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轴承安装和拆卸

轴承处理

滚动轴承、滚动轴承零件和滚动轴承润滑脂都是优质产品,因此必须小心处理。

滚动轴承的储存

即使是功能区域的微小偏差也会损害轴承的性能

现代滚动轴承的性能处于技术上可实现的极限。材料、尺寸和运行公差、表面质量和润滑都经过了优化,以实现最大的功能水平,这意味着即使功能区域出现轻微偏差,如腐蚀引起的偏差,也会削弱性能。为了实现滚动轴承的全部性能,必须将防腐、包装、储存和搬运做到最优。

防腐和包装是轴承的组成部分

防腐和包装是轴承的一部分,经过优化,尽可能同时保持产品的所有特性。除了保护表面免受腐蚀外,还包括紧急运行润滑、摩擦、润滑剂兼容性、噪音性能、抗老化性以及与滚动轴承部件(保持架和密封材料)的兼容性等。

滚动轴承的储存条件

作为一个基本的先决条件,零件必须存储在一个封闭的存储区域,该区域不会受到任何侵蚀性介质的影响,例如车辆废气或气体、酸、碱液或盐的薄雾或气溶胶。应避免阳光直射,因为除了紫外线辐射的有害影响外,它还可能导致包装中的温度大幅波动。温度应保持恒定,空气湿度应尽可能低。温度的极端变化和湿度的增加会导致冷凝。

储存滚动轴承的条件

必须满足以下条件:

无霜储存,温度>+5°C(可以防止白霜的形成,每天最多允许+2°C的温度达12小时)

最高温度 < +40°C(防止防腐蚀油过度排放)

相对湿度≤65%(随着温度变化,每天最多允许12小时内达到70%)

必须持续监测温度和湿度,可以使用数据记录器来执行,测量间隔不得超过2小时,必须至少选择两个测量点,可以存放货物的外墙附近的最高点和最低点。

滚动轴承的储存期

最长储存期为3年

滚动轴承的存放时间不得超过3年,既适用于开式轴承,也适用于带密封或垫圈的润滑轴承。特别是,经过特殊润滑的轴承不应储存太久,因为润滑脂的化学物理行为可能会在储存过程中发生变化,即使保持最低性能容量,润滑脂的安全储备也可能减少。

在储存期结束时检查轴承

一般来说,如果在储存和运输过程中观察到储存条件,即使超过了滚动轴承的允许储存期,也可以使用滚动轴承。如果条件不满足,则必须预期更短的储存期。如果超过上述时间,建议在使用前检查轴承的腐蚀情况,以及防腐油和润滑脂的状况。上述储存期是纯粹基于实践的经验值,不构成对法律或合同约定的保修期(如适用)的延长。

Arcanol滚动轴承润滑脂的储存

滚动轴承的储存信息适用于Arcanol滚动轴承润滑脂。先决条件是将润滑脂储存在封闭的、完全装满的原始容器中。

Arcanol滚动轴承润滑脂的储存期

滚动轴承润滑脂不具有无限的稳定性

滚动轴承润滑脂是油、增稠剂和添加剂的混合物。这种液体和固体物质的混合物不具有无限的稳定性。在储存过程中,它们的化学物理特性可能会发生变化,因此应尽快用完。

润滑脂的储存期为3年

如果遵守储存条件,润滑脂可以在不损失性能的情况下储存3年。然而,与滚动轴承的情况一样,允许的储存期不应被视为严格的限制。如果按照规定进行储存,如果考虑到微小的变化,大多数润滑脂也可以在3年后使用。如果在使用旧润滑脂时有任何疑问,建议对化学物理特性进行随机抽样检查,以确定润滑脂的任何变化。如果容器在打开后进行储存,则应始终将油脂表面刷平,容器应密封不透气,且储存时应使空的空间向上。在任何情况下都应避免高温。

滚动轴承开箱

遵守开箱指南

双手应保持清洁和干燥,必要时应戴上防护手套。轴承只能在组装前从其原始包装中取出。如果将轴承从多件包装中移除并进行干燥保存,则必须立即再次关闭包装,因为保护性气相仅在封闭包装中有效。拆包后应立即对轴承进行润滑。

相容性、混溶性

遵守兼容性和混溶性指南

具有油基防腐剂的轴承中的防腐剂与具有矿物油基的油和润滑脂相容且可混溶。如果使用除锂或锂复合皂以外的合成润滑剂或增稠剂,应检查兼容性。如果存在不相容性,应在润滑前冲洗掉防腐油,尤其是在使用聚四氟乙烯/烷氧基氟醚基润滑剂和基于聚氨基酰胺的增稠剂的情况下。如果更换了润滑剂或轴承受到污染,则应清洗轴承。

滚动轴承的清洁

适用于脱脂和洗涤的试剂

以下适用于对滚动轴承进行脱脂和清洗:

水性中性、酸性或碱性清洁剂。清洁前检查碱性试剂与铝部件的兼容性

有机清洁剂,如无水和酸的石蜡油、石油醚(非汽油)、酒精、脱水液、氟利昂12替代品、含氯化烃的清洁剂

应使用刷子、油漆刷或无绒布进行清洁。如果有树脂油或油脂残留物,建议通过机械方式进行预清洁,然后用强碱性的水性清洁剂进行处理。必须遵守有关操作、环境保护和工作健康与安全的法律法规。必须遵守清洁剂制造商的规范。石蜡油、石油醚、酒精和脱水液是易燃的,而碱性试剂具有腐蚀性。氯化烃的使用与火灾、爆炸和分解的风险以及健康危害有关。这些危险和适当的保护措施在德国法定事故保险和预防机构联合会的数据表ZH1/425中进行了全面描述。滚动轴承必须在清洁后立即干燥并涂上防腐剂。

安装指南

轴承安装必须始终考虑以下指导原则:

装配区域必须保持清洁,没有灰尘。

保护轴承免受灰尘、污染物和湿气的影响,污染物对滚动轴承的运行和使用寿命有不利影响

在开始安装工作之前,通过最终装配图熟悉设计

安装前,检查提供用于安装的轴承是否与图纸中的数据一致

检查壳体孔和轴座的尺寸、几何和位置精度以及清洁度。

检查轴和壳体孔的导程倒角是否为10°至15°

擦掉阀座和接触表面上的任何防腐剂,冲洗掉锥形孔中的防腐剂

轻轻润滑轴承环座表面或用固体润滑剂摩擦

不要过度冷却轴承。冷凝产生的湿气会导致轴承和轴承座腐蚀

安装后,为滚动轴承提供润滑剂

检查轴承布置是否正常工作

安装附件

避免用锤子直接敲击轴承套圈。

不可分离轴承的安装

在安装不可分离轴承时,安装力必须始终以紧密配合的方式施加在轴承套圈上。

不可分离轴承
内圈紧密配合,先安装内圈

可分离轴承的安装

在可分离轴承的情况下,安装更容易,这两个套圈可以单独安装,安装时可以旋转套圈,以产生螺丝刀效果,有助于避免刮伤。

可分离轴承
内圈紧密配合,单独安装

机械、液压和热力附件

安装方法取决于轴承类型和尺寸

由于轴承类型和尺寸不同,滚动轴承不可能全部使用相同的方法进行安装和拆卸。

机械或液压安装

轴承的冷装/驱动

如果带有圆柱形座的较小轴承必须在其配合部件上紧密配合,并且过盈值不太大,则可以将其压在轴上或压入壳体中。

液压机安装
通过内圈,直接压入

小型轴承的安装

小型轴承可以使用一个端面平坦的铝制安装套筒驱动到轴上,安装套筒必须与要安装的轴承套圈相匹配。在安装过程中,必须确保没有其他轴承部件(如密封件)损坏。

用于驱动小轴承的套筒
①铝制安装套筒

加热方法

滑动温轴承

较大的轴承,或必须具有较大过盈配合的轴承,通常通过热方法安装。

对于通常与滚动轴承座一起使用的过盈量,将轴承加热到大约+80°C就足够了,最大温度为+100°C

感应加热技术与电炉

加热可以使用感应加热技术进行。这里对低频技术(50赫兹至60赫兹)和中频技术(10千赫至25千赫)进行了区分。

感应加热装置

感应加热装置可以用于快速、安全地加热滚动轴承,最重要的是,清洁地加热到正确的安装温度,温度直接在内圈上测量。由于内圈比外圈加热得更快,轴承可以同时定位在轴上和壳体中,只需对外圈进行轻微加热。

电炉、油浴、加热板

此外,电炉、清洁油浴或恒温控制的加热板也可以使用。在电烤箱和感应加热装置的情况下,温度通过温度传感器或恒温器来控制,因此保持非常高的精度。这一点很重要,因为套圈的硬度不得因回火效应而降低。

当轴承在加热板上加热时,必须保护轴承的所有部件(塑料零件、密封件、润滑剂)不会过热

带塑料保持架的轴承,在加热板上加热
①对于标准轴承

安装在锥形轴承座上

为了实现紧密配合,内圈沿轴向压紧

在锥形阀座的情况下,通过轴向按压内圈来实现所需的紧密配合。是否实现了足够紧密的配合可以从内圈的膨胀以及因此径向内部间隙的减小来确定,或者从锥体上的轴向向上驱动距离来确定。

径向内部间隙减小

安装过程中有必要检查间隙

径向内部间隙的减小是轴承安装前的径向内部间隙和安装后的轴承间隙之间的差值。必须首先测量径向内部间隙。压入过程中,必须检查径向间隙(轴承间隙),直到径向内部间隙得到必要的减小,从而达到所需的紧密配合。

使用塞尺测量调心滚子轴承的径向内部间隙

使用塞尺测量较大轴承的径向间隙。对于调心滚子轴承,必须确保同时测量两排滚子

只有当两排滚子的内部间隙值相同时,才能确保内圈不相对于外圈横向偏移。

调心滚子轴承的径向内部间隙
Sr=径向内部间隙

测量轴向向上驱动距离

测量轴向驱动距离是测量径向内部间隙的替代方法

可以测量锥度上的轴向向上驱动距离,而不是减小径向内部间隙;请参阅相应的产品章节。对于正常锥度为1:12的轴座,轴向向上驱动距离约为径向内部间隙减小量的15倍。

安装带有锥形孔的小型轴承需要特别小心。由于径向内部间隙通常小于最薄的测量片,因此无法再使用塞尺进行测量。因此,在可能的情况下,轴承在外壳外部滑动。它只能压到外圈仍然可以轻松旋转的程度,并且在自对准轴承的情况下,可以在轻微阻力下用手旋转出来。已安装轴承的轴插入壳体中。

退卸套的安装

对于较大的环形横截面,压入时需要较大的力

退卸套通过轴上的螺母压在内圈和轴之间并固定。对于具有大环横截面的轴承,压入时需要相当大的力。在这种情况下,通过图中所示的带压力螺钉的螺母,安装变得更容易

压力螺钉必须始终按交叉顺序拧紧

为了使退卸套不被压入偏斜,首先将螺母拧紧到压力环与退卸套完全接触的程度。均匀分布在圆周上的压力螺钉然后以横向顺序均匀拧紧,直到径向内部间隙达到所需的减小。由于退卸套的锥形是自锁的,因此可以拆下螺母;退卸套的位置由轴螺母固定。

带压力环的螺母,用于压入带锥形孔带退卸套的轴承
①压力螺钉
②轴螺母
③压力环
④退卸套

在安装带锥形孔的轴承时,必须确保套筒连接的座上有一层薄薄的油。不得使用安装膏。虽然较厚的润滑剂层可以减少摩擦,从而更容易安装,但当安装后拆除带有压力螺钉的螺母时,套筒可能会变得松动。在安装时,润滑剂将逐渐从配合接头中挤出,轴承的紧密配合将逐渐丧失。

拆卸后如果要重新安装轴承,应采取的措施

如果滚动轴承已拆卸并将再次使用,则不足以将固定螺母移动到其先前的位置。经过较长时间的操作后,由于螺纹发生沉降,表面变得光滑,因此配合再次松动。在这种情况下,还必须再次测量径向内部间隙或轴向向上驱动距离的减小,或圆柱滚子轴承情况下滚道的膨胀。

使用液压螺母安装大型轴承

液压螺母可用于所有常见的套筒和轴螺纹

对于大型轴承的安装,建议使用液压螺母将轴承滑动到位或压入套筒,液压螺母适用于所有常见的套筒和轴螺纹。所描述的液压方法不仅使安装更容易,而且尤其使拆卸更容易。

用于安装带锥形孔轴承的液压螺母
①液压螺母

安装中调节间隙

预设的内部间隙提供了安装后所需的轴承间隙

在一些轴承布置中,在安装过程中设置了设计和温度条件所需的一定径向和轴向间隙,如果需要,该间隙也可以是零间隙或轻预紧。在大容量的情况下,轴承单元越来越多地安装,其内部间隙已预先设置,以便在安装时达到所需的轴承间隙。

拆卸附件

拆卸紧密配合的轴承非常困难

拆卸紧配合安装的滚动轴承非常困难,尤其是在形成微动腐蚀的情况下,有缺陷的滚动轴承可以通过切割或拆分轴承套圈来拆卸。

如果要重新使用轴承,则必须始终将压下轴承时使用的力紧密配合在轴承套圈上

拆卸不正确
滚动元件必须支撑回撤力

不可分离轴承的拆卸:工具必须紧密配合在套圈上

在不可分离轴承的情况下,必须首先将装有滑动座的套圈从其座上拆下,然后压下紧配合的轴承套圈。必须将工具应用于紧配合轴承套圈,为了将抽出装置应用于内圈,在轴肩上提供了抽出槽。

固定式压力机拆卸更简单

如果使用固定压力机进行压出,则拆卸滚动轴承的操作更简单

不可分离轴承的拆卸
①装有滑动座的轴承外圈
带拉杆的抽出装置
①横拉杆
带可调节臂的抽出装置
①轴肩上的抽油槽
使用固定压机压出滚珠轴承

带夹紧工具的滚珠轴承拆卸器

如果内圈与轴肩接触,且没有提取槽,则可以借助带夹紧工具的拆卸器拆卸滚珠轴承、圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承。在滚珠轴承拆卸器的情况下,插入拆卸器中的夹紧工具的指状延伸部接合在内圈滚道边缘上的滚珠之间

夹紧工具是夹头的一部分,夹头通过锥形夹紧环夹紧在内圈上,拆卸器也可用于从轴上拆下仍安装在壳体中的轴承。

带夹紧工具的滚珠轴承拆卸器

使用拆卸工具时相邻施工的进一步注意事项

实例表明,在设计相邻零件时必须考虑拆卸工具的放置。如果内圈紧密配合,则必须能够接近其端面。可以通过例如限制轴肩直径或在轴肩中提供槽来实现,间隔环或迷宫式环的设计必须确保它们不会干扰拆卸。

必须为拆卸螺钉提供凹槽或螺纹孔

这同样适用于外壳的设计。出于强度原因,优选具有刚性端壁的锅型外壳,但会导致轴承外圈拆卸困难。如果存在刚性肩部,则应提供用于拆卸螺钉的凹槽或螺纹孔

外壳壁上用于放置提取工具的插槽
①狭槽
壳体壁上用于取出轴承套圈的压力螺钉
①压力螺钉

可分离轴承

可分离轴承便于拆卸

轴承易于拆卸的要求也影响轴承的选择。由于可分离轴承易于拆卸,因此与其他轴承类型相比,通常优先使用可分离轴承,如磁电机轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承。

退卸套

拆卸退卸套筒的方法

退卸套筒也是一个附件,便于拆卸。对于套筒的拆卸,在困难的情况下(主要是在大型轴承的情况下),可以使用带有淬火和回火压力螺钉的螺母或液压螺母来代替通常使用的拆卸螺母

拆卸退卸套筒
①抽出螺母
②淬火和回火压力螺钉
③液压螺母

特殊方法

液压方法或感应加热适用于克服高粘合摩擦

在实践中,紧密配合轴承的座表面中的高水平粘合摩擦经常会导致拆卸问题。如果在配合接头中形成了微动腐蚀,则在拆卸过程中,配合表面经常会发生微动。可以通过感应加热的方式来解决,或者在较大轴承的情况下,通过液压安装方法来解决。

液压方法

阀座表面之间的油会导致轴承套圈轻微膨胀

在液压安装方法中,油被压在紧密轴承配合的座面之间,这会使轴承套圈轻微膨胀,流体膜消除了配件之间的接触,使其可以在几乎不施力的情况下移动,并且没有表面损坏的风险。

液压安装原理
①用于圆柱形阀座表面
②用于锥形阀座表面

油槽、供油管和螺纹接头

为了压入机油,必须为压力产生装置提供油槽和供油管以及螺纹接头,紧定套和退卸套中设计有这些管道

锥形轴中的油道和油槽
B=轴承宽度
①油槽
带油道的转换接口和退卸套管
①油道

带锥形孔和锥形轴颈轴承的喷油器

在安装和拆卸锥形轴颈上带有锥形孔的轴承时,一个简单的喷油器就足够了,如果存在圆柱形配合面,并且使用了紧定套或抽油套管,则由于配合面边缘会出现油损失,因此必须压入更多的油。在这种情况下,可以使用油压高达1600巴的双级手动活塞泵

喷油器和气门嘴
双级手动活塞泵
机油压力高达1600巴

感应加热

感应加热膨胀套圈

除了液压方法外,通过感应加热膨胀轴承套圈对于滚动轴承的安装也具有相当重要的意义,并且是目前最重要的技术。图中显示了用于安装和拆卸圆柱滚子轴承内圈的便携式装置(刚性线圈)以及适用于中频技术的柔性电感器。这些感应器可以安全可靠地加热滚动轴承或其他环形钢部件,即使在接近性较差的位置也是如此。由于有针对性地应用热量和高能量密度,中频技术允许短的加热时间和环境可接受的加热。

由于快速的局部加热,很少的热量进入竖井

如果使用固定线圈,则每个尺寸的套圈都需要一个单独的装置。加热速度很快,在拆卸过程中很少有热量进入轴,而且之前紧密配合的内圈可以很容易地从轴上松开。

如果圆柱滚子轴承内圈被大量安装,或者如果大尺寸轴承,例如在轧机中更换轧辊,必须经常拆卸和重新安装。

密封轴承和润滑轴承的感应加热装置

另外两个感应加热装置可用于加热任何类型的完整滚动轴承,这些装置也可用于热密封和润滑轴承。

这些设备根据变压器原理运行,轴承充当短路的二次绕组。只要接通一次电流,就会在轴承中感应出短路电流,将轴承加热到+80°C或可预选的温度。根据尺寸的不同,加热时间在几秒钟到几分钟之间。加热装置可用于正常的电源电压。因此,收缩配合和迷宫环或其他环形金属部件也可以通过这种方法加热。

中频技术感应加热装置
带柔性感应器的感应装置
用于安装完整滚动轴承的感应加热装置
①孔径为10 mm及以上轴承的台面装置
②独立设备,适用于质量高达400 kg的轴承
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