Если вы однажды во время поездки услышали какой-то посторонний и подозрительный гул, то, скорее всего, вам придется проверять ступичные подшипники. Такие шумы несомненно вызовут беспокойство у любого добросовестного водителя, ведь бездействие может обойтись гораздо дороже. Как уже говорилось, проблема может быть в ступичных подшипниках. Именно из-за их износа могут появляться различного рода шумы, от которых нужно в срочном порядке избавляться.

Функции заднего ступичного подшипника

Ступица является очень важной деталью любой машины. В ней есть отверстие, которое создано для того, чтобы насаживать деталь на вал или ось. Главная функция ступицы – передавать крутящий момент от коленчатого вала на колесо, благодаря чему последнее вращается, то есть машина движется. Не менее важную роль в ходовой части авто играет ступичный подшипник. Он представлен в виде однорядного или двухрядного шарикового подшипника качения. Они сцепляются вместе для того, чтобы все меры безопасности во время езды были соблюдены. Посему ясно, что любая поломка подшипника чревата тем, что передвижение на авто становится небезопасным.

У такой детали особый вид, так как именно ступичные подшипники отвечают за надежную фиксацию разных узлов, но при этом они все равно могут вращаться. Самая главная функция , как заднего, так и переднего – обеспечение надежной фиксации и ровного вращения колес.

Разница между подшипниками передней и задней ступицы заключается только в конструкции, но выполняемые функции полностью совпадают. Задняя ступица независимой подвески сконструирована практически также, как и передние ступицы, но разница будет только в поворотном кулаке. У задних колес в зависимости от конструкции ходовой части могут быть следующие виды подшипников:

1) Радиальные шариковые или роликовые в случае зависимой подвески;

2) Конические в случае независимой подвески.

Любой из видов подшипников задней ступицы подвержен износу, причем причины могут быть самыми разными.

Неисправности заднего ступичного подшипника

Главная проблема, которая может возникать с задними ступичными подшипниками, - это износ. Предпосылок для такого явления несколько, причем они самые разные – чрезмерная нагрузка, низкая эффективность уплотнения, слишком небольшой зазор из-за большого натяга в посадке.

Треть подшипников автомобиля повреждается из-за нормального процесса усталости. Другая треть ломается из-за неправильной или некачественной смазки. Оставшаяся часть подшипников выходит из строя из-за загрязнений, неправильной эксплуатации или же из-за неправильной установки. Специфика эксплуатации машин такова, что позволяет выделить несколько причин, по которым задние ступичные подшипники могут выходить и строя:

1) Плохое смазывание узлов. Смазочные материалы могут «деградировать» из-за чрезмерного нагревания подшипников, поврежденных уплотнителей, использования неподходящего масла или материала низкого качества для смазывания узлов, где расположены ступичные подшипники.

2) Плохие уплотнители. Подобная проблема чревата попаданием в подшипники воды и грязи, вследствие чего образуется абразивная смесь.

3) Естественный износ. Первые признаки усталостных повреждений зависят от величины нагрузки, частоты вращения элемента, чистоты смазки и эффективности ее применения. Износ может появляться и развиваться из-за переменных сдвигов в верхних слоях дорожек качения, отчего появляются трещины, которые идут по направлению к поверхности. Тела качения перекатываются по трещинам, отчего происходит скалывание частиц металла, из которого делают подшипник. Изначально данный процесс, который называется «шелушением» или «выкрашиванием», практически не проявляется. Но «шелушение» постоянно развивается и усиливается из-за кромочных напряжений, а также из-за наличия продуктов износа, которые наносятся смазкой.

Сам процесс усталостного «шелушения» элементов подшипников развивается достаточно медленно, при этом сопровождается увеличением уровня вибрации и шума во время работы. Именно благодаря этим признакам можно заметить подобную проблему и вовремя произвести замену подшипников до того, как они полностью разрушатся. Имейте в виду, что из-за слишком большого слоя смазочного материала в сравнении с величиной неровности поверхности, повреждения практически не появляются. Но из-за чрезмерной нагрузки, которая приходится на подшипник, через какое-то время начнет развиваться вполне естественное усталостное разрушение.

Как проверить задний ступичный подшипник

Ранее уже было сказано, что наличие неисправного подшипника можно определить по избыточному шуму, который появляется во время езды. Точнее определить, в каком состоянии находятся задние ступичные подшипники, можно посредством поворотов вправо и влево. При повороте налево крен кузова переносится на правую сторону. То есть нагрузка переходит с левого колеса на правое и наоборот. Если на скорости в 10-15 км/ч резко повернуть руль влево, после чего этот посторонний шум исчезнет, то значит, что шум исходит от левого колеса, а точнее, от подшипника его ступицы. Если же шум пропадает при повороте вправо, то придется менять подшипник на правом колесе.

Для того чтобы провести более точную диагностику, нужно поднять машину с помощью подъемника или домкрата. После этого запустите двигатель, «разгоните» машину до скорости в 70-80 км/ч на четвертой передаче, выжмите сцепление и выключите передачу. После этого нужно будет на слух определить, от какого колеса исходит шум. Если колесо не ведущее, то раскрутить его можно руками.

После остановки колеса нужно взяться одной рукой за верхнюю часть, в второй – за нижнюю. Попытайтесь раскачать колесо в вертикальной плоскости. Если есть даже самый небольшой люфт, то будьте уверены в том, что подшипник придется менять. Аналогичным образом попытайтесь расшатать колесо в горизонтальной плоскости. Для этого нужно взяться колесо за левую и правую части, после чего попытайтесь его раскачать.

Бывает так, что люфт появляется из-за неисправностей элементов подвески или же по причине износа системы рулевого управления. Попросите кого-нибудь с усилием вдавить педаль тормоза, а сами а этот момент попытайтесь раскачать колесо по вертикали. Если люфт не пропал, то искать причину нужно в . Если люфт все-таки исчез, то причина наверняка в ступичном подшипнике.

Запомните один принцип – если ступичный подшипник колеса исправен, то никакого люфта быть не должно. После того как вы выясните, в чем причина, можно отогнать машину на сервис к специалистам или же заменить подшипник собственноручно. Когда вы будете работать, нужно обязательно поддерживать чистоту, обязательно выставить зазор во время установки подшипника конического типа, также желательно не использовать острые инструменты, которые могут повредить уплотнения.

Чтобы максимально продлить жизнь подшипникам, нужно точно соблюдать правила из монтажа и обслуживания. Время работы этих деталей также зависит от правила выбора самого элемента и от использования правильного инструмента для его монтажа. Ни в коем случае не роняйте подшипник в грязь или воду, он должен быть правильно смазан и установлен. Во время установки соблюдайте следующие рекомендации:

1) Доставайте подшипник из упаковки прямо перед установкой.

2) Поддерживайте чистоту: закрывайте те детали авто, на которые будет ставиться подшипник, покройте пленкой, парафинированной бумагой или чистой сухой тканью новый подшипник, который вы еще не установили.

3) Не стоит устанавливать подшипники около станков, которые режут металл, или же около устройств, которые создают загрязнения.

4) Не производите по подшипнику удары.

5) Используйте специальную втулку для запрессовки подшипника.

6) Выбирайте правильный смазочный материал. Наносите его в нужном количестве. Вовремя смазывайте подшипники.

7) Применяйте специальные гидравлические или нагревательные инструменты.

Ступица — основное связующее звено между корпусом автомобиля и дорогой через колесо, и именно она испытывает наибольшие нагрузки, как в движении, так в состоянии покоя.

Вместе с тем, от исправности ступицы зависят не только ходовые и скоростные качества автомобиля, но и безопасность.

Причины неисправности ступицы колеса

Если вовремя не отремонтировать или не заменить вышедшую из строя ступицу, то вполне вероятно можно попасть в серьезную аварию — либо вследствие заклинивания колеса на скорости, либо по причине отрыва диска от вала.

Кроме этого, неисправная ступица сильно греется , и, тем самым, оказывает негативное воздействие на нормальную работу тормозной системы колеса.

Ступица никогда не выходит из строя одномоментно , если не было сильного удара от въезда на скорости в яму, на бордюр или кочку. Она разрушается постепенно, и обычно ее неисправность сопровождается неприятным звуком, вибрацией кузова, ощущениями качения и слабых толчков.

Основные причины поломок ступицы колеса:

• Неаккуратная езда по неровной дороге.
• Перегруз автомобиля.
• Неоднократное проваливание под «брюхо» в грязевую жижу или песок.
• Агрессивное вождение с резкими торможениями и ускорениями, так называемым «дрифтованием».

В зависимости от вышеперечисленного, может деформироваться корпус ступицы, расколоться внешний или внутренний обод подшипника, «высохнуть» смазка, в результате попадания внутрь крутящих деталей песка, влаги и грязи.

Очень редко разрушаются ролики или шарики подшипников , причины поломок которых, скорее, зависят не от качества езды, а от заводского брака.

Все эти неисправности на начальном этапе определить очень трудно и практически невозможно без специального диагностического оборудования , пока не обнаружится большой люфт колеса, либо не проявится характерный звук, напоминающий гул самолета, и иногда сопровождаемый хрустом и скрежетом.

Как определить неисправную ступицу колеса?

1. Самый простой и надежный способ определения сломанной ступицы — это постукивание ногой о шины . Если какая-нибудь из шин шатается, появился излишний люфт — то, вероятно, ступица вышла из строя. Причем люфт можно найти задолго до появления посторонних звуков, которые не слышны на малых скоростях, либо схожи с шумом протектора об асфальт.
2. Другой способ определить, что ступица требует замены — на слух , но это возможно, только когда износ ступицы — а, точнее, находящихся в них шарикоподшипников — достиг критической точки, и эксплуатация автомобиля стала уже опасной.
   • Неисправность ступиц на передних колесах , благодаря рулевой системе, определить довольно несложно. Для этого надо разогнаться до скорости, когда начнет появляться гул (обычно 40-60км/ч и выше), и немного повилять. Если звук усиливается при повороте направо — то «слетел» левый подшипник, если наоборот — то правый ().
   • Определить неисправную ступицу на задних колесах немного сложнее. Бывает, гудит с одной стороны, а поломка, на самом деле, оказывается с другой. Поэтому для точного выявления вышедшей из строя детали необходимо приподнять корму машины. Затем на весу повращать и покачать колесо в одну и другую сторону. Если чувствуется люфт и вибрация колеса, а иногда слышны потрескивания и хруст, то ступица вышла из строя.
3. Наконец, третий рекомендуемый способ. Без определенных навыков и соответствующих инструментов заменить ступицу самостоятельно не получится. При малейшем подозрении на посторонние звуки, исходящие из области какого-либо колеса, либо обнаружении люфта, сразу обратиться в специализированный автосервис .

Основные причины повреждения подшипников - Подшипники в Беларуси

Выход подшипника из строя не всегда является преждевременным. Большой процент замен подшипников связан с нормальным процессом усталости материала подшипника т.е естественный износ подшипника.

Основными причинами преждевременного выхода подшипников из строя являются загрязнение - последствия неправильного обращения и перебои в подаче смазки. Особенно опасно попадание в смазку окалины, металлической стружки или песка. В результате износа рабочих поверхностей подшипника нарушается его работоспособность, для восстановления которой необходим ремонт с заменой подшипникового узла.

Наиболее частые причины выхода подшипника из строя:

Можно рассматривать следующие причины переждевременного выхода подшипников из строя:

• высокие нагрузки;
• неэффективные уплотнения;
• чрезмерный натяг в посадке т.е слишком малый рабочий зазор – последствия неправильного монтажа;
• перегрев подшипника;
• чрезмерный износ;
• растрескивание и расплавление деталей подшипника;
• наволакивание материала подшипника на вал;
• неправильный подвод смазки к подшипнику;
• недостаточная подача масла при запуске подшипникового узла;
• заторможенное истечение масла из подшипника;
• неправильная конструкция подшипникового узла;
• неблагоприятное распределение сил на подшипники;
• повышенные кромочные нагрузки;
• недостаточная жесткость вала и подшипника;
• неправильный выбор материала вала и подшипника;
• неправильная макро- и микрогеометрия несущих поверхностей;
• низкое качество масла; окисление масла в эксплуатации;
• неудовлетворительная фильтрация масла от механических примесей и твердых продуктов окисления.

У многоопорных валов наиболее частой причиной отказов подшипников являются отклонения от соосности опор или шеек вала и недостаточная жесткость корпуса, несущего опоры.

Устранение этих причин обычно обеспечивает нормальную работу подшипников.

Причины уменьшающие продолжительность работы подшипников:

• Недостаточное смазывание. Ухудшение свойств смазки может произойти вследствие перегревания подшипника, повреждения уплотнения подшипников, использование неподходящей или низкокачественной смазки в подшипниковых узлах.
• Недостаточное уплотнение подшипникового узла – приводит к попаданию в подшипник грязи или воды.
• Естественная усталость. Появление первых признаков усталостных повреждений зависит от частоты вращения подшипника, величины нагрузки, эффективности смазывания и чистоты смазочного материала. Причиной усталостных повреждений являются переменные напряжения сдвига в под поверхностных слоях дорожек качения, порождающие трещины, которые распространяются по направлению к поверхности. Перекатывание тел качения по трещинам приводит к скалыванию частиц материала, из которого изготовлен подшипник. Первоначально этот процесс, именуемый «выкрашиванием» или «шелушением», проявляется слабо. Однако он постоянно усиливается под воздействием кромочных напряжений и приносимых смазочным материалом продуктов износа.
• Ухудшение условий работы подшипника. Работа подшипника происходит в определенных, заранее рассчитанных условиях, изменение может привести к преждевременному выходу подшипника из строя. Во избежание неблагоприятных воздействий на подшипник при его замене не рекомендуется производить каких-либо изменений условий его работы. В первую очередь это относится к изменению типа и сорта смазочного материала, а также системы смазывания, увеличению частоты вращения подшипника или нагрузки на него.

Так как процесс усталостного выкрашивания деталей подшипника развивается сравнительно медленно и сопровождается усилением шума и вибрации при его работе, можно достаточно быстро обнаружить такие повреждения и успеть заменить подшипник еще до его полного разрушения.

Необходимо иметь в виду, что если слой смазочного материала достаточно большой по отношению к величине шероховатости поверхности, то опасность повреждений очень мала. Тем не менее, при нагрузке на подшипник, превышающей граничную нагрузку по усталости, со временем может возникнуть нормальное усталостное разрушение.

Методы диагностики повреждений подшипников.

Наблюдение за состоянием подшипников во время их эксплуатации может осуществляться методом замера уровня вибрации или шума. Этот метод применяется в качестве диагностического инструмента для раннего обнаружения неисправности. Для вибромониторинга состояния подшипников существуют специальные приборы, позволяющие по уровню шума диагностировать состояние подшипников и степень их износа.

Правила работы с подшипниками.

Максимальная долговечность подшипников достигается, прежде всего, благодаря точному соблюдению правил их установки и технического обслуживания. Срок службы подшипников также зависит от правильного выбора самого подшипника и применения надлежащего инструмента для его установки. Подшипник должен быть защищен от попадания в него грязи и влаги, правильно установлен и смазан. При монтаже подшипников необходимо соблюдать следующие правила:

• Извлекать подшипник из упаковки непосредственно перед монтажом.
• Соблюдать чистоту: закрывать детали машин, куда будет устанавливаться подшипник, и еще не установленный подшипник пластиковой пленкой, парафинированной бумагой или чистой сухой безворсовой тканью.
• Не производить монтаж подшипников вблизи металлорежущих станков или других производящих загрязнение машин.
• Не делать прямых ударов по подшипнику.
• Запрессовывать подшипник с помощью специальной втулки.
• Правильно выбирать смазочные материалы для подшипника, использовать смазку в необходимом количестве. Своевременно смазывать подшипник.
• Использовать специальные нагревательные устройства или гидравлические инструменты.

Таблица характерных повреждений подшипников.

Вид повреждения	Описание		Профилактика
Износ вследствие недостаточного смазывания	Изношенные, иногда отполированные до блеска поверхности; голубовато-коричневая окраска после некоторого времени работы	Недостаточное смазывание и, вследствие этого, быстрый разогрев	Улучшать условия смазывания, не нарушать сроки смазывания и своевременно проверять состояние уплотнений
«Задиры» на внешних поверхностях	Характерные «задиры» и изменение цвета на внешней поверхности или торце	Проворачивание кольца подшипника относительно вала или корпуса	Единственный способ предотвращения такого повреждения – увеличить натяжение до значения, обеспечивающего отсутствие перемещения в посадке. Осевого зажима подшипников для этого недостаточно
Коррозия, или глубокие коррозийные раковины	Серо-черные полосы поперек дорожек качения, в большинстве случаев, - на расстоянии шага тел качения	Попадание в подшипник воды или других веществ, порождающих коррозию. После длительного времени работы происходит образование раковин (питтинг) на поверхности подшипника	Проверить состояние уплотнений и применить смазочный материал с лучшими антикоррозийными свойствами
Контактная (фреттинг) коррозия	Фpеттинг-коррозия возникает при относительном движении между кольцом подшипника и валом либо корпусом. Проявляется в виде ржавчины на посадочной поверхности внутреннего или наружного кольца. Иногда явно выражены следы качения.	Посадка с зазором, либо погрешности формы посадочных мест	Обеспечить безупречные условия посадки
Выкрашивание вследствие овальности посадочной поверхности	Резко выраженные следы качения на двух диаметрально противоположных участках одного из колец, выкрашивание на этих участках	Возможно отклонение от круглой поверхности отверстия корпуса вследствие его установки на неплоском основании	Обычно нужно изготовить новый вал или корпус. Другой возможный путь – напыление металла на посадочную поверхность и ее перешлифовка
Трещины вследствие неправильного обращения с подшипником	Трещины и сколы, возникающие обычно на боковых поверхностях	Удары при монтаже непосредственно по кольцу
Вмятины под воздействием инородных частиц	Небольшие царапины на дорожках и телах качения	В подшипник проникли инородные частицы при монтаже – либо со смазкой, либо из окружающей среды	Обеспечить чистоту подшипников при монтаже, заменить смазку и проверить состояние уплотнений

Локализация:

Признак:
Отслаивание на одной дорожке качения по всей окружности
Причина:
Чрезмерная осевая нагрузка
Корректирующее действие:
Уточнить правильность использования подшипника и проверить режимы нагрузки

Несмотря на то, что отслаивание в подшипнике сначала проявляется в чрезвычайно малой степени, оно значительно разрастается за сравнительно короткий промежуток времени. Нелегко определить здесь, появилось ли отслаивание в процессе обычной эксплуатации по истечении срока службы, или же это результат неправильной нагрузки.
К тому же, в отличие от других неисправностей, отслаивание часто наступает в результате сложного взаимодействия факторов смазки, нагрузки и вибрации, и, таким образом, сложно все свести к одной причине. Тем не менее, так как вероятность преждевременных трещин при правильном смазывании и нагрузках предельно мала, то следует рассматривать смазывание и размеры нагрузки как возможные источники неисправностей. На рисунке слева показана ранняя стадия отслаивания, которое происходит только на одной стороне сферического роликоподшипника, в результате чрезмерной осевой нагрузки. В дополнение к неправильной нагрузке причинами отслоения на ранней стадии являются сборка в наклонном положении, неправильный выбор зазора подшипника и низкая точность корпуса.

Локализация:
Ролики двухрядного цилиндрического роликоподшипника
Признак:
Задиры на торцевой поверхности роликов
Причина:
Недостаточное количество смазки и чрезмерная осевая нагрузка
Корректирующее действие:
Улучшить условия смазки и метод смазки и проверить режимы нагрузки

В роликоподшипниках шероховатости появляются на поверхности ребра или на ролике из-за аккумуляции маленьких задиров, образованных в результате недостаточной смазки или улавливания осколков на поверхности ребра или конца ролика до того, как задиры появятся на поверхности качения. Следовательно, повреждение возникает на поверхности ребра или конца ролика до того, как оно появится на поверхности качения.

Размывание поверхности (полосы)

Локализация:
Наружное кольцо цилиндрического роликоподшипника
Признак:
Размывы появляются по всей окружности на поверхности дорожки качения
Причина:
Недостаточная радиальная нагрузка, проскальзывание роликов, вызванное чрезмерным количеством смазки
Корректирующее действие:
Изменить зазор подшипника, улучшить метод смазки, проверить режимы нагрузки

Размывание представляет собой повреждение поверхности, которое происходит между поверхностью дорожки качения и поверхностью качения, вызванное во время работы небольшими заеданиями, возникающих в результате скольжения и разрыва масляной пленки. Поверхность поврежденной зоны становится грубой в результате накопления мелких прилипаний, как показано на рисунке. Требуются более качественная смазка и улучшение метода смазки.

Разломы и трещины

Локализация:

Признак:
Трещины появляются на обратной поверхности борта внутреннего кольца
Причина:
Большая ударная нагрузка при монтаже
Корректирующее действие:
Откорректировать метод монтажа (использовать и соответствующие инструменты для монтажа)

На рисунке справа показан разлом на большом ребре внутреннего кольца конического подшипника. Это происходит, когда к подшипнику применяется неправильная осевая нагрузка или ударная нагрузка, или когда несоответствующая сила применяется к ребру во время сборки или разборки подшипника. Причины трещин включают применение тяжелой ударной нагрузки (см. рисунок слева) и чрезмерного натяга. Когда подшипник поддерживается только за два края внешнего кольца, он может треснуть вдоль осевой плоскости. А там, где есть проскальзывание между внутренним кольцом и валом или корпусом, трещина появится в правых углах в направлении проскальзывания. Данный феномен наблюдается в тех случаях, когда наружное кольцо слабо посажено к валу, и происходит пробуксовка.

Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Осевое растрескивание происходит на поверхности дорожки качения
Причина:
Сильное давление при посадке, вызванное разницей температур вала и внутреннего кольца
Корректирующее действие:
Проверить применение подшипника и использовать подшипники серии TL NSK (специальная сталь)

Локализация:
Сепаратор радиально-упорного шарикоподшипника
Признак:
Разломы стенок карманов чугунного механически обработанного сепаратора
Причина:
Несоответствующее воздействие по нагрузке на сепаратор, вызванное смещением во время монтажа между внутренним и наружным кольцами
Корректирующее действие:
Проверить метод монтажа

Локализация:
Внутреннее кольцо конического роликоподшипника
Признак:
Появление небольших и больших вмятин и зазубрин на всей поверхности дорожки качения
Причина:
Попадание инородных веществ и грязи на поверхность
Корректирующее действие:
Улучшить уплотнение, фильтровать смазочное масло

Локализация:
Тело качения шарикового подшипника
Признак:
Возникновение точечной коррозии на поверхности тел качения
Причина:
Попадание инородных частиц в смазку
Корректирующее действие:
Улучшить механизм уплотнения, фильтровать смазочное масло

Локализация:

Признак:
Появление коррозионно-механического изнашивания на поверхности по внутреннему диаметру подшипника
Причина:
Вибрация
Корректирующее действие:
Проверить посадку с натягом

Ложное бринеллирование (выбоины)

Локализация:
Внутреннее кольцо радиального шарикоподшипника
Признак:
Появление ложного бринеллирования на дорожке качения
Причина:
Вибрации от внешнего источника при стационарном положении
Корректирующее действие:
Обеспечить сохранность вала и корпуса при транспортировке, уменьшить вибрацию за счет преднатяга, использовать соответствующий смазочный материал

Выбоины на дорожках скольжения (выбоины Бринелля) могут появиться в результате небрежного обращения с подшипником, попадания посторонних частиц или тяжелой ударной нагрузки, примененной к подшипнику в состоянии покоя. К тому же, выбоина, подобная выбоине Бринелля, может быть вызвана повышенным истиранием в области контакта тела качения и дорожки качения из-за вибрации или качательного движения. Этот феномен, известный как ложное бринеллирование, часто наблюдается особенно в тех случаях, когда подшипник транспортируется во время установки в станок.

Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Проскальзывание, сопровождающееся задирами на поверхности посадочного отверстия подшипника
Причина:
Недостаточный натяг
Корректирующее действие:
Проверить натяг и предотвратить проворот. Использовать .

Проскальзывание - это феномен в подшипниках, когда относительное скольжение происходит на пригнанных поверхностях (между поверхностью отверстия внутреннего кольца и валом; и между внешней поверхностью наружного кольца и корпуса), образуя таким образом зазор на месте установки/подгонки. Проскальзывающая пригнанная поверхность образует блестящую или дымчатую поверхность с иногда появляющимися задирами или износом. На рисунке приведен пример данной проблемы. Проверка натяга пригоняемой поверхности и боковой затяжки внешнего кольца эффективна в целях предупреждении проскальзывания. Смазывание между подшипником и валом/корпусом эффективно в предотвращении задиров и износа.

Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Дорожка качения обесцвечивается и плавится. Частицы износа сепаратора прокатываются и налипают на дорожку качения
Причина:
Недостаточное количество смазки
Корректирующее действие:
Проверить используемую смазку и метод смазки

Локализация:
Внутреннее кольцо конического роликоподшипника
Признак:
Полосатый рисунок коррозии появляется на поверхности дорожки качения
Причина:
Разность электрических потенциалов внутреннего и наружного колец
Корректирующее действие:
Изоляция подшипника

Когда электрический ток проходит через подшипник в рабочем состоянии, область контакта между внутренним/наружным кольцом и шариком/роликом расплавится из-за дугового разряда, проходящего через очень тонкую масляную пленку для формирования желобообразных складок. Данные желобки могут появиться в виде рябизны или полосатой неровной поверхности. Когда степень электрической коррозии значительная, это вызывает отслаивание, или нарушается жесткость поверхности дорожки качения, вызывая ускоренное абразивное истирание.

Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Ржавчина на поверхности качения по шагу роликов
Причина:
Попадание воды в смазку
Корректирующее действие:
Улучшить механизм уплотнения

Коррозия внутренней стороны подшипника вызывается попаданием жидкости или использованием неправильного смазывающего вещества. На рисунке слева показан пример коррозии, вызванной недостаточным смазыванием из-за попадания жидкости.
Красно-коричневый или красно-черный абразивный порошок может появиться на пригнанной поверхности вала между валом/корпусом и внутренним/наружным кольцом. Окись образуется окислением пригнанной поверхности вала в результате небольшого скольжения между валом/корпусом и внутренним/наружным кольцом, которое возникает из-за малого контакта между ними, и часто наблюдается в сферах, где применяются вибрация и тяжелые нагрузки. Данный феномен, известный как коррозионное истирание (также называемый ), на первый взгляд похож на ржавчину.

Локализация:
Внутреннее кольцо цилиндрического роликоподшипника
Признак:
Осевые царапины на поверхности качения
Причина:
Наклон внутреннего и наружного колец во время монтажа
Корректирующее действие:
Центрирование соответствующих сопрягающихся деталей при монтаже

Локализация:
Внутреннее кольцо шарикоподшипника с 4-х точечным контактом
Признак:
Появление голубого или фиолетового оттенка на поверхности дорожки качения
Причина:
Тепловыделение, вызванное недостаточной смазкой
Корректирующее действие:
Откорректировать метод смазки

Факторы, влияющие на износ, включают попадание осколков, недостаточное смазывание и неправильное смазывающее вещество. Или же попадание воды вызывает коррозивный износ поверхности скольжения или поверхности качения. К тому же абразивное истирание может быть вызвано на пригнанной поверхности вала проскальзыванием по причине неправильной посадки.

0

Лабораторная работа

Дефектация подшипников качения

Цель работы:

Практическое освоение методов определения износа подшипников качения.

Общие сведения о подшипниках качения и их дефектации

Подшипник качения, как правило, представляет собой отдельный узел, состоящий из наружного и внутреннего колец, тел качения, расположенных между кольцами и сепаратором разделяющего и удерживающего эти тела в определенном положении.

Все конструктивные разновидности подшипников классифицируются; в соответствии с ГОСТ 3395-89 по следующим основным признакам: по направлению действия воспринимаемой нагрузки - радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные; по форме тел качения - шариковые и роликовые; по числу рядов тел качения - однорядные, двухрядные, четырехрядные и многорядные; по основным конструктивным признакам - самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся, с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца, одинарные или двойные, сдвоенные, строенные и др.

Подшипники качения различаются так же по точности их изготовления ГОСТ 520-2002 устанавливает 5 степеней точности: 0, 6, 5, 4 и 2. Точность подшипников качения определяется точностью посадочных размеров колец и их ширины или (для радиально-упорных) монтажной высоты и точностью вращения колец. Показатель точности вращения, характеризуемый радиальным и осевым биением, имеет особенно важное значение для вращающегося кольца, т. к. его биение передается на связанные с ним детали узла, вызывая нежелательные последствия: динамические нагрузки, вибрацию, шум и др.

В большинстве конструкций машин пищевых и химических производств применяют подшипники нормального класса точности 0. Применение подшипников болеё высоких классов точности ограничено их большой стоимостью, например, для подшипников с диаметром внутреннего кольца порядка 50-80 мм относительная стоимость в зависимости от класса точности составляет:

класс точности 0 6 5 4 2

радиальное биения, мкм 20 10 5 3 2,5

относительная стоимость 1 1,3 2 4 10

Числа означающие класс точности подшипников 6, 5, 4, 2 указываются перед условным обозначением подшипника и отделяются от него тире. Цифра 0 не ищется.

Качество подшипников должно соответствовать ГОСТ 520-2002, а в особых случаях специальным дополнительным условиям.

Перед осмотром подшипников, их промывают без нагрева в бензине с добавлением 6...8 % минерального масла (веретенного). При сильном загрязнении подшипники предварительно промывают в ванне с маслом при температуре порядка 90 °С.

Для удаления коррозии подшипник после тщательного промывания в бензине протирают сукном, смоченным в смеси минерального масла и окиси хрома. Допускается чистка поверхности подшипников от коррозии - (кроме тел вращения) шлифшкуркой с последующей зачисткой пастой ГОИ.

Ремонт подшипников производят только на специализированных заводах. Без отправки на эти заводы может быть выполнен только простейший ремонт подшипников, а именно восстановление посадочных мест нанесением полимеров, клея или хромированием, осадка сепараторов на прессе, комплектация подшипников из однотипных изношенных деталей. В этом случае за основную деталь принимают внутреннее кольцо. Контроль за обязательным осуществлением ремонта, предусмотренного тех условиями, непосредственно на предприятиях пищевой и химической промышленности осуществляют лаборатории комитета стандартов.

Контроль подшипников качения производится как визуально, так и с помощью замеров.

Наружным осмотром (при необходимости и с помощью лупы) проводится тщательная проверка колец, беговых дорожек, шариков и роликов. При наличии трещин, цветов побежалости, следов защемления, выкрашивания, отслаивания, шелушения, раковин, а также царапин или глубоких рисок на беговых дорожках, шариках или роликах, надломов и сквозных трещин на сепараторе подшипники выбраковываются. При отсутствии указанных неисправностей шарикоподшипники проверяются на легкость вращения от руки. При вращении от руки подшипник должен иметь ровный ход, без заедания, и небольшой шум.

Подшипники, годные по проверке на легкость вращения и осевой шум, подвергайся контролю на величину радиального и осевого зазора, для этого внутреннее кольцо подшипников закрепляют в приспособлении, а к наружному подводят наконечник индикатора или миниметра, закрепленного на стойке. Перемещая наружное кольцо в направлении индикатора и обратно определяют, величину радиального зазора по максимальному отклонению стрелки. Радиальный зазор проверяют в 4-х точках, поворачивая наружное кольцо при каждом измерении на 90°. данные о нормативных зазорах в подшипниках, наиболее распространенных в химической и пищевой отраслях промышленности приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Нормативные радиальные зазоры в подшипниках, мкм .

Внутренний диаметр подшипника	Вид подшипника
	Шарикоподшипник однорядный	Роликоподшипники
		Радиальные	Сферические с цилиндр. отверстием
Свыше 10 до 18

Допускаемая величина зазора, при установке на машину при текущем ремонте составляет, а при капитальном, где следует принять из таблицы1.

Наружный диаметр подшипника определяют только при наличии следов износа с помощью микрометров или пассаметров, а внутренний с помощью индикаторных нутрометров.

Высоту конических подшипников удобнее определять с помощью микрометрического или штанген-глубиномера.

Рисунок 6.1 - Схема определения величины зазора в подшипниках а) шариковых; б) роликовых.

При этом расчет ведут в следующей последовательности:

Определяют допустимый и предельные износы сопряжения колец подшипников качения с валами и корпусами IS доп и IS пр по следующим формулам:

для посадки с натягом

IS доп =0,1D+1,8T SK -5,0 (6.1)

IS пр =35+1,8T SK +0,6D (6.2)

для переходной посадки

IS доп =10+0,1D+1,5T SK (6.3)

IS пр =60+0,1D+2,4T SK (6.4)

для посадки с зазором

IS доп =0,1D+1,8T SK -10 (6.5)

IS пр =15+0,1D+4,0T SK (6.6)

где D - диаметр кольца подшипника, мм,

T SK -допуск сопряжения

T SK =T d +T D , (6.7)

T d - допуск на изготовление вала,

T D - допуск на изготовление отверстия.

Определяют допустимый и предельные размеры посадочных мест обойм подшипника:

для внутреннего кольца, предназначенного для работы со сменяемым валом

D доп =D min +IS доп (6.8)

D пр =D min +IS пр (6.9)

то же, но для работы с валом, бывшим в эксплуатации

D доп =D min +0,3IS доп (6.10)

D пр =D min +0,3IS пр (6.11)

для наружных колец подшипников, предназначенных для работы со сменяемым (новым) корпусом

d доп =d max -IS доп (6.12)

d пр =d max -IS пр (6.13)

то же, но для работы с корпусом, бывшим в эксплуатации

d доп =d max -0,3IS доп (6.14)

d пр =d max -0,3IS пр (6.15)

В формулах (6.1) - (6.15):

D min - минимальный размер отверстия внутреннего кольца подшипника в соответствии со стандартом,

d max - максимальный диаметр наружного кольца подшипника в соответствии со стандартом.

Отклонение колец подшипников от номинальных размеров приведенных в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Предельное отклонение колец подшипников класса точности 0, мкм, .

Интервалы диаметров подшипников	Тип подшипника
	шариковые и роликовые радиальные и шариковые радиально-упорные	роликовые конические
Свыше 10 до 18

Порядок выполнения работы

Произвести визуальный осмотр подшипника.

Проверить подшипник на плавность вращения и отсутствие повышенного шума при вращении.

Произвести замеры наружного и внутреннего диаметров подшипника и его ширины. (Пределы изменения ширины конических подшипников приведены в каталогах).

Результаты визуального наблюдения, проверки на плавность вращения и результаты замеров занести в таблицу 6.3.

Отчет по работе

должен включать:

Краткое изложение сведений о подшипниках качения и их дефектации;

Таблицу результатов проверки качества подшипников;

Выводы по работе.

Материалы и инструмент

При выполнении работы используется:

Приспособление для замера радиальных зазоров;

Штанген-глубиномер или микрометрический глубиномер;

Набор микрометров;

Индикаторные нутромеры;

Практическая часть

Таблица 6.3 - Результаты проверки качества подшипников

	Тип подшипника	№ по стандарту, класс точности	Заключение о пригодности подшипника в эксплуатацию
			По результатам визуального наблюдения	По результатам проверки на плавность вращения и бесшумность работы	По результатам измерений
			Сколы на наружном кольце, выкрашивание	Ход неровный с заеданием	D нар =130 мм D внут =45 мм
	подшипник качения шариковый однорядный		Сколы на наружном кольце, следы защемления, царапины	Ход неровный с заеданием	D нар =47 мм D внут =11 мм
	подшипник скольжения роликовый однорядный, конический		Выкрашивание, шелушение	Ход неровный с заеданием	D нар =118 мм D внут =50 мм

Вывод: Данные подшипники выбраковываются, т. к. обнаружены сколы, выкрашивание, следы защемления и царапины на беговых дорожках

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.