1.2 Инструмент и приспособления для сборки подшипниковых опор.

Долговечность работы подшипников в значительной степени определяется правиль-

ностью их монтажа на валу и в корпусе при сборке привода (редуктора) и выполнением при

этом, всех технических требований сборочного чертежа в части натягов и зазоров в посад-

ках осевого зазора в подшипниках, перекоса колец подшипников. Наиболее сложным и

трудоемким процессом при сборке подшипникового узла является запрессовка внутренних

колец подшипников, качество которой в значительной степени зависит от точности (оваль-

ности и конусообразности) и шераховатости посадочного места под подшипник на валу.

Перед напрессовыванием подшипника на вал его тщательно промывают в 6% растворе мас-

ла, в бензине или горячих (t = 750 - 850) антикоррозионных водных растворах с целью уда-

ления смазки, которая была нанесена при консервации. Затем промытый подшипник нагре-

вают в масляной ванне при температуре 600 - 1000 в течении 15 – 20 мин, после чего

напрессовывают на вал. Операция запрессовки должна проводиться только с применением

оправок, при этом осевые силы, требуемые для установки подшипников должны приклады-

ваться только к тому кольцу, которое при выполнении запрессовки контактирует с ответной

деталью (с валом или корпусом).

Варианты конструкции оправок для запрессовки подшипников показаны на Рис 387.

На Рис 385а показан способ запрессовки подшипника 4 на вал 3, который в данном случае

выполняет функцию оправки, при этом подшипник 4 установлен на подставку 2, выполнен-

ную в виде диска с отверстием и кольцевым буртом, в который упирается внутреннее коль-

цо подшипника, а осевое усилие прикладывается к верхнему торцу вала 3 через проставку 1.

На Рис 385б показана конструкция сборной оправки для запрессовки наружного кольца

подшипника 4 в корпусную деталь 3, которая состоит из центрирующего цилиндра 2 и

наставки 1, нижний фланец которой упирается в наружное кольцо подшипника. На рис 385в

показана конструкция оправки для одновременной запрессовки подшипника 4 на вал 3 и в

корпус 5, при этом нижний фланец 2 оправки 1 одновременно контактирует с наружным и

внутренним кольцами подшипника 4.

Достаточно эффективно можно использовать для запрессовки подшипника резьбовой

конец вала, на который он монтируется. Конструкция такого приспособления показана на

Рис 386. Оно содержит силовой винт 1, на котором установлена сменная головка 2 и гайка

3 с рукоятками, при этом винт 1 расположен внутри сварного стакана 4, на правом торце

которого расположен упорный подшипник 5, закрепленный посредствам крышки 6 и кон-

тактирующий своим правым торцем с гайкой 3. Оба конца винта 1 снабжены квадратными

хвостовиками, посредствам левого хвостовика а винт передает крутящий момент сменной

головки 2, а посредствам правого хвостовика б вращается гаечным ключом при снятии го-

ловки 2 с резьбового конца вала 9 на который запрессовывается подшипник 8. Сменная гай-

Рис 385 Варианты конструкции оправок для

запрессовки подшипников

ка 2 фиксируется на хвостовике а винта 1 посредствам стопорного винта 7. Наличие в при-

способлении упорного подшипника 5 позволяет снизить момент трения между торцем гай-

ки 3 и стаканом 4.

Работает приспособление следующим образом. Пред установкой на вал 9 винт 1 по-

средствам гайки 3 выкручивается в крайнее левое положение, после чего установленная на

его левом хвостовике сменная головка 2 накручивается на резьбовой хвостовик вала 9, на

котором предварительно установлен подшипник 8. Затем вращением рукояток гайки 3 по

часовой стрелке осуществляется перемещение влево стакана 4 до упора во внутреннее

кольцо подшипника 8, а затем путем приложения потребного крутящего момента к гайке 3,

упирающейся в упорный подшипник 5, осуществляется перемещает влево стакана 4 с уси-

лием обеспечивающим запрессовку подшипника 8 до упора в бурт вала 9. После запрессов-

ки подшипника 8 на вал 9 с помощью гаечного ключа одетого на хвостовик б винта 1 осу-

ществляется его вращение против часовой стрелки, в результате чего, сменная головки 2

скручивается с резьбового конца вала 9, а затем все приспособление снимается с вала.

Наличие в приспособлении сменных головок позволяет расширить область его использова-

ния.

Для запрессовки на валы подшипников больших типоразмеров используются гид-

равлические приспособления. Конструкция такого приспособления показана на Рис 387

Для запрессовки подшипника 1 на вал 2 используется гидравлическая гайка 5, которая

накручена на резьбовой конец вала 2 и закреплена на нем посредствам торцевой центри-

рующей шайбы 3 и болта 4. (см. Рис 387а). Гидравлическая гайка 2 снабжена поршнем,

Рис 386 Конструкция приспособления для запрессовки

подшипника на вал, имеющий резьбовой конец

Рис 387 Приспособления для запрессовки на вал под-

шипников больших типоразмеров

перемещающим при подаче масла под давлением напрессовываемый подшипник вдоль

посадочной поверхности вала 2 до упора в бурт. Для снижения усилия запрессовки при

установке подшипника 1 на вал 2 между сопрягаемыми поверхностями подается масло

под давлением масло (см. Рис 387б). При этом диаметр заходной части посадочного места

вала 2 под установку подшипника занижают для уменьшения натяга на 30 – 50%, что дает

возможность резко снизить усилие запрессовки в начальный момент выполнения опера-

ции и позволяет упростить и повысить точность центрирования подшипника на валу.

Масло между сопрягаемыми поверхностями вала 2 и подшипника 1 подается сначала по

трубопроводу 3 и отверстию 4 в валу, а затем, когда подшипник 1 частично запрессован

на вал 2 по трубопроводу 5 и отверстию 6. После установки подшипника на вал необхо-

димо проверить плотность прилегания торца внутреннего кольца подшипника к упорному

бурту вала, а также плавность вращения наружного кольца, оно должно быть равномер-

ным и бесшумным.

При сборке ответственных узлов и механизмов, содержащих подшипниковые опоры,

которые помимо точного вращения должны обеспечивать определенную величину момен-

та трения, предъявляются повышенные требования не только к самим подшипникам, но и

к регулировке осевого зазора между их кольцами и телами качения, т. е. к точности опре-

деления толщины компенсационных колец или регулировочных прокладок. Примером

такого ответственного узла может служить вращающийся оптический клин сканирующего

устройства, конструкция которого показана на Рис 388.

Он состоит из оправы 1 с установленным в ней оптическим клином 2, которая уста-

новлена в отверстии корпуса 3 на подшипниках 4 с взможностью вращения. При этом,

внутренние кольца подшипников фиксируются в осевом направлении крышкой 5, а

наружные кольца фиксируются в корпусе 3 крышкой 6. Кроме того, для обеспечения тре-

буемой величины осевого зазора в подшипниках 4 между их наружными кольцами уста-

навливаются компенсационные кольца 7, а между внутренними кольцами – компенсаци-

онные кольца 8.

В данном случае для обеспечения требований по величине момента трения в под-шипниках подбор толщины компенсационных колец устанавливаемых между ними осу-ществляется с учетом упругой деформации подшипников, при нагрузке, возникающей в процессе их работы, величина которой определяется с помощью приспособления показан-ного на Рис 389. Приспособление содержит корпус 1, на базовой плоскости которого за-креплена букса 2, в центральном отверстии которой устанавливается клин 11 в сборе с под-шипниками, фиксируемый в осевом направлении крышкой 3, при этом к верхнему торцу клина крепится крышка 4 с проушиной 5, а в его нижний торец упирается подпружиненный шток 8, находящийся в постоянном контакте с правым плечом двуплечего рычага 9, левое плечо которого пружиной штока 8 постоянно поджато к ножке индикатора часового типа 7. Кроме того, в верней части приспособления в направляющих 12 корпуса 1 установлена ка-ретка 13 оснащенная зубчато – реечным приводом 10, поступательного перемещения и не-сущая динамометр 6.

Рис 388 Конструкция вращающегося

клина сканирующего

ъТолщина компенсационных колец с использованием приспособления осуществляется

следующим образом. Сначала определяется предварительная разница толщины прокладок с учетом исходного осевого зазора в комплекте подшипников. Для этого каждый подшипник устанавливается на измерительную плиту 2 и его наружное кольцо смещается относительно внутреннего в осевом направлении (см. Рис 390) в этом положении колец щупом произво-

дится замер исходного осевого зазора S в каждом подшипнике. Разница толщины компенса-

ционных колец 𝜟к определяется следующим образом: 𝜟к = 𝑺𝟏 + 𝑺𝟐 – 0,03 мм

Затем определяется упругая деформация обоих подшипников. Для этого клин в сбо-

ре с подшипниками устанавливается в приспособление и с помощью динамометра 6

нагружается действующим вниз усилием 0,5 ± 0,02кг необходимым для обеспечения ста-

бильности контакта между телами качении и кольцами верхнего подшипника, при этом

фиксируются показания индикатора 7 - 𝜟ив⁄

. После этого с помощью динамометра 6

клин нагружается действующим вниз усилием 3,0 ± 0,05 кг (рабочее усилие, действующее

Рис 389 Приспособление для определения толщины компесационных

колец устанавливаемых между подшипниками с учетом упругой де-

формации подшипников

Рис 390 Схема замера осевого

зазора в подшипнике

на подшипники в осевом направлении) и фиксируются показания индикатора 7 - 𝜟ив⁄⁄

. Ве-

личина упругой деформации верхнего подшипника 𝜟ув определяется по разности показа-

ний индикатора. 𝜟ув = 𝜟ив⁄⁄

- 𝜟ив⁄

Величина упругой деформации нижнего подшипника

𝜟ун определяется аналогичным образом с той лишь разницей, что усилие которым нагру-

жается клин направлено вверх. 𝜟ун = 𝜟ин⁄⁄

- 𝜟ин⁄

После этого определяется величина остаточного осевого зазора в нижнем подшип-

нике клина. Для этого клин нагружается усилием 0,5 ± 0,02кг действующим вниз, после

чего стрелка индикатора 7 совмещается с нулевым делением его шкалы. Затем клин

нагружается усилием 3,0 ± 0,05 кг, увеличенным на величину веса клина в сборе и дей-

ствующим вверх и в этом положении фиксируются показания индикатора 7 - 𝜟ин⁄⁄

. После

этого величина остаточного осевого зазора в нижнем подшипнике определяется следую-

щим образом: 𝒈осн = 𝜟ин

⁄⁄- 𝜟ун

Далее определяется величина остаточного осевого зазора в верхнем подшипнике

клина. Для этого клин нагружается усилием 0,5 ± 0,02кг действующим вверх, увеличен-

ным на величину веса клина в сборе, после чего стрелка индикатора 7 совмещается с ну-

левым делением его шкалы. Затем клин нагружается усилием 3,0 ± 0,05 кг, действующим

вниз и в этом положении фиксируются показания индикатора 7 - 𝜟ин⁄⁄

. После этого вели-

чина остаточного осевого зазора в верхнем подшипнике определяется следующим обра-

зом: 𝒈осв = 𝜟ив

⁄⁄- 𝜟ув

Величина остаточного осевого зазора в паре подшипников определяется следующим

образом 𝒈ос = 𝒈ос

в +𝒈осн

2 - 𝒈ос−ч, где 𝒈ос−ч – осевой люфт пары подшипников оговорен-

ный в требованиях чертежа.

После этого внутреннее компенсационное кольцо 8 подшлифовывают на величину

равную остаточному осевому зазору в паре подшипников - 𝒈ос (первоначально комплект

компенсационных колец имеет одинаковую толщину, выдержанную с точность не ниже

0,02 мм)

В силовых передачах часто применяются радиально – упорные конические двух-

рядные подшипники (см. Рис 391), для долговечной работы которых при сборке между

телами качения и кольцами устанавливается предварительный натяг, обеспечиваемый

подбором толщины компенсационного кольца, устанавливаемого между торцами внут-

ренних колец подшипника.

Рис 391 Конструкция радиально – упорного кони-

ческого двухрядного подшипника

На Рис 392 показана конструкция приспособления для определения требуемой вели-

чины подшлифовки компенсационного кольца устанавливаемого между внутренними

кольцами радиально – упорныех конических двухрядных подшипников (серия 97000 по

ГОСТ 6364 – 78) Оно содержит установленные на основании 1 буксу 15 и две стойки 14 ,

на которых шарнирно установлены прихваты 5, фиксирующие в осевом направлении тра-

версу 4 в центральном отверстии которой установлен верхний подпружиненный стакан 2,

контактирующий посредствам шайбы 10 с верхним торцем внутреннего кольца подшип-

ника 12, который установлен на калиброванном стержне 8, расположенным в отверстии

нижнего стакана 3, установленного в центральном отверстии на буксы 15. Кроме того, на

нижнем торце буксы 15 закреплен пневмоцилиндр 6, шток которого 7 контактирует с

нижним стаканом 3. Верхний стакан 2 снабжен цапфой, в центральном отверстии которой

установлен индикатор 16, таким образом, что его измерительный наконечник 9 упирается

в верхний торец калиброванного валика 8. Траверса 4 имеет возможность вертикального

перемещения на направляющих стержнях 17. Между внутренними кольцами подшипника

12 установлено компенсационное кольцо 13, толщина которого подлежит подгонке в раз-

мер, обеспечивающий требуемую величину натяга между телами качения и кольцами

подшипника.

Работает приспособление следующим образом. Перед замером величины подшли-

фовки компенсационного кольца 13 снимается траверса 4 в сборе с верхней втулкой 2 и

индикатором 16 и на эталоне устанавливается нулевое положение шкалы индикатора. По-

сле этого подшипник 12 устанавливается на калиброванный валик 8 и поджимается сверху

стаканом 2, установленным в траверсе 4, которая фиксируется прихватами 5 и затем

включается пневмоцилиндр 6. В результате этого его шток 7 выдвигается и поднимает

вверх нижний стакан 3 и вместе с ним валик 8 и подшипник 12, который, воздействуя че-

рез шайбу 10 на верхний стакан 2, также поднимает его последний вверх до упора в торец

Рис 392 Конструкция приспособления для определения требуемой величины под-

шлифовки компенсационного кольца устанавливаемого между внутренними коль-

цами радиально – упорные конические двухрядные подшипники

центрального отверстия в траверсе 4. Давление сжатого воздуха подаваемого в поршне-

вую полость пневмоцилиндра 6 рассчитывается таким образом, чтобы на штоке 7 пнев-

моцилиндра было создано усилие равное осевой нагрузке действующей на подшипник 12

при его работе в составе привода. При этом верхний торец валика 8 воздействует на нако-

нечник 9 индикатора 16, стрелка которого показывает насколько толщина компенсацион-

ного кольца 13 отличается от требуемой величины (размер, на который необходимо под-

шлифовать компенсационное кольцо 13). После этого подшипник 12 снимается с приспо-

собления и выполняется доработка (подшлифовка) его компенсационного кольца 13.

Перед сборкой редуктора для определения толщины комплекта прокладок, устанав-

ливаемых под базовый торец крышки, необходимо установить путем измерения, глубину

запрессовки подшипников на которых установлен вал редуктора в отверстии его корпуса.

На Рис 393 показана конструкция приспособления для одновременного измерения рассто-

яния от торца заплечиков корпуса редуктора до торца наружных колец комплекта под-

шипников установленных в его отверстие. Оно состоит из двух соосно расположенных

контрольно – измерительных устройств 1, которые крепятся на штоках пневмоцилиндров

2, установленных на скобе 3, смонтированной на штангах 8, кроме того на скобе распола-

Рис 393 Конструкция приспособления для одновременного измерения рас-

стояния от торца заплечиков корпуса редуктора до торца наружных колец

комплекта подшипников установленных в его отверстие.

гается пневмоаппаратура управления работой пневмоцилиндров содержит два двухпози-

ционных крана 4 для изменения направления движения штоков пневмоцилиндров, два

двухпозиционных крана 5 для подвода сжатого воздуха к регуляторам давления 6 настро-

енным на пониженное давление и двум регуляторам давления 7 настроенным на рабочее

давление. Контрольно – измерительное устройство 1 состоит из плавающей шайбы 9, с

тремя упорами 10, направляющей втулки 11 с тремя упорами 12, пружины 13, корпуса 14,

с кронштейном 15, на котором крепятся три индикатора 16, часового типа, расположен-

ные равномерно по окружности, а также стопорное кольцо 17 и шаровый хвостовик 18,

посредствам которорого устройство крепится к штоку пневмоцилиндра 2. Втулка 11 для

ориентации контрольно – измерительного устройства относительно оси вала 20, на кото-

ром установлены подшипники 21 и 22 оснащена подпружиненным центром 19.

Работает приспособление следующим образом. Перед измерением расстояния от

торца заплечиков корпуса редуктора 23до торца наружных колец комплекта подшипников

21 и 22 установленных в его отверстие предварительно выполняется предварительная

сборка узла, т. е. вал 20 в сборе с подшипниками устанавливается в корпус 23 редуктора.

После этого ось контрольно – измерительных устройств 1 приспособления предваритель-

но совмещается с осью вала 20, а затем включением крана 5 сжатый воздух подается к ре-

гулятору пониженного давления 6, в результате чего штоки пневмоцилиндров 2 выдви-

гаются и подводят втулки 11 к торцам вала 20, при этом, их центры 19 обеспечивают точ-

ное ориентирование приспособления по оси вала 20 и соответственно по торцу наружных

колец установленных на нем подшипников 21 и 22. После этого посредствам крана 7 в

поршневых полостях пневмоцилиндров 2 создается рабочее давление и контрольно - из-

мерительные устройства приспособления своим плавающими шайбами 9, оснащенными

упорами 10 упираются в торцы заплечиков корпуса 23. При этом направляющая втулка

11 с корпусом 14, на котором посредствам кронштейна 15 закреплены индикаторы 16,

продолжает движение относительно плавающей шайбы 9 и своими упорами 12 упирается

в наружные кольца подшипников 21 и 22 и поджимает их, а головки индикаторов в это

время упираются в торцевую поверхность плавающей шайбы 9. Затем правый пневмоци-

линдр 2 путем переключения кранов 4 переводят на пониженное давление, при этом, под

действием левого пневмоцилиндра 2 происходит перемещение вала 20 в сборе с подшип-

никами 21 и 22 вправо, а за счет подпора создаваемого правым пневмоцилиндром 2 осу-

ществляется полная выборка зазора в подшипнике 21. В данный момент фиксируются по-

казания индикаторов 16 левого контрольно – измерительного устройства 1, которое пока-

зывает расстояние от торца заплечика корпуса 23 редуктора до торца наружного кольца

подшипника 21(разница в показаниях трех индикаторов не должна превышать 0,01 мм).

После этого переключением кранов 4 переводят на пониженное давление левый пневмо-

цилиндр 2 и фиксируют показания индикаторов правого контрольно – измерительного

устройства 1, получая таким образом, величину расстояние от торца заплечика корпуса

23 редуктора до торца наружного кольца подшипника 22. Затем подбираются наборы

прокладок устанавливаемых под торцы крышек фиксирующих осевое положение под-

шипников 21 и 22 и выполняется окончательна сборка редуктора.

На Рис 394 показана конструкция приспособления для монтажа подшипников на вал,

имеющий со стороны запрессовки подшипников резьбовой хвостовик. Оно содержит

гидроцилиндр 1, корпус 2 которого оснащен центрирующим устройством 3, а шток 4 име-

ет концевую часть с захватом 5. Центрирующее устройство 3 включает цилиндрический

выступ 6, выполненный на корпусе 2 гидроцилиндра 1, три подпружиненных в осевом

направлении пальца 7 и упорную втулку 8, при этом диаметр описанной окружности

пальцев 7 равен диаметру цилиндрического выступа 6 на корпусе 2 гидроцилиндра 1. За-

хват 5 расположенный на торце штоке 4 гидроцилиндра 1 выполнен в виде гнезда 9 для

размещения в нем резьбового хвостовика вала, на который запрессовываются подшипни-

ки, и содержит шарики 11, расположенные в радиальных гнездах 10, при этом, шарики 11

зафиксированы в гнездах 10 посредствам пружинных колец 12, установленных в канавках

13. Кроме того приспособление оснащено упорным фланцем 14, предназначенным для

запрессовки подшипников в корпусную деталь 17, который имеет резьбовой хвостовик

15, сопрягающийся с гнездом 9 захвата 5.

Работает приспособление следующим образом. Для запрессовки комплекта под-

шипников на вал 16 цилиндр 1 приспособления центрируют относительно внутреннего

отверстия подшипников путем введения штока 4 в отверстие внутренних колец подшип-

ников. После чего шток 4 гидроцилиндра 1 пропускают за пределы комплекта подшипни-

ков и в гнездо 9 его захвата 5 вводится хвостовик вала 16, при этом шарики 11 поджимае-

мые пружинными кольцами 12 западают в проточку хвостовика вала 16. После этого по-

дается команда на втягивание штока 4 гидроцилиндра 1, в результате чего, вал 16 вместе

со штоком перемещается вправо. В момент когда вал 16 встречает сопротивление со сто-

роны подшипников, скос проточки его резьбового хвостовика стремится отжать шарики

11 наружу, чему препятствует противостоящая шарикам поверхность подшипника. После

запрессовки вала 16 до упора его бурта в подшипник, шарики 11 оказываются за предела-

ми направляющей части втулки 8, и при дальнейшем перемещении штока 4 происходит

его разъединение с валом 16 в результате выдавливания шариков 11 из проточки. При за-

прессовке подшипников в корпусную деталь 17, которая производится до запрессовки ва-

ла 16, корпус 2 гидроцилиндра 1 упирается в правый торец корпусной детали 17, выступ 6

Рис 394 Конструкция приспособления для монтажа подшипни-

ков на вал, имеющий со стороны запрессовки подшипников

резьбовой хвостовик.

его корпуса 1 и пальцы 7 центрируют его по отверстию, в которое устанавливаются под-

шипники. После этого шток 4 гидроцилиндра 1 водится в отверстие комплекта подшип-

ников и затем пропускается через него, а затем в гнездо 9 замка 5 вводится хвостовик 15

фланца 14, при этом шарики 11 западают в его проточку. После этого, подается команда

на втягивание штока 4, и фланец 14 начинает перемещается вправо вместе со штоком 4. В

момент, когда фланец 14 упрется в наружное кольцо подшипника, а подшипник начнет

входить в посадочное отверстие корпусной детали 17 шарики 11 будут надежно заперты

поверхностью отверстия подшипника. Разъединения штока 4 с фланцем 14 производится

вручную после запрессовки и обратной подачи штока 4, так чтобы шарики 11 вышли за

пределы подшипника.

На Рис 395 показана конструкция приспособления для запрессовки подшипника на

вал, у которого посадочное место под установку подшипника значительно удалено от

торца. Оно содержит корпус 1, на котором установлен механизм запрессовки, представ-

ляющий собою пневмоцилиндр 2 с полым штоком 3, выполненным за одно целое с порш-

нем 4 и механизм центрирования состоящий из размещенного внутри полого штока 3 цен-

трирующей оправки 5 с коническим хвостовиком и пиноль 6, получающую продольное

перемещения от поршня 4 через пружину 7 и имеющую на своем левом торце центриру-

ющий поясок 8 взаимодействующий с подшипником 9. Центрирующая оправка 5 жестко

соединена с кольцом 10, расположенным на пиноли 6 через штифт 11, установленный в

пазах 12 и 13 выполненных в полом штоке 3 и пиноли 6, и получает за счет этого про-

дольное перемещение от поршня 4 через пружину 14. Прижим подшипника 9 к центриру-

ющему пояску 8 пиноли 6 осуществляется посредствам планки 15, установленной на

скалках 16, подпружиненных пружинами 17 и оснащенной открытым пазом 18, для съема

Рис 395 Конструкция приспособления для запрессовки подшипника

на вал, у которого посадочное место под установку подшипника зна-

чительно удаленное от торца.

собранного узла (вала 21 с подшипником 9), при этом, ширина паза h больше диаметра d

бурта 19 шейки 20 вала 21.

Работает приспособление следующим образом. В начале процесса запрессовки вал

21 и подшипник 9 подаются в зону сборки по соответствующим лоткам (на Рис 395 не по-

казаны), при этом шток 3 пневмоцилиндра 2, центрирующая оправка 5 и пиноль 6 нахо-

дятся в правом исходном положении. После этого в поршневую полость пневмоцилиндра

2 подается сжатый воздух, в результате этого, поршень 4 со штоком 3 перемещаются вле-

во, увлекая за собою пружины 7 и 14, а также центрирующую оправку 5 и пиноль 6. Во

время движения влево центрирующая оправка 5 проходит в отверстие подшипника 9, сво-

им коническим хвостовиком заходит в центровое отверстие вала 21 и останавливается,

осуществляя таким образом центрирование отверстия подшипника 9 относительно оси

посадочной поверхности вала 21. При дальнейшем движении поршня 4 со штоком 3 пи-

ноль 6 своим центрирующим пояском 8 захватывает подшипник 9 по наружной кониче-

ской поверхности и доводит его до упора в плоскость 22 планки 15, установленной на

скалках 16, которая удерживает подшипник 9 в сцентрированном положении от выпада-

ния при дальнейшем его перемещении за счет пружин 17. В таком положении подшипник

9 снимается с цилиндрической поверхности оправки 5 и, поскольку диаметры двух его

шеек меньше диаметра посадочной поверхности 20, гарантировано переносится через ко-

нец вала 21 до упора в торец 23. При этом, пиноль 6 останавливается, а шток 3 продолжа-

ет движение до упора в своим передним торцем 24 в торец внутреннего кольца подшип-

ника 9 и затем запрессовывает его на шейку 20 вала 21 до упора в бурт 19. Во время за-

прессовки подшипника пиноль 6 продолжает его сопровождать посредствам пружины 7.

Подпружиненное кольцо 10, жестко соединенное с центрирующей оправкой 5 посред-

ствам штифта 11, во время запрессовки остается неподвижным, сжимая при этом пружину

14, а штифт 11 в это время проходит сквозь пазы 12 и 13 в штоке 3 и пиноли 6. После

окончания процесса запрессовки подшипника 9 на вал 21 сжатый воздух подается в што-

ковую полость пневмоцилиндра 2, при этом поршень 4 со штоком 3, а также центрирую-

щая оправка 5 и пиноль 6 возвращаются в правое исходное положение, а планка 15 оста-

ется на месте до тех пор пока собранный узел не выйдет из ее паза 18, после чего под дей-

ствием пружин 17 она также возвращается в правое исходное положение. На этом цикл

работы приспособления заканчивается.

Оборудование для автоматизации монтажа подшипников.

Подшипники, как и валы на которые они монтируются, имеют форму легко позво-

ляющую осуществлять их ориентацию в пространстве, что в условиях серийного произ-

водства является одной из важнейших предпосылок для автоматизации процесса монтажа

подшипников. Рассмотрим несколько вариантов конструкций автоматов для монтажа

подшипников, а также их исполнительные механизмы.

На Рис 396 показана конструкция исполнительного механизма автомата для сборки

ролика ленточного конвейера с валом с комплектом подшипников, а на Рис 397 последо-

вательность его работы по технологическим переходам.

Сборка ролика 23 с валом 22 и комплектом подшипников 27 и 28, осуществляемая в

автоматическом режиме, выполняется следующим образом. Перед началом сборки под-

шипники 27 и 28 подаются в приемные головки 9 и 16, а вал 22 и ролик 23 в зону сборки

соответствующими питателями (на Рис 396 не показаны). В начале автоматического цикла

сборки детали исполнительного механизма находятся в исходном положении как показа-

но в переходе I. После этого включается гидроцилиндр 15 (масло под давлением подается

в его штоковую полость) и его шток 25, втягиваясь, перемещает влево толкатель 14, кото-

рый проходит в отверстие подшипника 28 установленного в приемник18, затем внутри

ролика 23, входит в центровое отверстие на правом торце вала 22 и останавливается, при

этом, шток 6 гидроцилиндра 2 продолжает находиться в исходном правом положении (см.

переход II). Далее начинает перемещаться вправо шток 5 гидроцилиндра 1, который дви-

гается до упора центра 8 в центровое отверстие на левом торце вала 22 и останавливается.

При этом вал 22 оказывается сцентрированным центром 8 и толкателем 14 относительно

оси гидравлических цилиндров 1 и 2. Затем снова включается гидроцилиндр 1 и его шток

5 перемещается влево и при этом вводит вал 22 в отверстие ролика 23 (см. переход III),

при этом толкатель 14 перемещается вправо за счет того что усилие создаваемое гидроци-

линдром 1 больше усилия создаваемого гидроцилиндром 15. В конце хода штока 5 гид-

роцилиндра 1 приемная головка 9 встречает своим прижимом 12 левый торец ролика 23

и под действием пружины 13 сдвигает его до упора в приемную головку 16, при этом

пружина сбрасывателя 20 сжимается. Штока 5 гидроцилиндра 1 продолжает двигаться

вправо, и сжимая пружину 13, своим толкателем 7 выносит из приемной головки 9 под-

шипник 27 и запрессовывает его в соответствующее посадочное отверстие ролика 23 (см.

переход IV), при этом вал 22 по прежнему фиксируется в осевом направлении центром 8

и толкателем 14. Затем включается гидроцилиндр 2 и его шток 6, выдвигаясь влево, выно-

сит из приемной головки 16 подшипник 28 и запрессовывает его в соответствующее поса-

дочное отверстие ролика 23. Одновременно гидроцилиндр 1 осуществляет напрессовыва-

ние обоих подшипников на вал 22. После окончания сборки штоки 5 и 6 гидроцилиндров

Рис 396 Конструкция исполнительного механизма автома-

та для сборки ролика ленточного конвейера с валом с

комплектом подшипников

1 и 2, а также шток 25 гидроцилиндра 15 возвращаются в исходное положения вместе с

установленными на них деталями механизма, а подпружиненный сбрасыватель 20 отводит

собранный узел от прижима 19, после чего он удаляется из зоны сборки автомата.

На Рис 398 показана конструкция сборочного автомата для одновременной установ-

ки на вал двух подшипников. Он содержит основание 1, на котором размещены механизм

2 для подачи подшипников, механизм запрессовки 3 и механизм 4 для подачи валов 18.

Механизм подачи подшипников 15 содержит нагревательную ванну 5, на крышке 6 кото-

рой закреплен магазин 7 и подъемник 8, выполненный в виде платформы 10 со сквозными

пазами для приема нагретых подшипников 15, расположенной в полом корпусе 9, при

этом платформа 10 соединена со штоком 11 пневмоцилиндра 12, а полый корпус 9 соеди-

нен с подводящим лотком 13, расположенным внутри ванны 5, а также с отводящим лот-

ком 14. В нижней части ванны 5 расположен подпружиненный отсекатель 17. Ванна 5 за-

полнена маслом и снабжена электрическими нагревателями и регулятором температуры

нагрева масла. Механизм подачи валов состоит из стеллажа 19 и шагового транспортера

27. Стеллаж 19 снабжен наклонными направляющими площадками 20, на которых распо-

лагаются валы 18 подлежащие сборке с подшипниками 15, а также направляющей 21 для

бесконечной транспортной цепи 22, на которой закреплены Г – образные захваты 23 с ша-

гом равным шагу цепи. Шаговый транспортер 27 содержит храповой механизм 24, при-

водной пневмоцилиндр 25, козырек 26 для предохранения от выпадания валов 18 при

транспортировке, а также наклонные лотки 28 и 29 для подачи валов 18 в зону сборки и

отводящий лоток 30 для выгрузки собранных узлов. Механизм запрессовки 3 содержит

Рис 397 Последовательность работы исполнительного механизма сбо-

рочного автомата по технологическим переходам

раму 31 с установленными на ней корпусами 32, в направляющих втулках которых уста-

новлены с возможностью поступательного перемещения запрессовочные плунжеры 16 с

приемными гнездами для подшипников 15 и роликами 33, закрытые сверху кожухами 34.

Между запрессовочными плунжерами 16 установлены, закрепленные на двуплечих рыча-

гах 35, призмы, для базировании вала 18 при его сборке с подшипниками 15, при этом по-

ложением рычагов 35 может регулироваться винтами 36. На корпусах 32 установлены

подпружиненные козырьки 38 препятствующие выпадению подшипников 15 из приемных

гнезд плунжеров 16. Плунжеры 16 имеют продольные пазы 37, а их исходное положение

регулируется винтами 39. Привод плунжеров 16 осуществляется от пневмоцилиндра 40

через две рычажные системы 41, при этом ось качания 42 ведущего рычага правой ры-

чажной системы 41установлена в кронштейне 43, положение которого регулируется по-

средствам винтов 44.

Работает сборочный автомат следующим образом. Пневмоцилиндр 25 привода ша-

гового транспортера 27 совершает ход и перемещает транспортную цепь 22 с Г - образ-

ными захватами 23 против часовой стрелки на шаг. При этом валы 18 находящиеся на

направляющих площадках 20 стеллажа 19 и отсекаются деталями находящимися на Г -

Рис 398 Конструкция сборочного автомата для одновре-

менной установки на вал двух подшипников.

образных захватах 23, а с нижних наклонных направляющих планок 20 пустой Г – образ-

ный захват 23 уносит очередной вал 18. Захваченные Г – образными захватами 20 валы 18

проходят под козырьком 26 и выдаются поштучно на лоток 28, из которого поступают по

наклонному лотку 29 на призмы рычагов 35. После этого шток 11 пневмоцилиндра 12

подъемника совершает ход вниз, при этом платформа 10 отводит подпружиненный отсе-

катель 17 и два нагретых в ванне 5 подшипника 15 из подводящего лотка 13 скатываются

в наклонные пазы платформы 10, одной стороной упираясь в стенку корпуса 9. При ходе

вверх штока 11 пневмоцилиндра 12 платформа 10 с подшипниками 15 и отсекатель 17

возвращается в исходное положение, отсекая остальные подшипники 15 находящиеся в

лотке 13. При достижении платформой 10 верхнего положения подшипники 15 скатыва-

ются по лотку 14 и попадают в приемные гнезда запрессовочных плунжеров 16 , где

предохраняются от выпадения козырьками 38. Затем включается пневмоцилиндр 40, его

шток выдвигается и через рычажные системы 41 перемещает плунжеры 16 навстречу друг

другу. Пуансоны 16 двигаясь вместе с подшипниками 15 отклоняют козырьки 38, а когда

подшипники 15 вступают в контакт с торцами посадочных шеек вала 18, ролики 33 наез-

жают на рычаги 35 и отклоняют их, в результате чего призмы базирующие вал 18 опуска-

ются, освобождая вал 15, и продолжая свое движение, плунжеры 16 напрессовывают

подшипники 15 на вал 18. После запрессовки подшипников 15 на вал 18 шток пневмоци-

линдра 40 втягивается и плунжеры 16 возвращаются в исходное положение, а рычаги 35 с

призмами поднимаясь вверх, упираются в наружные кольца подшипников 15 и сталкива-

ют собранный узел на лоток 30, при этом концы вала 18 проходят сквозь пазы 37 плун-

жеров 16. На этом цикл работы автомата заканчивается, а скатывающийся собранный узел

дает команду на начало следующего цикла сборки вала с подшипниками.

На Рис 399 показана конструкция полуавтоматической установки для монтажа бук-

сы с комплектом роликовых подшипников на цапфу вала, состоящая из манипулятора и

приемного стола, которые установлены на общей раме 1. Манипулятор, состоящий из

подъемно – поворотного механизма 2 и стола 3. На столе 3 в направляющих втулках 4

установлена, с возможностью горизонтального перемещения посредствам гидроцилиндра

6, траверса 5, на которой шарнирно на оси 7 крепится подающая головка 8, содержащая

стакан 9 и подпружиненный центр 10 с коническим хвостовиком, при этом, на стакане 9

расположен перемещаемый посредствам двух гидроцилиндров 14 толкатель 11 с захвата-

ми 12 приводимыми в действие гидроцилиндром 13. Приемный стол содержит шариковую

опору 15, на которой установлена направляющая втулка 16 с гидроцилиндром 17, на што-

ке которого посредствам шаровой опоры 18 крепится стакан 19 с заходным конусом для

разжима роликов подшипников и центровым отверстием для центровки буксы. Подающая

головка 8 снабжена шарниром 20, вокруг которого она имеет возможность поворота на

угол 900, получая при этом привод от гидроцилиндра 21 для захвата буксы, находящейся

в направляющей втулке 16. На траверсе 5 стола 3 подъемно – поворотного механизма 2

шарнирно установлен гидроцилиндр 22, шток которого посредствами оси 23 и рамки 24

связан с подающей головкой 8. Гидроцилиндр 22 предназначен для наклона подающей

головки 8 и буксой на угол α для опоры верхних роликов на внутреннее кольцо подшип-

ника, предварительно запрессованное на вал.

Работает установка следующим образом. Букса, собранная с наружными кольцами

подшипника, сепараторами и роликами устанавливается в направляющую втулку 16 при-

емного стола. Затем стакан 19 гидроцилиндром 17 поднимается вверх и входит в буксу,

раздвигая при этом своим заходным конусом ролики подшипника и размещая их в окнах

сепаратора. После этого включается гидроцилиндр 21 и подающая головка 8 на оси 20 по-

ворачивается на угол 900 и устанавливается в вертикальное положение центром 10 вниз.

С помощью подъемно – поворотного механизма 2 стол 3, траверса 5 и подающая головка

8 поворачиваются на угол 900 в горизонтальной плоскости, устанавливая при этом центр

10 над установленной в направляющей втулке 16 буксой по ее оси. После этого стол 3,

траверса 5 и подающая головка 8 опускаются вниз и центр 10 входит в центровое отвер-

стие стакана 19, окончательно центрируя буксу относительно подающей головки 8. Благо-

даря тому, что букса установлена в направляющей втулке 16 опирающейся на шариковую

опору 15 она свободно перемещается в радиальном направлении.. При дальнейшем опус-

кании подающей головки 8 стакан 9 входит в верхний подшипник между его роликами.

Рис 399 Конструкция полуавтоматической установки

для монтажа буксы с комплектом роликовых подшипни-

ков на цапфу вала.

Затем гидроцилиндр 13 приводит в действие захваты 12, которые зажимают буксу.

Далее с помощью двух гидроцилиндров 14 и захватов 12 зажатая букса надвигается на

стакан 9, а гидроцилиндр 17 в это время опускает вниз стакан 19, освобождая при этом

буксу. После этого включается подъемно поворотный механизм 2 и стол 3, траверса 5 и

подающая головка 8 с буксой поднимаются вверх и поворачиваются в горизонтальной

плоскости на угол 900, возвращаясь в исходное положение. Далее с помощью гидроци-

линдра 21 подающая головка 8 с буксой поворачивается на оси 20, располагаясь горизон-

тально, а при включении гидроцилиндра 22 головка поворачивается на угол α, после чего

посредствам гидроцилиндра 6 она в наклоненном положении перемещается в сторону ва-

ла, на который устанавливается букса, до соприкосновения верхних роликов подшипника

с его внутренним кольцом запрессованным на валу. При этом центр 10 входя в центровое

отверстие вала, при дальнейшем движении головки 8 утопает в стакане 9. Затем включа-

ется обратный ход гидроцилиндра 22 и подающая головка 8 возвращается в горизонталь-

ное положение, занимая при этом положение соосное валу. В это же время включаются

гидроцилиндры 14 привода толкателей 11, и как только достигается соосность головки 8 с

буксой и оси вала, толкатель 11 одевает буксу на вал. Затем включается гидроцилиндр 13

и разжимает захваты 12, тем самым освобождая буксу, а толкатель 11 в это время гидро-

цилиндром 14 возвращается в исходное положение. Далее подающая головка 8 с травер-

сой 5 гидроцилиндром 6 также возвращается в исходное положение. На этом цикл уста-

новки буксы с подшипниками на вал заканчивается и установка готова к следующему

циклу работы.

На Рис 400 показана конструкция полуавтоматической установки для монтажа ком-

плекта букс с подшипниками на цапфы вала. Она содержит установленную на направля-

ющих 1 подвижную раму 2 с приводом 3, и размещенные между направляющими 1 стел-

лажи 4 для валов и стеллажи 5 для букс. На раме 2 закреплена траверса 6, на которой раз-

мещаются четыре гидроцилиндра 7 для напрессовки подшипников букс, а также установ-

лены два упора 8, выполненные в виде двуплечих рычагов, одно плечо которых через тягу

9 соединено со штоком гидроцилиндра 11. На направляющих рамы 2 установлены две те-

лежки 12 оснащенные приводами 13, вилками 14 для сцепления со штоками цилиндров 7

и захваты 15 для зажима и удержания букс устанавливаемых на цапфы вала.

Работает установка следующим образом. Цеховыми подъемно – транспортными

средствами валы и буксы укладываются на стеллажи 4 и 5 соответственно, а рама 2 с те-

лежками 12 посредствам привода 3 устанавливается по оси первого комплекта деталей

подлежащих сборке. После этого тележки 12 с помощью приводов 13 перемещаются по

раме 2 до совмещений каждой с осью соответствующей буксы находящейся на стеллаже

5, а затем захваты 15 опускаются в разведенном положении и осуществляют зажим букс,

которые после этого поднимаются вверх до совмещения оси их отверстия с осью вала. Да-

лее с помощью гидроцилиндра 11 опускаются упоры 8 и запирают вал от осевого сдвига, а

после этого тележки 12 перемещают к валу до упора в его торцы. Потом производится

сцепка тележек 12 с головками гидроцилиндров 7 с помощью вилок 14, расположенных

на тележках. Затем подается команда на втягивание штоков гидроцилиндров 7, которые

перемещая тележки 12 с буксами по направлению к центру вала напрессовывают установ-

ленные в них подшипники на посадочные цапфы вала. После окончания напресовки букс

с подшипниками на вал захваты 15 разводятся и поднимаются вверх, занимая исходное

положение, одновременно поднимаются вилки 14 и упоры 8, также занимая исходное по-

Рис. 3.1.1.21. Специальный подшипник

допускающий увеличенный перекос колец

ложение. Затем вал в сборе с буксами цеховыми подъемно – транспортными средствами

удаляется из рабочей зоны установки.

Рис 400 Конструкция полуавтоматической установки для монта-

жа комплекта букс с подшипниками на цапфы вала.