мм. После насадки полумуфт на валы контролируют с помощью индикатора (рис. 62) их радиальное и торцевое биение, которое не должно превышать 0,03…0,04 мм. У фланцевых полумуфт торцевое биение должно быть не более 0,02…0,03 мм.

В пальцевых полумуфтах (рис. 61, г) проверяют прилегание пальцев к поверхности отверстий, замеряя зазоры между ними, которые не должны превышать 0,3…0,6 мм.

Упругие пружинные муфты после насадки на концах соединяемых валов проверяют на соосность, после чего замеряют зазоры между пружинами и втулками кожухов с помощью свинцовых ОТТИСКОВ (рис. 61,(3).

Рис. 59. Схема выверки соосности подшипников качения
а — калиброванной оправкой по краске; б — линейкой, уровнем и щупом; в — микрометрическим штихмасом по струне; 1 — корпус подшипника; 2 — калиброванная оправка; 3 — подшипник; 4 — контрольная линейка; 5 — уровень; 6 — струна; 7—микрометрический штихмас

Рис. 60. Схема выверки соосности подшипников многоопорного вала
1 — нивелир; 2 — теодолит; 3 — малогабаритная шкаловая рейка; 4 — зеркало на призме; 5 — визирная марка

Рис. 61. Соединительные муфты
а — жесткая втулочная; б — жесткая продольно-свертная; a — жесткая фланцевая; г — пальцевая; д—упругая пружинная; е — зубчатая

Рис. 62. Схема выверки полумуфты на торцевое и радиальное биение с помощью индикаторов

После установки зубчатых муфт на валы контролируют радиальное биение окружности выступов зубьев втулок, которое зависит от диаметра муфт и составляет 0,04…0,1 мм (рис. 61, е).

Ваш отзыв