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.
Появление посторонних шумов со стороны передней подвески при движении автомобиля может быть вызвано целым рядом неисправностей. Одним из таковых может быть сильный износ ступичного подшипника левого или правого переднего колеса, замена которого вполне может быть выполнена своими руками, так как для этого не нужны даже яма или подъемник. В данной статье вы подробнее узнаете, как проверить ступичный подшипник. Выявить данную неисправность можно несколькими способами.
Косвенные признаки износа подшипника ступицы передней подвески
В данном разделе вы найдете признаки неисправности ступичного подшипника, а так же о том, как проверить подшипник ступицы переднего колеса.
- Характерным признаком того, что необходима замена подшипника ступицы в Калине , является посторонний ровный шум (гудение, гул) со стороны левого или правого колеса при движении. Как правило, в данном случае он усиливается на высокой скорости (более 80-90 км/ч), поэтому чаще всего замечается при движении по трассе.
- Из-за шума, создаваемого потоком воздуха и при контакте покрышек с дорогой, далеко не всегда можно точно определить источник звука. Примечательно, что из салона шум с правой стороны зачастую воспринимается как с левой и наоборот. В этом случае необходимо обратить внимание на то, как изменяется звук на поворотах, так как в этот момент на подшипник приходится повышенная нагрузка. Так, исчезновение звука при повороте налево и его усиление при повороте направо свидетельствует об износе левого подшипника ступицы . Соответственно, об износе правого говорят противоположные симптомы.
Диагностика подшипника ступичных подшипников левого и правого переднего колеса
Как узнать какой ступичный подшипник гудит?
- Чтобы наверняка удостовериться в неисправности подшипников ступицы переднего левого или правого колеса, или же отсутствии таковой, лучше производить проверку на стоящем автомобиле. Вывесив передние колеса и задействовав стояночный тормоз, необходимо «разогнать» на пятой передаче стоящий на месте автомобиль до 120 км/ч и послушать с какой стороны раздается шум. В идеале лучше это делать при помощи фонендоскопа.
Недостатком вышеописанного способа диагностики является шум работающего двигателя, который может заглушить звук, и отсутствие нагрузки. Более объективным симптомом является наличие люфта, который можно выявить, покачав переднее колеса руками взявшись за верхнюю его часть. Кроме того, колесо можно прокрутить руками, обратив внимание на наличие посторонних звуков и плавность замедления движения. В данном случае нагрузка невелика, но зато отсутствует шум, издаваемый двигателем и КПП. Проверку лучше производить с помощником, который будет нажимать на педаль тормоза, не блокируя колесо полностью – если звук при этом пропадает, дело почти наверняка именно в подшипнике.
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.
Конструкция подвески автомобиля - это достаточно сложный технический узел. Его составляющие постоянно дорабатываются, меняются и усовершенствуются. Но неизменным элементом подвески любого автомобиля был и остаётся ступичный подшипник. Как проверить элемент и каковы причины его износа? Ответы на эти и многие другие вопросы - в нашей сегодняшней статье.
Назначение
Для чего нужен данный элемент? Ступичный подшипник служит для обеспечения равномерно вращения колес автомобиля. Таким образом, данный механизм является связующим звеном между осью автомобиля и ступицей, к которой крепится на болтах диск с покрышкой.
Деталь относится к подшипникам качения. Состоит из металлических колец, между которыми запрессовываются конические элементы. Последние отделяются от корпуса резиновым изолятором.
Ресурс
Стоит отметить, что ресурс у данного элемента может сильно отличаться. Но зачастую срок службы ступичного подшипника (как проверить его, рассмотрим далее) - около 150 тысяч километров. Деталь без проблем выхаживает 5 и более лет эксплуатации.
Что влияет на ресурс?
Ключевой фактор, влияющий на этот параметр - смазка. Она заложена внутри неразборного корпуса. Материал рассчитан на весь срок эксплуатации. Хотя на некоторых отечественных авто элемент может разбираться и обслуживаться. Ниже мы выделим несколько факторов, из-за которых подшипник ступицы выходит из строя:
Как проверить исправность ступичного подшипника? Сделать это можно несколькими способами. О каждом из них мы расскажем подробней.
Способ № 1
Этот метод предполагает проверку состояния элемента без его демонтажа. Более того, вам необязательно заезжать на подъемник или использовать специализированное оборудования. Как проверить подшипник? Суть способа предельно ясна. Необходимо разогнать машину до 70-80 километров в час и переключиться на «нейтраль». Далее нужно тщательно прислушаться к шумам работы подвески. Важно выбирать максимально ровный участок дороги, чтобы ходы подвески были минимальными. Если вы слышите какой-либо гул, это говорит о неисправности подшипника.
Также отметим, что этот гул поначалу может быть еле заметным. Но это говорит о том, что процесс разрушения обоймы уже начался, и он необратим. Со временем гул будет усиливаться. В конечном итоге он сопоставится с шумом работы реактивных турбин самолета. Но доводить элемент до такого состояния крайне опасно - деталь может заклинить в любую секунду.
Способ № 2
Как проверить задний ступичный подшипник и передний? Необязательно искать ровный полигон для этого. Можно загнать машину на подъемник. Далее руками следует взяться за верхнюю и нижнюю часть покрышки и немного пошатать ее в горизонтальной или вертикальной плоскости. Какие-либо люфты исключены. Если вы увидели, что колесо шатается с зазором, значит, ступичный подшипник пришел в негодность. Отметим, что на задних колесах допускается небольшой люфт. Но его величина едва превышает сотых долей градуса. На передней же оси люфт и вовсе не допустим.
Если нет возможность использовать подъемник, не беда. Воспользуйтесь домкратом. Но минус данного способа в том, что вывешивать придется все четыре колеса по отдельности (поскольку подшипник может загудеть с разных сторон). Это займет немного больше времени. Но это еще не все методы того, как проверить подшипник ступицы. Есть еще один проверенный способ.
Способ № 3
В этом случае нам потребуется применить навыки контраварийного вождения. Плюс этого метода в том, что нам не нужно искать длинный участок дороги и разгонять машину до высоких скоростей. Но ровность покрытия тоже важна. Итак, как проверить ступичный подшипник? Разгоняем машину до 20-30 километров в час и начинаем резко вращать рулем вправо-влево. Так мы проверим, насколько сильно кренится кузов машины. Занос должен увеличиться, если ступичный подшипник неисправен. Все это будет сопровождаться характерным гулом. На поворотах он усиливается в разы.
Также этим способом мы можем определить, на какой именно стороне неисправен элемент. При повороте направо, нагрузка идет на левый подшипник (поскольку кузов смещается в противоположную сторону). Но выяснить, задний это элемент или передний, можно только на подъемнике.
При покупке нового подшипника, важно проверить наличие в нем смазки. Часто недобросовестные производители не докладывают ее до нужного уровня. В результате элемент постоянно подвергается нагрузкам и выходит из строя.
Нередки случаи, когда деталь ломалась уже к 3000 км (особенно на УАЗах). Оптимальный вариант - выпотрошить всю имеющуюся смазку и нанести новую, купленную отдельно. Благо, сейчас продаются специализированные смазки. Они отличаются стойкостью к вымыванию и не меняют свойства при высоких температурах.
Заключение
Итак, мы выяснили, как проверить ступичный подшипник на предмет исправности. Помните, что при любых проблемах будет нарушаться целостность его обоймы. Возрастает люфт, ухудшается управляемость автомобиля. Ну и, конечно же, все проблемы сопровождаются характерным гулом. Важно заметить его на ранней стадии. Ездить с таким подшипником и далее крайне опасно. Особенно если это элемент передней оси.
Неисправность подшипников: причины и пути преодоления
- Избыточная нагрузка обычно вызывает преждевременную усталость. Жесткий режим работы, столкновения и неправильный предварительный натяг также могут привести к раннему усталостному разрушению.
- Решение состоит в том, чтобы уменьшить нагрузку на подшипник или заменить подшипник на более мощный.
Перегрев
- Симптомы: изменение цвета обойм, шариков и сепаратора от золотистого до темно синего.
- При температуре свыше 200 °С может произойти отжиг материала обойм подшипников и шариков.
- В результате потери твердости материалов уменьшается их несущая способность, это вызывает преждевременный отказ подшипников.
- Шарики и кольца обойм могут деформироваться. Повышение температуры также может ухудшить или уничтожить смазку подшипников.
Продавливание (бриннелирование)
- Бриннелирование происходит тогда, когда нагрузки превышают предел упругости материала кольца обоймы подшипника.
- Симптомы продавливания выглядят как углубления в дорожках качения подшипников, которые увеличивают вибрацию и шум в подшипниках во время его работы. Любые статические перегрузки или сильный удар могут вызвать эффект бриннелирования.
Ложное бриннелирование
- Ложное бринеллирование — эллиптический износ с выраженными следами в осевом направлении каждой позиции шарика. Ярко выделенные и резко разграниченные следы, часто окруженные кольцом коричневого мусора – указывает на чрезмерные внешние вибрации.
- Правильная изоляция подшипников от внешних вибраций и использование смазочных материалов с содержанием противоизносных присадок.
Нормальное усталостное разрушение
- Усталостным разрушением — обычно называют растрескивания и сколы рабочей поверхности с последующим удалением небольших дискретных частиц материала.
- Отколы могут возникнуть на внутреннем кольце, внешнем кольце, или шариках.
- Данный тип отказа является прогрессирующим и, однажды начавшись, будет распространяться в процессе дальнейшей эксплуатации. Он всегда будет сопровождается заметным увеличением вибрации.
- Решение — заменить подшипник или рассмотреть вопрос об использовании подшипников имеющих большую усталостную долговечность.
- Радиально-упорные подшипники предназначены для восприятия осевой нагрузки только в одном направлении.
- При нагрузке в противоположном направлении, область эллиптического контакта приходится на нижнее плечо дорожки качения внешнего кольца.
- В результате чрезмерного напряжения и увеличение температуры с последующей повышенной вибрации происходит быстрый выход подшипника из строя.
- Корректирующие действия – просто установить подшипник правильно.
Загрязнение
- Загрязнение является одной из основных причин выхода подшипников из строя.
- Симптомами загрязнения являются вмятины несущей дорожки качения и шариков в результате в высокой вибрации и износа.
- Чистая рабочая зона, инструмент, светильники, руки помогут уменьшить вероятность загрязнения.
- Производство шлифовальных операций в стороне от подшипникового узла и хранение подшипников в заводской упаковке непосредственно до момента установки.
Недостаточность смазки
- Изменение цвета (синий / коричневый) дорожек качения и шариков являются симптомами недостаточности смазки. Чрезмерный износ шариков, колец, и сепаратора, в результате перегрева, приведет к стремительному разрушению подшипника.
- Шариковые подшипники зависят от постоянного наличия очень тонкой пленки смазки между шариками и дорожкой качения, между сепаратором, обоймами и шариками.
- Неисправности, как правило, вызваны ограниченным подводом смазки или высоких температур, ухудшающих свойства смазочного материала.
Коррозия
- Красная / коричневая область на шариках, дорожке качения, сепараторе или полосы на шариках являются симптомами коррозии.
- Это результат подвергания подшипников воздействию агрессивной жидкости или атмосферы.
- В некоторых случаях, коррозия может инициировать раннюю усталость материалов.
- Защита подшипниковых узлов от воздействия коррозионных жидкостей и использование закрытых подшипниковых узлов.
Перекос
- Нарушение соосности может быть обнаружено на поверхности качения не вращающегося кольца, по следу износа от шариков, который не параллелен дорожке качения.
- Если смещение превышает 0.025 мм, можно ожидать повышения температуры в подшипнике и сильный износ профиля дорожки качения подшипника.
- Соответствующие корректирующие действия включает в себя: устранение биения на валу в районе посадочных мест подшипников, использование равномерной осевой затяжки на резьбе на незакаленных валах или затягивать подшипник только на резьбе на закаленных валах с использованием затяжных гаек повышенного класса точности.
Свободная посадка (посадка с зазором)
- Свободные посадки могут вызвать относительное движение между сопрягаемыми деталями. Если относительное движение между сопряженными деталями является небольшим, но непрерывным, происходит фреттинг-коррозия.
- Фреттинг-коррозия проявляется в образовании мелких металлических частиц которые окисляются, оставляя отличительные коричневый цвет. Этот материал является абразивным и приведет к увеличению зазора между сопрягаемыми поверхностями. Если этот зазор достаточно большой, чтобы позволить значительные перемещения внутреннего или внешнего кольца внутри монтажных поверхностей (отверстие, наружный диаметры, торцевая поверхность), будет происходить выделение тепла, появление шума, биения и вибраций.
Посадка с высоким натягом
- Тяжелый износ дорожки качения по всей окружности внутреннего и наружного кольца указывает на плотную посадку.
- Там, где посадки с натягом превышают радиальный зазор, рабочая температура вырастет по причине чрезмерно нагруженных шариков. Это повышение температуры сопровождается высоким крутящим моментом.
- Продолжение работы может привести к быстрому износу и усталости.
- Корректирующие действия включает в себя правильный подбор величины натяга.