Всё для ремонта авто

Меню

Метка: Подшипник

Установка подшипников качения

В агрегатах силовой передачи применяют почти исключительно подшипники качения — шариковые и роликовые. При работе подшипников в них появляются следующие дефекты:

  1. износ колец и трещины в них;
  2. износ или выкрашивание шариков и роликов.

Подшипники, имеющие эти дефекты, а также большой осевой и радиальный зазоры, не ремонтируют, а заменяют новыми.

При установке подшипника одно его кольцо должно иметь прессовую посадку с натягом в 0,01—0,03 мм, а другое — посадку скольжения с зазором от 0 до 0,03—0,04 мм (в зависимости от наружного диаметра цодшипника).

Прессовую посадку внутреннего кольца подшипника и скользящую наружного его кольца применяют в случаях, когда вращающейся частью является вал агрегата (валы коробки передач, главной передачи). Если же вращающейся частью является деталь на неподвижной шейке (ступица колеса), тр прессовую посадку должно иметь наружное кольцо, а скользящую — внутреннее. При прессовой посадке соответствующего кольца предупреждается износ вращающейся детали (шейки вала, ступицы), а при скользящей посадке другого кольца оно может несколько проворачиваться, что устраняет одностороннюю нагрузку шариков или роликов на кольцо, уменьшает его износ и повышает срок работы.

Применение съемников для снятия подшипников

Рис. Применение съемников для снятия подшипников.

Прессовая посадка обоих колец неизбежно приводила бы к повреждению подшипника при его снятии и установке.

При запрессовке подшипника на его кольцо, подлежащее прессовой посадке, устанавливают медную оправку и легкими ударами молотка или прессом производят запрессовку. При этом необходимо следить за тем, чтобы подшипник не имел перекоса. Для облегчения установки на вал подшипник можно нагреть в масле до температуры 70—80°. При снятии подшипников следует пользоваться специальными съемниками или оправками и прессом. Нельзя допускать ударов по шарикам, роликам или по кольцу, предназначенному для скользящей посадки.

Ремонт шатунных и коренных подшипников

Нижние головки шатунов и коренные подшипники заливают баббитом по телу подшипников или по стальным тонкостенным вкладышам. Износ баббитовой заливки вызывает увеличение радиального зазора в подшипниках и появление при работе двигателя глухих металлических стуков. Этот дефект устраняют подтягивая подшипники и перезаливая их (если заливка баббита произведена по телу), а также заменяя тонкостенные вкладыши.

Шатунные подшипники подтягивают в следующем порядке:

  1. Спускают масло из картера двигателя и вывертывают свечи.
  2. Снимают поддон картера, масляный насос и масляную магистраль (если этого требует конструкция двигателя).
  3. Расшплинтовывают и ослабляют гайки всех шатунных подшипников.
  4. Отвертывают гайки первого шатуна, снимают нижнюю крышку подшипника, осматривают баббитовую заливку, зачищают шабером верхний загрязненный слой и подправляют баббитовую заливку, зачищают холодильники и смазочные канавки. Необходимо строго следить за тем, чтобы прокладки и крышка шатуна находились на своих местах.
  5. Удаляют с каждой стороны подшипника одну-две регулировочные прокладки, затем тщательно вытирают рабочую поверхность крышки, смазывают ее маслом, ставят на место и полностью затягивают гайки болтов шатуна.
  6. Провертывают рукояткой коленчатый вал, который должен при этом вращаться под небольшим давлением руки. Если вал вращается туго, то ставят по прокладке с каждой стороны подшипника или взамен тонких прокладок более толстые. Если же вал провертывается легко, то удаляют дополнительно еще по одной прокладке с каждой стороны подшипника.

По окончании затяжки первого подшипника гайки его болтов ослабляют и таким же образом по очереди подтягивают остальные шатунные подшипники.

По окончании затяжки последнего подшипника полностью затягивают гайки болтов всех подшипников и шплинтуют их.

Шплинтовка гаек шатуна

Рис. Шплинтовка гаек шатуна:
а — неправильно; б — правильно.

Коренные подшипники подтягивают так же, как и шатунные, но начинают со среднего подшипника и без его ослабления после подтяжки. При большом износе подшипников, когда даже удалением всех регулировочных прокладок невозможно получить нормальную затяжку, подшипники перезаливают. Подпиливание торцов крышек подшипников для уменьшения зазора не допускается.

Заливка подшипников

При заливке подшипников выполняют следующие операции:

  1. Обезжиривают подшипник в 10%-ном растворе каустической соды, нагретом до температуры 80—90°, а затем промывают его в горячей воде
  2. Удаляют старый баббит пламенем паяльной лампы. Во избежание выгорания составных элементов баббита пламя паяльной лампы нужно направлять на внешнюю, тыльную сторону подшипника. При этом условии старый баббит может быть использован для последующей заливки в смеси с новым баббитом. При большом объеме работ целесообразно применять другой способ удаления баббита, который заключается в том, что обезжиренный подшипник опускают в расплавленный баббит, имеющий температуру 450—470°, вследствие чего старый баббит выплавляется.
  3. Очищают поверхность подшипника от шлака и остатков баббита металлической щеткой, смазывают травленой соляной кислотой, нагревают с обратной стороны до температуры 300—350° и лудят третником. Чугунные подшипники заливают без полуды.
  4. Заглушают смазочные отверстия подшипника асбестом и устанавливают его в приспособление для заливки.Простейшее приспособление для заливки отдельных половин подшипника и толстостенных вкладышей показано на рисунке. Перед заливкой баббита приспособление и подшипник должны быть прогреты до температуры 120—150°.Приспособление для заливки вкладышей и крышек подшипников

    Рис. Приспособление для заливки вкладышей и крышек подшипников:
    1 — упорная плита; 2 — форма; 3—заливаемый вкладыш; 4 — зажимной болт; 5 — слой баббита.

    Для тонкостенных вкладышей применяют центробежную заливку. Сущность этого способа заключается в том, что обслуженные вкладыши устанавливают в приспособление (рис. а), укрепленное в патроне станка или в специальном приборе с ручным приводом (рис. б) и приводят вкладыши во вращение с числом оборотов 600—800 в минуту. После этого через литник заливают определенную порцию баббита, который распределяется на поверхности вкладышей ровным плотным слоем. Центробежный способ заливки можно применять и для шатунов, заливаемых баббитом по телу нижней головки (автомобилей ГАЗ-ММ, ЗИС-5). Для этого шатун устанавливают в приспособление, шпиндель которого вращается в шарикоподшипниках от электродвигателя. Верхнюю головку шатуна надевают на палец диска, а нижнюю зажимают между двумя щеками (левой и правой). При установке шатуна левую щеку нужно перемещать винтом. Перед заливкой головку шатуна нагревают на 120—150°, затем включают электродвигатель и через литник в нижнюю головку заливают строго определенную порцию баббита.

    Приспособления для центробежной заливки вкладышей

    Рис. Приспособления для центробежной заливки вкладышей:
    а — приспособление к токарному станку; б — прибор для заливки вкладышей с ручным приводом; 1 — патрон станка; 2 — приспособление для установки вкладышей; 3 — вкладыши; 4 — литники; 5 и 7 — подвижной и неподвижный диски патрона; 6 — направляющие шпильки.

    Коренные подшипники, не имеющие вкладышей, заливают непосредственно в блоке с применением специального приспособления.

    Температуру баббита при заливке определяют пирометром. При отсутствии пирометра готовность баббита к заливке можно определить погружением в баббит сухой сосновой лучинки (толщиной примерно 3 мм и шириной 10 мм), которая при нормальной температуре баббита буреет через 3 сек. и обугливается через 8—10 сек.

    При длительной заливке для предупреждения выгорания баббита на его поверхность насыпают слой древесного угля (кусочки 4—5 мм без пыли).

    Прибор для центробежной заливки шатунных подшипников

    Рис. Прибор для центробежной заливки шатунных подшипников:
    1 — винт подачи левой щеки; 2 — маховичок; 3 — шкив шпинделя; 4 — шпиндель; 5 — палец; 6 — шатун; 7 — левая щека; 8 — правая щека; 9 и 10 — диски; 11 — противовес; 12 — приводной ремень электродвигателя.

  5. Проверяют качество заливки подшипника или вкладыша на звук. С этой целью подшипник подвешивают на проволоке и затем легко ударяют по нему металлическим предметом. При хорошей заливке звук будет чистый, металлический, а при плохом приставании баббита—дребезжащий. В последнем случае подшипник заливают вновь

Растачивание подшипников

После заливки подшипники растачивают. Шатунные подшипники можно растачивать на токарном станке или ручным приспособлением. Перед растачиванием обе половины подшипника свинчивают, устанавливая при этом регулировочные прокладки. Растачивание производят за два прохода по размеру шейки вала с припуском 0,15—0,2 мк на последующую шабровку.

Прибор для растачивания шатунных подшипников

Рис. Прибор для растачивания шатунных подшипников:
1 — рукоятка ручного привода; 2 —задняя бабка; 3 и 5 — установочные центры; 4 — передняя бабка; 6 — шестерни промежуточного вала; 7 — промежуточный вал; 8 — маховичок промежуточного вала; 9 — стопорный рычаг; 10 — замыкающее кольцо; 11 и 15 — резцедержатели; 12 — торцевой фасонный резец; 13 — резцовый вал; 14 — шатун; 16 — станина; 17 — стопорный винт.

Коренные подшипники растачивают ручным приспособлением, устанавливаемым непосредственно на блоке цилиндров.

На скалке приспособления имеются резцы для одновременного растачивания всех подшипников. Растачивание производят за два-три прохода с припуском 0,15—0,2 мм на шабровку. Резцы устанавливают на нужный размер винтами по микрометру.

Приспособление для растачивания коренных подшипников

Рис. Приспособление для растачивания коренных подшипников:
1 — вороток для вращения гайки подающего механизма; 2 — храповое колесо подачи; 3, 8 и 10 — лапы крепления приспособления к блоку; 4 и 9 — установочные шаблоны; 5 — резец; 6 — скалка; 7 — стопорный винт резца; 11 — рукоятка ручного привода; 12 — винт подачи.

Скалку с резцами подают механизмом подачи, который прикреплен к крайней лапе приспособления. Приспособление центрируется по оси подшипников посредством двух шаблонов, которые своими штифтами входят в отверстия для болтов коренных подшипников.

Кроме указанного, существует скоростное растачивание (тонкое), после которого не требуется шабровки. Такое растачивание производится на станке резцами из твердых сплавов при скорости резания 350—500 м/мин и при малых подачах резца, не превышающих 0,05 мм на один оборот.

Шабровка подшипников

После обычного растачивания подшипники шабрят, чтобы обеспечить правильное их прилегание к шейкам коленчатого вала. Для шабровки шатунного подшипника шейку вала смазывают тонким слоем краски (синьки) и на шейке укрепляют шатунный подшипник с регулировочными прокладками. Затем вал поворачивают и снимают шатун. На баббитовой заливке остаются следы краски в наиболее возвышенных точках. Места, покрытые краской, снимают шабером, и шатун вновь устанавливают на вал.

Эта операция продолжается до тех пор, пока следы краски займут не менее 75% поверхности подшипника и на каждый квадратный сантиметр будет приходиться не менее 8—10 пятен. Для шабровки коренных подшипников все коренные шейки смазывают краской и вал укладывают на подшипники в блок. Не устанавливая крышек подшипников, вал повертывают, затем его снимают и шабрят половины подшипников, расположенные в блоке. По окончании шабровки половин подшипников блока привертывают крышки коренных подшипников с прокладками и повертывают вал, затем шабрят крышки. После окончания шабровки обеих половин подшипников их окончательно подтягивают.

Замена шатунных вкладышей

Проверка затяжки подшипника

Рис. Проверка затяжки подшипника:
1 — крышка подшипника;
2 — пластинка-щуп.

Для замены шатунных вкладышей необходимо:

  1. Расшплинтовать гайки всех шатунных болтов.
  2. Отвернуть гайки болтов первого шатуна, вынуть верхний вкладыш и вставить новый вкладыш ремонтного размера так, чтобы его фиксирующий выступ вошел в прорезь тела шатуна, и опустить шатун на шейку вала;
  3. Удалить вкладыш из крышки шатуна и вставить вкладыш ремонтного размера, смазать автолом поверхность вкладыша, надеть крышку на болты шатуна и завернуть гайки; после проверки правильности затяжки заменить вкладыши в остальных подшипниках, причем во все подшипники устанавливать вкладыши одного ремонтного размера.
  4. Для проверки соответствия размера вкладыша диаметру шейки вала наложить на вкладыш латунную пластинку-щуп толщиной 0,08 мм, длиной 25 мм и шириной 15 мм.
  5. Установить крышку с вкладышем на место и завернуть гайки с определенным усилием, пользуясь динамометрическим ключом.

Применение динамометрического ключа

Рис. Применение динамометрического ключа:
а — затяжка подшипника; б — динамометрический ключ.

При правильно подобранном вкладыше коленчатый вал можно проворачивать только с очень большим усилием или совсем невозможно его повернуть; если удалить пластинку, коленчатый вал проворачивается от небольшого усилия руки.

Ремонтные вкладыши по размерам выпускаются в соответствии с уменьшенным диаметром шейки вала и имеют увеличенную толщину стенки; поэтому при износе шейки вала установка ремонтных вкладышей позволяет получить нормальную величину радиального зазора в подшипнике.

Размер ремонтного уменьшения обозначается на стальной ленте вкладыша около стыка. Если эллипсность и конусность шейки вала более 0,12 мм, то ее следует прежде прошлифовать под соответствующий ремонтный размер, а затем подбирать вкладыши.

Замена вкладышей коренных подшипников

Схема удаления и установки вкладыша коренного подшипника

Рис. Схема удаления и установки вкладыша коренного подшипника:
а — удаление вкладыша; б, в и г — установка вкладыша.

Вкладыши коренных подшипников заменяют, не снимая коленчатого вала, пользуясь специальным пальцем в cледующем порядке:

  1. сливают масло и снимают поддон картера;
  2. снимают крышку первого подшипника, вставляют палец в масляное отверстие шейки и поворачивают коленчатый вал до тех пор, пока головка пальца не выдавит вкладыш из гнезда (рис. а);
  3. смазывают новый вкладыш маслом; устанавливают его на шейку вала; совмещают масляные отверстия шейки и вкладыша и вставляют палец (рис. б);
  4. вращают вал против часовой стрелки, пока палец не дойдет до края плоскости стыка подшипника, затем извлекают палец;
  5. вращают вал до тех пор, пока масляное отверстие шейки не окажется у края вкладыша, не вошедшего в гнездо;
  6. снова вставляют палец в отверстие шейки (рис. в) и поворачивайте вал до полной установки вкладыша на место (рис. г).

Для замены вкладышей первого коренного подшипника двигателей автомобилей М-20 «Победа» и ГАЗ-51 необходимо снимать радиатор и крышку распределительных шестерен.

Смена вкладышей коренных и шатунных подшипников

Необходимый специальный инструмент и приспособления:

  • микрометр;
  • пассиметр;
  • динамометрический ключ с головками 15, 17 и 19 мм;
  • пластинка-щуп толщиной 0,08 мм.

При решении вопроса о необходимости смены вкладышей подшипников следует иметь в виду, что диаметральный износ вкладышей и шеек коленчатого вала не всегда служит определяющим критерием. В процессе работы двигателя в антифрикционный слой вкладышей вкрапливается значительное количество твердых частиц (продуктов износа деталей, абразивных частиц, засасываемых в цилиндры двигателя с воздухом и т. п.). Поэтому такие вкладыши, имея часто незначительный диаметральный износ, способны вызвать в дальнейшем ускоренный и усиленный износ шеек коленчатого вала. Следует также учитывать, что шатунные подшипники работают в более тяжелых условиях, чем коренные. Интенсивность их износа несколько превышает интенсивность износа коренных подшипников. Таким образом, к решению вопроса о замене вкладышей необходим дифференцированный подход в отношении коренных и шатунных подшипников.

Во всех случаях удовлетворительного состояния поверхности антифрикционной заливки вкладышей коренных подшипников критерием необходимости их замены служит величина диаметрального зазора в подшипнике.

При решении вопроса о замене вкладышей шатунных подшипников нужно руководствоваться следующим правилом.

Если вкладыши шатунных подшипников к моменту разборки или ремонта двигателя проработали время, соответствующее пробегу автомобиля 45000 км и более, их следует заменить новыми, независимо от состояния поверхности и степени износа. В таких случаях для замены пригодны вкладыши нормального или первого ремонтного размеров. Профилактическая замена вкладышей позволяет поддерживать шатунные шейки в состоянии сохранности длительное время.

При оценке состояния вкладышей осмотром следует иметь в виду, что поверхность антифрикционного слоя считается удовлетворительной, если на ней нет задиров, выкрашиваний антифрикционного сплава и вдавленных в сплав инородных материалов (включений). Темная окраска поверхности заливки не является браковочным признаком.

Для замены изношенных или поврежденных вкладышей в запасные части поставляются вкладыши коренных и шатунных подшипников нормального и шести ремонтных размеров. Вкладыши ремонтных размеров отличаются от вкладышей нормального размера уменьшенным на 0,05; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 и 1,25 мм внутренним диаметром. В продажу вкладыши поступают комплектно, в количествах, требующихся на один двигатель.

После замены вкладышей как с одновременной перешлифовкой шеек коленчатого вала, так и без нее (а для коренных шеек также и в случае использования в двигателе прежних вкладышей) следует обязательно проверить диаметральный зазор в каждом подшипнике. Это позволит проверить правильность выбора ремонтных вкладышей.

Проверить диаметральный зазор в подшипнике можно измерением диаметров шейки коленчатого вала и вкладышей (в паре) данного подшипника с последующими несложными расчетами. Диаметр подшипника измеряют при вложенных вкладышах и затянутых с необходимым усилием болтов крышки подшипника.

Диаметральные зазоры в коренных подшипниках должны находиться в пределах 0,025—0,082 мм, а в шатунных — в пределах 0,025—0,076 мм.

Проверить диаметральный зазор в подшипнике можно также и с помощью пластинки-щупа а, закладываемой между шейкой вала и вкладышем.

Пластинка как для шатунного, так и коренного подшипника должна иметь толщину 0,08 мм, ширину 13 мм и длину на 5 мм меньше длины подшипника. По кромкам пластинку зачищают оселком, смазывают ее маслом, применяемым для двигателя, и укладывают на поверхность вкладыша так, чтобы длинной стороной она расположилась по продольной оси подшипника.

Укладка контрольной пластинки-щупа в шатунный подшипник

Рис. Укладка контрольной пластинки-щупа в шатунный подшипник: а — пластинка-щуп

При проверке затягивают болты крышки только того подшипника, в котором уложена пластинка-щуп, болты же крышек остальных подшипников остаются незатянутыми. Затягивать болты нужно осторожно, время от времени проворачивая коленчатый вал.

Если при поворачивании коленчатого вала рукой за маховик будет ощущаться значительное сопротивление — диаметральный зазор в подшипнике находится в допустимых пределах. Если же коленчатый вал будет провертываться почти так же легко, как и без контрольной пластинки — зазор в подшипнике больше нормального.

Требуемая величина диаметрального зазора в подшипнике в отдельных случаях может быть обеспечена без перешлифовки шейки, лишь применением ремонтных вкладышей, уменьшенных на 0,05 мм. Во всех других случаях необходимые зазоры получают шлифованием шеек и установкой в подшипники ремонтных вкладышей.

Если же в результате многократных перешлифовок диаметры шеек коленчатого вала уменьшены настолько, что вкладыши последнего ремонтного размера окажутся непригодными, то при очередном ремонте необходимо собрать двигатель с новым валом. Для такого случая в запасные части поставляется комплект 408-1000107, состоящий из коленчатого вала из набора вкладышей нормального размера.

Тонкостенные сменные вкладыши шатунных и коренных подшипников коленчатого вала изготовлены с высокой точностью. Требуемая величина диаметрального зазора в подшипнике обеспечивается только надлежащими диаметрами шеек коленчатого вала, получаемыми при перешлифовке. Поэтому вкладыши при ремонте двигателя заменяют без каких-либо подгоночных операций и только попарно. Замена одного вкладыша из пары не допускается. Из сказанного также следует, что для получения требуемого диаметрального зазора в подшипнике категорически запрещается спиливать или пришабривать стыки вкладышей или крышек подшипников, напаивать баббитом стыки указанных деталей или устанавливать прокладки между вкладышем и его постелью.

Невыполнение этих указаний приводит к тому, что будет нарушена правильность геометрической формы подшипников, ухудшится теплоотвод от них и вкладыши быстро выйдут из строя. Но более опасно то, что в подшипники со спиленными или пришабренными крышками нельзя в дальнейшем устанавливать новые вкладыши ремонтных размеров. В то же время испорченные механической подгонкой крышки подшипников не могут быть заменены новыми, поскольку на заводе они обрабатываются совместно с блоком цилиндров и с шатуном. Так как крышки подшипников не взаимозаменяемы, они не поставляются в запасные части, а поэтому двигатель с поврежденными крышками не поддается последующему ремонту.

При установке шатунных и коренных подшипников нужно следить, чтобы фиксирующие выступы а на стыках вкладышей свободно (усилием руки) входили в гнезда b в крышке (или теле) подшипника.

Фиксирующий выступ вкладыша и гнездо для него в крышке подшипника

Рис. Фиксирующий выступ вкладыша и гнездо для него в крышке подшипника

После замены вкладышей шатунных или коренных подшипников (или тех и других) и сборки двигателя необходимо соблюдать правила обкатки.

Детали и геометрическая схема конического роликоподшипника

Детали и геометрическая схема конического роликоподшипника

 

Рис. Детали и геометрическая схема конического роликоподшипника: 1 — наружное кольцо; 2 — ролик; 3 — сепаратор; 4 — опорный бортик внутреннего кольца; 5 — внутреннее кольцо; 6 — передний бортик внутреннего кольца; 7 — ось подшипника; 8 — ось роликов; 9 — расстояние между торцами внутреннего и наружного колец; 10 — общий центр.

Типы подшипников

Подшипники

Виды подшипников

Рис. Типы подшипников: 1 — однорядный радиальный шариковый подшипник; шариковый подшипник с одной защитной шайбой: а — защитная шайба; б — внутреннее кольцо; в — наружное кольцо; 2 — подшипник с двумя защитными шайбами; шариковый подшипник с двумя защитными шайбами; подшипник с защитной шайбой; 3 — шариковый подшипник с установочным кольцом: а — пружинящее стопорное кольцо; 4 — шариковый подшипник с канавкой для заполнения шариками; 5 — paдиально-упорный шариковый подшипник, шариковый подшипник с угловым контактом; 6 — подшипник с двумя уплотнениями; подшипник со встроенным уплотнением; герметичный подшипник, заполненный смазкой на заводе; подшипник качения с уширенным внутренним кольцом; 7 — подшипник с разрезным внутренним кольцом; 8 — подшипник с разрезным наружным кольцом; однорядный paдиальио-упорный шариковый подшипник с разрезным наружным кольцом; 9 — самоустанавливающийся радиальный сферический двухрядный шариковый подшипник; сферический подшипник; 10 — двухрядный подшипник, двухрядный paдиально-упорный шариковый подшипник; 11 — подшипник вала вентилятора и водяного насоса; 12 — (шариковый) подшипник, допускающий вращательное и поступательное движение; 13 — радиальный роликовый подшипник с цилиндрическими роликами; роликовый подшипник; 14 — роликовый подшипник с витыми роликами; роликовый подшипник с витыми роликами и неразрезным наружным кольцом; 15 — конический роликовый подшипник с большим углом конуса; 16 — конический роликовый подшипник; 17 — сфероконический роликовый подшипник с бочкообразными роликами: а — бочкообразный ролик; 18 — упорный роликовый подшипник  упорный роликовый подшипник с коническими роликами; 19 — упорный шариковый подшипник  20 — игольчатый роликовый подшипник; 21 — втулка, неразъемный подшипник скольжения: а — замкнутая смазочная канавка; 22 — подшипник с заполненными графитом отверстиями или канавками, не требующий смазки.