Уход за подшипниками качения

Подшипники в эксплуатации систематически контролируют внешним осмотром, а также по нагреву, шуму и вибрации.
Повышенный нагрев подшипника может быть вызван его загрязнением, избытком или отсутствием смазки, задеванием вращающихся деталей о неподвижные, а также чрезмерным его износом или разрушением.
Температура подшипников качения для большинства электрических машин не должна быть более 100 °С. Обычно температура подшипника превышает температуру окружающей среды не более чем на 30 °С, а температуру подшипникового щита на 5—10 °С. Ненормальный нагрев подшипника обнаруживают сравнением их температур на нескольких однотипных машинах. Температуру в этом случае контролируют рукой, прикладывая ее к поверхности щита или крышки вблизи подшипника.
По характеру шумов и стуков в подшипнике при известном навыке можно определить его состояние. Проверку выполняют стетоскопом или длинной отверткой с пластмассовой ручкой. Лезвие отвертки прикладывают возможно ближе к месту установки подшипника, ручку — к уху.
В исправном подшипнике слышится легкий равномерный шелест или тонкое жужжание. Свист или резкий звенящий шум свидетельствует об отсутствии смазки или защемлении тел качения. Гремящей шум (частые звонкие стуки) указывает на появление язвин на рабочих поверхностях или попадание в подшипник абразивной пыли. Глухие удары появляются при ослаблении посадки подшипника.
Выброс смазки из подшипника происходит из-за износа или недостаточной эффективности уплотняющих устройств или избытка смазки. Своевременное добавление или замена смазки необходимы для нормальной работы подшипника. Смазка уменьшает трение в подшипнике и предохраняет его детали от коррозии. Недостаток или избыток смазки, неправильный выбор ее марки приводят к преждевременному износу подшипника.
Для подшипников качения применяют жидкие смазочные масла и мазеобразные пластичные смазки. Смазочные масла по сравнению со смазками существенно уменьшают трение, лучше проникают к поверхностям трения через узкие зазоры и отводят теплоту от подшипника. Однако при жидкой смазке усложняется конструкция уплотнений, смазочная система требует тщательного ухода в эксплуатации.
Пластичные смазки хорошо удерживаются в подшипнике, заполняя малые зазоры в уплотнениях, они надежно предохраняют подшипники от проникновения в них грязи, пыли и влаги. Эксплуатация машины упрощается, так как не требуется постоянного контроля за системой смазки.
Таблица 1. Пластичные смазки, применяемые в электрических машинах
(ГОСТ 26191—84)

Пластичные смазки (табл. 1) получают из смазочных масел путем их загущения. Добавленный в смазку загуститель создает в ней каркас из переплетенных волокон, который придает смазке пластичность и удерживает в ячейках смазочное масло.
Окончательное решение о применении той или иной марки смазки для конкретных машин принимается после длительной проверки работы подшипников в эксплуатационных условиях.
В подшипниках качения смазочные функции выполняет лишь тонкая пленка смазки, находящаяся на поверхностях трения. Избыток смазки приводит к нагреву подшипника из-за дополнительных потерь на трение при ее перемешивании. Количество смазки, которое закладывают в подшипник, зависит от его свободного объема, который складывается из пустот в самом подшипнике и подшипниковых крышках и скоростного параметра подшипника. Скоростной параметр равен произведению dcp/z, где dср — средний диаметр подшипника (мм), равный полусумме наружного и внутреннего его диаметров, п — частота вращения (об мин). В быстроходных подшипниках, скоростной параметр которых превышает 100 000, заполняют 73 или самое большее 1/2 свободного объема, при средних и небольших скоростях — от % до 2/3.

Рис. 1. Размещение смазки в подшипниковой опоре (а) и шариковая пресс-масленка (б)
Надежная работа подшипников зависит не только от количества смазки, но и от правильной ее закладки. Смазкой заполняются пустоты 2 (рис. 1. а) в самом подшипнике, остальная ее часть должна образовать защитный слой 1, который предохранит подшипник от загрязнения. Все щели в уплотнениях и жировые канавки должны быть заполнены смазкой 3 при сборке. Это необходимо потому, что смазка в зазорах уплотнений не перемалывается телами качения, имеет меньшую температуру, чем смазка в самом подшипнике, и лучше сохраняет вязкость, обеспечивая надежное уплотнение.
Периодичность замены смазки в подшипнике зависит от многих факторов: скоростного параметра, нагрузки, рабочей температуры подшипника и оговаривается в инструкции по эксплуатации машины. Для пополнения и замены смазки в подшипниках предусматриваются специальные отверстия для ввода свежей смазки и выхода отработанной. В новых конструкциях электрических машин, например в серии 4А, смазка подается через пресс-масленку 7, проходит по горизонтальному отверстию в крышке-капсюле 5 и заполняет полость между крышкой 12 и подшипником. Затем проходит через подшипник, попадает в промежуток между смазочным диском 6 и левой стенкой капсюля и выходит через отверстие в нижней части капсюля. Смену смазки производят на вращающейся машине и при снятой заслонке 4, закрывающей входное отверстие.
Вращающийся смазочный диск отбрасывает смазку к выходному отверстию, облегчая ей прохождение через подшипник. Смазку надо подавать постепенно, так как при большом давлении она может выйти через зазоры в уплотнениях. Ее нагнетают шприцем, головка которого закрепляется на масленке. Шариковая пресс- масленка состоит из корпуса 4 (см. рис. 1, б), в котором расположен шарик 5, прижатый пружиной 6 к входному отверстию масленки. Надавливая на шарик, смазка сжимает пружину и проходит через масленку. После смены смазки шарик закрывает входное отверстие.

Рис. 2. Съемник со сменными плитками
Подшипники качения снимают с вала при их замене, а также в случаях, когда они мешают демонтажу с вала других частей ротора. При разборке машины шарикоподшипники и внутренние кольца роликоподшипников остаются на валу. Это облегчает демонтаж подшипников. После выемки ротора подшипники промывают и завертывают в промасленную бумагу, чтобы предохранить от загрязнения. Загрязненные подшипники не следует вращать, так как абразивные частицы повредят поверхности дорожек и тел качения.
Подшипники с вала снимают за внутреннее кольцо. При стягивании за наружное кольцо нагрузка передается через тела качения и вызывает появление вмятин на дорожках. Съемник со сменными плитками 3 (рис. 2) позволяет снимать подшипники с различными внутренними диаметрами. Плитка подбирается по диаметру вала, вставляется в плиту 5 и прикрепляется к ней винтами 4. Плита 5 и планка 1 соединены шпильками 6. При вращении по часовой стрелке винт 2 упирается в вал и стягивает подшипник.
Демонтаж подшипника иногда затрудняется из-за высокого борта на валу, в который упирается внутреннее кольцо, близко расположенного к подшипнику вентилятора или других деталей. В этих случаях для съема подшипника приходится изготовлять специальные приспособления.

  Роликовые подшипники, которые представляют собой разборный комплект, при демонтаже маркируют (вешают бирки на отдельные части), так как замена колец и тел качения недопустима. При сборке на подшипниковом заводе кольца и тела качения подбирают по размерам таким образом, чтобы получить подшипник с определенным радиальным зазором. Перепутывание колец приведет к изменению зазора, от которого зависит нормальная работа машины и долговечность подшипника.
Предварительную оценку состояния неразборных подшипников после снятия с вала можно провести путем контроля качества их вращения. Дефектуемый подшипник сравнивают с эталонным. Подшипник удерживается в горизонтальном положении за внутреннее кольцо, наружное кольцо проворачивают в ту или другую сторону. Причиной тугого вращения может быть загрязнение подшипника или высыхание смазки. Заедание подшипника, т. е. относительно легкое проворачивание, но с остановками в некотором положении, может быть вызвано наличием на рабочих поверхностях местных налетов продуктов разложения смазки, прилипанием посторонних частиц или вмятинами на дорожках и телах качения. Если после промывки и смазки нормальное вращение не восстанавливается, подшипник бракуют. Повышенный шум в подшипниках обнаруживается при быстром вращении его от руки. Он может появиться из-за сильного увеличения радиального зазора или износа сепаратора.