Инструкция по ремонту электродвигателей ГЦН, АПН, САОЗ, ПН - Рекомендации по сборке подшипниковых узлов и резьбовых соединений

1. Инструкция по ремонту электродвигателей ГЦН, АПН, САОЗ, ПН
2. Технологические ограничения, указания и меры безопасности
3. Технологические карты ремонтов
4. Порядок проведения контроля
5. Технические средства, применяемые при ремонте
6. Документация
7. Приложения
8. Рекомендации по сборке подшипниковых узлов и резьбовых соединений
9. Требования к контактным соединениям выводов обмоток статора

Страница 8 из 9

Приложение 18

Рекомендации по сборке подшипниковых узлов и резьбовых соединений.

1. Рекомендации по сборке подшипниковых узлов

В хорошо промытом подшипнике наружное кольцо вращается легко и равномерно. Проверку ведут, удерживая подшипник за внутреннее кольцо в горизонтальном положении. Далее промытый подшипник нагревают до температуры 90 °С в масляной ванне или индуктором и после этого напрессовывают на вал. Подшипники нагревать с непрерывным контролем температуры.

Нагретый подшипник устанавливают на вал и доводят до места небольшим осевым усилием. При этом сторона подшипника, на которой нанесено заводское клеймо, должна быть снаружи. Операцию напрессовки необходимо обязательно осуществлять с применением оправок. Наносить удары непосредственно по подшипнику нельзя, так как при этом могут быть повреждены кольца, поломаны шарики и т. д.

Осевые силы, требуемые для установки подшипников качения, должны прикладываться только к тому кольцу, которое при данной операции сопрягается с базовой деталью. Если подшипник одновременно монтируется на вал и в корпус, то усилия передаются на торцы обоих колец. Во избежание перекоса подшипника при его запрессовке целесообразно применять подставки, обеспечивающие хорошее базирование деталей узла.

Если вал имеет небольшую длину и малый вес, напрессовывать подшипник можно, прикладывая осевые усилия к валу. Чтобы не повредить торец, его закрывают специальной накладкой, подшипник упирается в кольцо. Этот способ неприменим, если напрессовка ведется ударами и вал имеет большую массу или малую жесткость: при большой массе энергия удара будет поглощаться валом, в случае же недостаточной жесткости может привести к его изгиб.

Установку подшипника в корпусе, если его наружное кольцо запрессовывают в отверстие, производят так же, как и монтаж подшипника на валу, только нагревают при этом корпус или охлаждают подшипник. Для охлаждения обычно используют сухой лед. Сборку производят с помощью специальных оправок и приспособлений для запрессовки, обеспечивающих удобную установку и закрепление собираемого узла. Поэтому в значительной мере устраняется возможность появления брака из-за перекосов при запрессовке и ускоряется процесс сборки

Для запрессовки подшипника качения в корпус требуются сравнительно небольшие усилия. Однако при плохом центрировании и даже незначительных перекосах подшипника усилия, необходимые для запрессовки, возрастают в несколько раз. В связи с этим к конструкции приспособления предъявляются жесткие требования в части обеспечения базиро­вания подшипника при его установке.

Крупногабаритные подшипники качения, устанавливаемые в разъемные корпусы, часто проверяют на прилегание наружного кольца к посадочной поверхности по краске. Прилегание считается хорошим, если отпечатки краски составляют не менее 75% площади поверхности. При плохом прилегании возможно пришабривание посадочных мест. В местах разъема отверстие в корпусе расшабривают для предотвращения сжатия.

При монтаже несамоустанавливающихся подшипников очень важно также не допустить их перекоса. Последний может быть при несоосности отверстий в корпусе (рис.1 а), неперпендикулярности наружной плоскости корпуса оси отверстия или непараллельности упорной и опорной плоскостей крышки (рис.1 б).

Перекосы нарушают нормальную работу подшипника, дорожки качения смещаются, шарики при их движении получают переменную скорость, создаются дополнительные давления на гнезда сепаратора, они сминаются, и перекашивается весь сепаратор. Нередко это является причиной разрушения сепаратора и заклинивания шариков его обломками. Перекос может также вызвать защемление тел качения, резкое повышение удельных давлений и, как следствие, быстрый износ подшипника.

2. Требования при сборке резьбовых соединений.

Уменьшению трения при завинчивании шпилек, а в связи с этим и выделению тепла, способствует смазка резьбы. Применяют масла с графитом (до 25%) или с присадками порошкообразного цинка, меди, свинца, дисульфита молибдена, а также различные пасты на основе оксидов, графита, двусернистого молибдена. При хорошо подобранной смазке момент завинчивания может быть уменьшен на 35—40% по сравнению со сборкой без смазки резьбы.

Избыток смазки при ввинчивании шпильки в глухое отверстие недопустим, так как при этом может возникнуть гидростатическое давление смазки, искажающее величину момента завинчивания, а в некоторых случаях и приводящее к разрыву базовой детали.

При постановке шпилек выполняют следующие основные требования:

- шпилька должна иметь достаточно плотную посадку в корпусе, чтобы при свинчивании даже туго посаженной гайки она не вывинчивалась;

- если неподвижность шпильки обеспечивается натягом по среднему диаметру резьбы, то ее при постановке недовертывают до начала сбега резьбы на угол несколько больший, чем требуется для затяжки гайки, навинчиваемой на эту шпильку;

- ось шпильки должна быть перпендикулярна (с определенными допустимыми отклонениями) поверхности детали, в которую ввернута шпилька. Неперпендикулярность вызывает значительные дополнительные напряжения в резьбе шпильки и часто может быть причиной обрыва ее при работе в машине.

Для выполнения последнего требования необходимо при доделочных работах на сборке избегать сверления отверстий, а также нарезания резьбы без кондуктора. Если такие работы необходимо производить в процессе сборки, то их целесообразно выполнять на сверлильном станке.

При завинчивании шпилек можно сравнительно часто наблюдать несовпадение их осей с осями отверстий устанавливаемой детали. В то же время центры отверстий под шпильки в корпусной и в устанавливаемой детали совпадают (рис. 2 а). Эта погрешность, обнаруживаемая при ввертывании шпилек (особенно, если длина их значительна), является следствием перекоса резьбы в отверстиях под шпильки или на самих шпильках. Установить, какая резьба имеет погрешность, наблюдая за положением оси шпильки при ее ввертывании. Если она не смещается, то перекошена резьба в отверстии; если же ось шпильки перемещается по окружности, то перекошена резьба на шпильке.

Перекос шпильки, особенно в тяжело нагруженном соединении, — очень опасная погрешность, результатом которой может быть обрыв шпильки из-за перенапряжения.

Допуски на перпендикулярность установки резьбовых шпилек (рис.2 б) назначаются в зависимости от класса точности и длины выступающей части шпильки.

Для предохранения резьбы от повреждения на выступающие концы установленных шпилек в процессе сборки необходимо надевать колпачки (рис.3) или, в крайнем случае, сразу же навинчивать гайки.

Для ввертывания шпилек вручную применяют инструмент, являющийся по существу гайкой, которую навинчивают на свободный конец шпильки и тем или иным способом стопорят на ней.

Применяют также ключи, удерживающие шпильку за не нарезанную часть посредством эксцентрика. Однако при пользовании ими на поверхности шпильки часто остаются следы, которые необходимо тщательно зачищать бархатным напильником и шкуркой. Этот недостаток не позволяет широко рекомендовать подобные ключи при ввертывании чисто обработанных шпилек; при удалении шпилек, требующих замены, такие ключи удобны.

Основные погрешности постановки шпилек и способы их устранения

1. Шпилька перекошена, ось ее не перпендикулярна торцовой поверхности корпуса. Категорически запрещается подгибать (выпрямлять) такую шпильку, так как она при этом деформируется у корня и может лопнуть во время затягивания или (что еще хуже) во время работы. Такую шпильку надо осторожно вывернуть. Если перекос невелик, резьбу в отверстии можно нарезать вновь; если перекос велик, следует нарезать резьбу большего диаметра, просверлив предварительно отверстие под эту резьбу по кондуктору. В этом случае применяют специально изготовленную так называемую «индивидуальную» шпильку, имеющую верхний конец нормальный, а нижний — соответственно увеличенного диаметра.
2. Перекосы шпилек, срывы резьбы часто получаются вследствие неправильного ввода шпильки в резьбовое отверстие в начальный момент ее завинчивания. Особенно часто эти погрешности появляются при монтаже шпилек со шлифованной резьбой. Начальные витки резьбы у такой шпильки сошлифованы, вследствие чего сборщику труднее попасть «в нитку» резьбы. В тех случаях, когда резьба на шпильке накатанная, первые три-четыре витка делают с уменьшенным средним диаметром, поэтому шпилька легко вводится в отверстие и получает необходимое направление.
3. Шпилька недовернута, выступающая часть ее длиннее, чем это требуется по техническим условиям, однако далее шпилька не вращается. Необходимо вывинтить шпильку, пройти резьбу метчиком и поставить другую шпильку, с меньшим средним диаметром резьбы. Если выступающая часть шпильки превышает нормальный размер менее чем на 1—1,5 шага резьбы, то в некоторых соединениях такую шпильку иногда оставляют, но под гайку устанавливают индивидуальную шайбу увеличенной толщины.
4. Шпилька сидит слишком глубоко. Вывертывать такую шпильку для получения должной высоты нельзя, так как этим ослабляется ее посадка и уменьшается прочность соединения. Шпильку необходимо осторожно вывернуть, прочистить резьбу метчиком и ввернуть новую с большим средним диаметром.
5. Шпилька сидит недостаточно плотно, при свинчивании гайки она вывинчивается. Нужно осторожно пройти метчиком резьбу отверстия и поставить другую шпильку, средний диаметр которой несколько полнее.

1. Шпилька имеет нечистую или сорванную резьбу. Такую шпильку необходимо заменить. Если по условиям производства замену произвести нельзя, поврежденные места резьбы (если они не превышают в сумме половины витка) можно зачистить надфилем. В случае повреждения двух-трех витков резьбы в отверстии корпуса необходимо пройти всю резьбу метчиком и поставить шпильку, удлиненную приблизительно на столько же витков. При срыве более трех витков надо вновь нарезать резьбу большего диаметра и поставить индивидуальную шпильку.
2. Шпилька сломалась. Следует удалить ее при помощи ключей, соблюдая все меры предосторожности, или воспользоваться одним из способов, показанных на рис. 3.4. В шпильке сверлят отверстие, в которое забивают зубчатый бор (рис. 4 а), и при его помощи шпильку вывинчивают, для этой же цели пользуются экстрактором (рис. 4 б); возможно также приваривание гайки (рис. 4 в).

8. Металл у корня шпильки (рис. 5.а) выпучивается. Этот недостаток является следствием неправильного шага или слишком большого натяга резьбы. Выпучивание более 0,05 мм не допускается (проверяется посредством поверочной линейки и щупа). Плоскость у корня шпильки рекомендуется шабрить или фрезеровать.

9. Устранение выпучивания металла на привалочной плоскости у корня шпильки торцевать, а в качестве предупредительной меры целесообразно применять утопленные шпильки (рис. 5г). Подторцовывание может быть произведено обычной ручной (рис. 5б) или механической (рис. 5в) торцовкой, устанавливаемой на выступающую часть шпильки.

Затяжка резьбовых соединений

Общий принцип — затягивать сначала средние гайки, затем пару соседних справа и пару соседних слева, после чего снова пару соседних справа и т. д., постепенно приближаясь к краям, по так называемому «методу спирали» (рис.6). Затягивание гаек, начиная с крайних, как показали многочисленные наблюдения, нецелесообразно, так как это часто вызывает искрив­ление длинных корпусов.

Целесообразно затягивать гайки постепенно, т. е. сначала затянуть все гайки, предположим, на одну треть момента затяжки, затем на две трети и, наконец, на полную затяжку. Затягивать полностью одну гайку за другой нельзя, потому что это может вызвать перекос и деформацию закрепляемой детали.

Гайки, расположенные по кругу, затягивают крест-накрест, причем также вначале все на половину или треть затяжки, а затем в том же порядке до конца.

В групповых резьбовых соединениях затяжка последующих гаек вызывает ослабление уже затянутых, при этом иногда в значительных пределах — до 20—25%. Гайки болтов шпилек ответственных соединений целесообразно после затяжки несколько ослабить, а затем повторно затянуть. Этим достигается повышение жесткости в стыках соединяемых деталей. Если в сопряжении имеется упругая прокладка через 24 или 48 ч после сборки еще раз следует подтянуть гайки.

В процессе разборки резьбовых соединений целесообразно придерживаться обратного порядка отвинчивания гаек; это позволит предотвратить перекосы скрепляемых деталей. Рекомендуется вначале поочередно слегка отпустить все гайки и после этого отвинтить их полностью.

При затяжке гайки обычным ключом следует внимательно следить за тем, чтобы момент на ключе не превышал допустимой величины. Бесконтрольная затяжка может быть причиной разрыва шпильки или болта.

Если детали, соединяемые болтами, шпильками или винтами, испытывают во время работы переменные ударные нагрузки, то такие соединения следует затягивать крутящим моментом определенной величины, при этом в случае многоболтового соединения обеспечить равномерность затяжки для всех резьбовых соединений.

Неполная и неравномерная затяжка гаек (болтов) крепления крышек подшипников, подшипниковых щитов, вентилятора к ступице, кожухов и диффузоров может явиться причиной задевания вращающихся частей, деформации деталей под действием переменной нагрузки, нарушения плотности соединения, т. е. причиной некачественной сборки, ведущей к более быстрому износу или поломке целой машины.

В технических требованиях на сборку ответственных резьбовых соединений указываются предельные значения крутящего момента, которым должны быть затянуты гайки или винты. Моменты затяжек, выдерживаемые при сборке, устанавливаются обычно в зависимости от номинального диаметра резьбы, с учетом материалов, из которых изготовлены крепежные детали. Для указанных выше соединений и сталей марок 30 — 35 (ГОСТ 1051—88) величина моментов затяжки принимается следующая:

Величина моментов затяжки

Таблица 1.

Номиналь­ный диаметр резьбы мм	6	8		10	12	14		16
Мзат кГм	0,60,8	1,41,7		3,03,5	5,56,0	8,09,0		12,014,0
Номиналь­ный диаметр резьбы мм	18		20		22		24
Мзат кГм	16,019,0		23,027,0		30,036,0		42,048,0

Обеспечение требуемой затяжки данного резьбового соеди­нения является весьма ответственной частью технологии сборки.

Простейшим способом ограничения крутящего момента при затягивании гаек является выбор соответствующей длины рукоятки ключа. Однако усилие руки в процессе работы даже у одного и того же сборщика может изменяться в сравнительно широких пределах, что, безусловно, будет сказываться на равномерности затяжки. Поэтому способ регулирования величины крутящего момента длиной рукоятки ключа применяется только в том случае, когда есть необходимость ограничить наибольший крутящий момент при максимальном усилии рабочего. Обычно применяют меры огра­ничения момента при затяжке гайки (винта): специальные ключи, поворот гайки на определенный, заранее установленный угол; затяжку с измерением удлинения шпильки или болта.

Динамометрический ключ с упругим элементом в виде стального стержня и указателем величины прикладываемого момента. Упругий стержень оканчивается головкой, в которую могут быть вставлены специальные накладные или торцовые ключи-головки для различных размеров гаек (винтов). Шкала, укрепленная на стержне, и стрелка дают возможность контролировать крутящий момент в процессе затяжки резьбового соединения.

При большом числе гаек рекомендуется завертывать их в определенном порядке. Правильно выбранная последовательность навинчивания гаек исключает перекосы и коробление деталей. Недовернутая гайка вызывает перегрузку соседних с ней шпилек, и это может явиться причиной их разрыва во время работы машины.

Для устранения опасности заедания болт (шпильку) и гайку делают из ма­териалов различной твердости (материал гайки меньшей твердости) или применяют гальванические покрытия мягкими металлами: оловом, кадмием, медью, цинком и др. Заедание в значительной мере предотвращается также масляной пленкой, создаваемой между сопрягающимися поверхностями. Для резьбовых соедине­ний, работающих в условиях повышенных температур (до 850° С) применяется смазка двухсернистый молибден.

Резьбы, не соприкасающиеся с агрессивной средой, на ряде заводов смазывают перед сборкой соединений графитовой пастой, состоящей из 40% графита карандашного марки ЗКА 4404—58 и 60% смазки ЦИАТИМ-221 (ГОСТ 9433—60).

Заедание, смятие и срыв резьбы при постановке гаек происходят также в результате загрязнения резьбы металлической стружкой, абразивом и т. п. Поэтому резьбовые детали, поступающие на сборку, должны быть тщательно промыты, а на рабочем месте требуется соблюдение соответствующей чистоты.