Как сделать корпус для подшипника своими руками

Решился нарушить собственное решение «не иготавливать больше станки» и начал подбирать материал для ленточно- шлифовального станка. Так как уже был опыт изготовления корпусов подшипников из трубы, решил применить его и здесь. Правда в прошлый раз размер подшипников был другой и их наружный диаметр идеально подходил во внутреннее отверстие толстостенной буровой трубы. В этот раз решил использовать обыкновенную водопроводную трубу 1″. Разрезав кольцо из трубы подгоняем его под размер подшипника. Потом привариваем планку из полосы.

Видео Изготовление корпусов для подшипников из водопроводной трубы канала Анатолий Иванович

admin

Корпус подшипника и его типы. Корпус для подшипника своими руками

В механизмах, которые используются в повседневной жизни человеком, часто можно встретить такую деталь, как подшипник. Они есть в системах как бытовых приборов, так и промышленных. Корпус подшипника является частью узла детали. Он бывает разных форм, разновидностей и размеров. Чтобы лучше понимать его устройство, необходимо изучить подшипниковый корпус. Самостоятельный ремонт многих видов техники станет понятнее и эффективнее. При желании корпуса подшипников можно создавать своими руками.

Общая характеристика

Корпус подшипника представляет собой особую деталь. Она обычно изготавливается из чугуна или других сплавов. Применяется подшипниковый корпус для посадки основного вала на главную платформу. Он плотно фиксирует деталь.

Корпус и собственно подшипник – качения, скольжения и других разновидностей – вместе создают узел. Его легко отыскать в оборудовании и технике предприятий всех промышленных отраслей.

Так как видов представленной детали разработано довольно много, корпусов для них существует еще больше. Причем производители готовы выпускать как изделия стандартной конфигурации, так и корпуса под подшипники особой формы. В последнем случае создается индивидуальный чертеж, на основе которого мастер изготавливает требуемую деталь. Это позволяет обеспечить соответствие узла существующим условиям производства.

Установка подшипников качения на вал

Внутренние кольца подшипников качения часто закрепляют на валах посредством только соответствующей посадки (рис. 5, а).

Крепление торцовой шайбой (рис. 5, б) – достаточно надежный и простой способ. Его целесообразно применять, когда на вал действует осевая сила, направленная на растяжение винта, или при относительно большой угловой скорости вращения вала.

Рис. 5. Основные схемы крепления подшипников на валу: а – неподвижное соединение по прессовой посадке; б – торцовой шайбой с винтом и стопорной планкой; в – круглой шлицевой гайкой и стопорной шайбой; г – стопорным кольцом; д – конусной разрезной втулкой и натяжной круглой гайкой и стопорной шайбой

Крепление шлицевой гайкой (рис. 5, в) – весьма распространенный метод крепления подшипников, несмотря на более трудоемкий в изготовлении. Наличие у гайки шлицев и лепестков по диаметру шайбы позволяет фиксировать положение гайки при повороте через каждые 15°, что обеспечивает осевое перемещение гайки примерно на 0,06 мм. Это позволяет более тонко регулировать натяг у спаренных подшипников, особенно при создании предварительного натяга.

Крепление пружинным упорным кольцом (рис. 5, г) – вполне надежный и очень простой способ. В последнее время находит все большее применение. Этот способ крепления используется главным образом при отсутствии осевых сил, нагружающих кольцо.

Современные корпуса подшипников

Сегодня процесс производства позволяет изготовить механизм с какой-нибудь дополнительной деталью или в виде отдельного изделия. Разнятся корпуса и системой крепления подшипника внутри корпуса, например, он может быть закреплен на лапках. Это зависит от типа детали.

Корпуса подшипников качения, скольжения и других видов производится из высококачественных материалов. Это может быть чугун, прессованная или штампованная сталь, синтетический каучук.

На современном рынке подшипниковых узлов преобладают элементы механизма импортного производства. Их популярность объясняется все большим количеством различного зарубежного оборудования. Оно требует в процессе эксплуатации подшипников узлов определенного типа, которые наше производство не выпускает.

Как производить монтаж подшипников качения

К этому типу элементов относится достаточно много разновидностей деталей, установка которых различается последовательностью действий и методологией. Приведем некоторые из них:

Радиальные роликовые ш/п, имеющие одно съемное кольцо без бортиков и внутреннюю обойму с роликами, устанавливается раздельно. Если на валу оба элемента подобного типа, установить дополнительную опорную деталь, которая для прочной фиксации и недопущения люфта по оси. Однобуртовые монтируются враспор для того, чтобы закрепить вал.
Перед тем как приступить к установке игольчатого подшипника, вал предварительно покрыть пластичной смазкой. Если нет внутреннего кольца, во внешнюю обойму набить смазочный материал, установить игольчатые компоненты, ввести монтажную втулку, соблюдая посадочный зазор, который может составлять от 0,1 до 0,2 мм, а затем аккуратно вставить в посадочное место, проверив фиксацию. При монтаже рабочими поверхностями выступает наружная часть вала и внутренняя втулки. Боковыми ограничителями служат различные детали с конфигурацией колец на сопряженных компонентах. У этого типа п/ш нет сепараторов, прилегание компонентов препятствуют перекосу при эксплуатации.
При установке подшипника стиральной машины следует придерживаться рекомендаций производителя и поэтапной схемы разборки бытовой техники. Традиционно во всех стиралках с фронтальной загрузкой установлено два п/ш в корпусе бака, для замены которых потребуется демонтировать верхние и боковые панели, двигатель и систему патрубков.

В процессе монтажа необходимо придерживаться нормативных параметров и контроля радиального зазора, который схож с требованиями при установке п/ш скольжения и значительно больше, чем у шариковых и роликовых:

Детали, которые насаживаются на вал с предварительно вставленной крепежной втулкой, закрепить специальной гайкой. Чтобы не допустить защемления компонентов качения, которое может возникнуть при деформировании внутренней обоймы, проверить степень затяжки, вращая рукой наружное кольцо;
При монтаже упорных одинарных подшипников, сначала насаживается на вал внутренняя обойма, а большая запрессовывается в корпусную деталь. Следует большое внимание обратить на зазор между наружным кольцом и стенкой посадочного места в корпусе;
Монтируя радиально-упорные варианты, имеющие съемную наружную обойму, сначала устанавливайте на вал внутреннее кольцо, а затем в корпусную деталь наружное. Перед производством работ проверьте посадочные места и наличие смазки;
Для равномерного восприятия п/ш осевых нагрузок, они ставятся попарно.

Типы корпусов

Существует определенная классификация корпусов для подшипников. Каждый тип отличается своим предназначением, способом крепления, конфигурацией и размером. Стандартными сегодня выступают такие разновидности:

стационарные цельные;
стационарные разъемные;
фланцевые.

Цельный стационарный тип корпуса изготавливают из чистого никеля, что делает его более жестким и простым. Осевая посадка подшипников в корпус имеет сложный осевой тип монтажа. Поэтому такую разновидность используют в тихоходных механизмах, которые обладают небольшим диаметром вала.

Разъемный стационарный корпус делают из серого чугуна. Он состоит из крышки и основы. Эти элементы корпуса соединяются болтами. Такая конструкция позволяет легко поменять подшипник при его износе, сделать вторичную расточку вкладыша, а также отрегулировать зазор. Это частый тип корпуса в машиностроении.

Фланцевый корпус похож на предыдущий тип. Он состоит из основания и крышки, соединенных болтами. Его применяют для очень требовательных деталей. Он служит опорой как для концевого, так и для сквозного вала.

Понадобится

Следует не забывать о том, что даже стандартный подшипник – прецизионное изделие. Поэтому так важны точность измерения и аккуратность разметочных операций, чтобы подшипник не оказался слишком зажат или имел бы зазор при монтаже в корпус. В первом случае он быстро выйдет из строя, во втором – не будет держаться на месте. Для успешной работы мы должны иметь в наличии:

отрезок трубы необходимого диаметра и толщины стенки;
угольник и штангенциркуль;
маркер;
маятниковую пилу;
сверлильный станок;
болгарку;
сварочное оборудование;
цилиндрическую стальную оправку;
тиски, наковальню и молоток.

Особенности эксплуатации

Корпус под подшипник должен обеспечивать всему узлу требуемые параметры работы. Он функционирует при больших нагрузках и не должен при этом создавать повышенный уровень шума. Экстремальные условия эксплуатации узла не должны снижать долговечность корпуса и всего механизма.

В зависимости от назначения, различают большое количество типов конструкций. Каждый производитель маркирует их по-своему. Можно выделить самые популярные компании-производители.

Корпус имеет сферическую форму под установку самого подшипника. Это дает возможность элементам механизма устанавливаться самостоятельно. Между подшипником и корпусом устанавливаются маслоотталкивающие уплотнения из резины в форме колец.

Конструкция мест вала и корпуса под шарикоподшипники

Кольца подшипников являются весьма нежесткими деталями. При продвижении подшипника по валу внутреннее его кольцо под действием неравномерно приложенных внешних сил и сил трения может деформироваться. Чтобы выправить положение подшипника, внутреннее его кольцо следует довести до упора и прижать к буртику вала. Очевидно, что буртик вала должен быть выполнен строго перпендикулярно к оси посадочной шейки вала.
Упорные буртики на валах и в отверстиях корпусов или стаканов (рис. 1) должны быть такой высоты t, чтобы торцы колец подшипников имели достаточно хорошую опорную поверхность и при работе не касались сепаратора подшипника. Поэтому упорные буртики не должны быть чрезмерно большими. В табл. 1 указана наименьшая высота заплечиков в зависимости от размера радиуса r на торце наружного или внутреннего посадочного диаметра подшипника.

Таблица 1. Наименьшая высота заплечика tmin

Номинальное значение радиуса r на торце посадочного диаметра подшипника	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4
Наименьшая высота заплечика tmin	1	2,5	3	3,5	4,5	5	6	7

Рис. 1. Схема установки шарикоподшипника: а – в корпус; б, в – на вал

Высота заплечиков tmin определяется размером радиуса r:

Числовые значения радиуса r на торце посадочного диаметра подшипника для каждого типа и размера подшипника приведены в каталогах подшипников.

Высота заплечика может быть больше tmin. Однако увеличение t по сравнению с tmin ограничивается условиями демонтажа. Минимальная высота заплечиков для возможности захвата съемником за кольцо подшипника при его демонтаже одинакова для наружного и внутреннего колец подшипника (рис. 1) и ее определяют по табл. 2.

Таблица 2. Минимальная высота заплечиков под съемник

d вала, мм	до 15	до 50	до 100	свыше 100
k – t, мм	1	2	2,5	3,0

После определения высоты заплечика вычисляют диаметр буртика для вала и корпуса: d1=d+2t – для вала; D1=D–2t – для отверстия.

Другие поверхности смежных деталей должны отстоять от торцов колец подшипников для всех типов подшипников, кроме конических, не менее а=2 ÷ 3 мм (рис. 1, в).

В случае, когда величина заплечиков на валу или в корпусе увеличена, то для демонтажа подшипников необходимо предусмотреть увеличенные фаски или пазы для съемника (рис. 2).

Рис. 2. Пазы под съемник

Переход от посадочного диаметра d к диаметру dt буртика выполняют в виде галтели или канавки с закруглением.

Наибольшее распространение в конструктивном решении получили переходные участки валов в виде канавок. Такое решение обусловлено необходимостью обеспечения шероховатости Ra =0,4 ÷ 1,6 мкм на посадочных поверхностях в местах установки подшипников. Указанную шероховатость целесообразнее всего получить шлифованием. Для выхода шлифовальных кругов на наружных поверхностях валов выполняют канавки (рис. 3, а), а на внутренних поверхностях – проточку канавок у опорных торцов (рис. 3; в, г). Размеры канавок приведены в табл. 6 и 7.

Рис. 3. Переходные участки валов: в виде канавок (а), галтели (б), канавок в корпусе (в, г)

Если отверстие обрабатывается разверткой, то форму проточки берут по рис. 3, в. При шлифовании отверстия и упорного заплечика форма проточки показана на рис. 3, г.

При галтельном переходе (рис. 3, б) радиус R переходного участка вала должен быть меньше радиуса r фаски сопряженного подшипника:

R=(0,5 ÷ 0,8)r.

Галтельный переход выполняют, когда посадочную поверхность вала не шлифуют или когда на валу по условиям его прочности нельзя допускать высоких концентраторов напряжений (табл. 5).

Таблица 3. Размеры канавок для вала, мм

Диаметр вала d, мм	d1	b	h	R	R1
Свыше 10 до 50	d-0,5	3	0,25	1,0	0,5
Свыше 50 до 100	d-1,0	5	0,5	1,5	0,5

Таблица 4. Размеры канавок в отверстиях корпуса, мм

Диаметр отверстия в корпусе D, мм	d2	b	h	R	R1
Свыше 10 до 50	d+0,5	3	0,25	1,0	0,5
Свыше 50 до 100	d+1,0	5	0,5	1,5	0,5
Свыше 100	d+1,0	8	0,5	2,0	1,0

Таблица 5. Галтели и канавки для посадки подшипников качения


rном	r1	rном	r1	rном	b
0,2	0,1	2	1
0,3	0,2	2,5	1,5	0,2-0,8	2
0,4	0,2	3	2	1,0-2,0	3
0,5	0,3	3,5	2	2,5-3,5	4,0-6,0
1	0,6	4	2,5	5	8
1,5	1	5	3
Примечание. В таблице приведен наибольший размер галтели.

Особенности крепления к корпусу

Существует несколько разновидностей посадки подшипника на вал в корпусе узла. Самыми распространенными сегодня из них выступают описанные ниже технологии.

Одним из самых распространенных является подшипник в корпусе на лапках. Он обладает возможностью смазывания и участвует в создании высокоскоростных механизмов. Это могут быть вентиляторы, системы аварийного энергосбережения, маховики. Отличительной их особенностью является способность работать при повышенных температурах.

Внутреннее кольцо также может закрепляться на валу при помощи стопорных винтов. Встречаются корпуса, внутреннее кольцо которых имеет коническое отверстие. Деталь крепится в нем при помощи закрепительной втулки.

Есть также корпуса, в которых установленное изделие закреплено особым эксцентриковым кольцом.

Правила установки роликовых подшипников

При монтаже основное усилие должно быть направлено исключительно через внутреннюю обойму при насадке на вал и наружную при запрессовке в корпус. Недопустимо производство работ, при котором возникает ударное или другое динамическое воздействие.

При креплении и на вал, и в корпусную конструкцию – направлять одновременное усилие на оба кольца одновременно, не допуская перекоса.

Устанавливая детали при помощи подручных инструментов, когда нет возможности воспользоваться штатными приспособлениями, нельзя допускать ударные усилия к поверхности сепаратора, надо применить прокладку, гасящую воздействие. Можно воспользоваться втулкой из незакаленного стального или медного сплава.

При способе установки шарикоподшипников на вал с натягом, элемент желательно предварительно разогреть с помощью индукционного устройства, а затем насадить с небольшим усилием. Сторона п/ш, имеющая заводскую маркировку должна быть снаружи.

При работе с крупногабаритными элементами целесообразно воспользоваться специализированными приспособлениями, например, гидравлическими распорами, гарантирующими отсутствие повреждения поверхностей и повышенную производительность работ. Эта методика рекомендуется при установке п/ш, имеющих внутренний диаметр более 150 мм.

Преимущества не смазываемых и смазываемых корпусов

Сегодня производители выпускают как смазываемые, так и не смазываемые корпуса для подшипников. Корпус подшипника, чертеж которого разработан для стандартных смазываемых повторно узлов, имеет в себе масленку.

К преимуществам непополняемых дополнительной смазкой корпусов можно отнести экономию на техобслуживании, компактность конструкции. В таких деталях отсутствует вероятность утечки масла. Это приводит к повышенной чистоте детали.

Смазываемые повторно корпуса эксплуатируются при больших температурах и в большой запыленности окружающей среды. Если нет возможности использовать деталь с крышкой, такой узел применяется в условиях попадания на него брызг воды или других жидкостей.

При нерегулярности использования такого корпуса подшипник будет работать должным образом. Такие детали применяются при ускоренном ходе узла, при повышенных нагрузках и потребности снизить шум при работе.

Производители и маркировка

В зависимости от типа производителя, существует определенная маркировка деталей. Если это не корпус для подшипника, своими руками созданный, он обязательно будет иметь обозначение соответствующей компании, его создавшей.

Существует большое множество брендов, но популярными сегодня считаются следующие производители:

Китай и Сингапур выпускают детали с маркировкой FBJ.
Итальянские элементы механизма для подшипников могут быть промаркированы как KDF или TSC.
Япония маркирует свои корпуса как ASAHI или NSK.
Продукция SKF настолько дорогая, что ее практически не встретить в оборудовании нашей страны.

Маркировка корпуса в зависимости от конструкции

Корпус подшипника может быть обозначен различной маркировкой в зависимости от типа узла. Изготовленный для радиальных деталей, которые устанавливаются во фланцевые узлы, механизм крепится установочными винтами. Подшипник в них обозначается UC, а корпус для них бывает F, P, Т, FL, FC. Если этот узел соединен воедино, деталь будет иметь вид, например, UCP, UCT, UCFL.

Для опорных конструкций корпус обозначается как SD, а сам подшипник – SN.

Приобретать подобные изделия лучше у непосредственного представителя того или иного производителя. Это гарантирует качество приобретаемых деталей.

Самодельный корпус для подшипника

Сделать корпус для подшипника своими руками не так уж и сложно.

Хорошим материалом для изготовления корпуса является графитированный капролон. Он отличается повышенной износостойкостью, прочностью и скольжением. Выпиливать отверстие нужно, зажав материал в тиски. Дрелью, ножом и напильником следует сделать в капролоне ровное отверстие.

Вовнутрь следует вставить скользящую прокладку. Корпус лучше сделать разрезным и зажать его при помощи винта на вале. Чем ровнее получится отверстие, тем лучше будет работать деталь.

Случается, корпус выполняется даже из дерева. Кольцо делается из секторов, которые потом стягиваются воедино. Это автоматически компенсирует люфт подшипника.

Рассмотрев разновидности и устройство такой детали, как корпус подшипника, можно понять принцип его работы и выполнить самостоятельный ремонт довольно большого количества техники в домашних условиях.

Конструкция мест вала и корпуса под роликовые подшипники

Особенностью конструкции конического роликового подшипника является то, что сепаратор выступает за пределы наружного кольца на m и n (рис. 4, а).

Это следует учитывать при установке смежных с подшипниками деталей, например, шлицевых гаек (рис. 4, б), или при установке двух рядом расположенных подшипников (рис. 4, в).

Рис. 4. Установка конических роликоподшипников

Смежная деталь должна отстоять от торца наружного кольца конического роликоподшипника на b=4 ÷ 6 мм. Чтобы цилиндрические поверхности смежных деталей не касались сепаратора, высоты h1 и h2 не должны превышать величин: h1=0,1(D–d); h2=0,05(D–d).

Именно поэтому в очень распространенном креплении конического подшипника шлицевой гайкой (рис. 4, б) между торцами внутреннего кольца подшипника и гайки устанавливают дистанционную втулку 1. Примерно половиной своей длины втулка 1 заходит на вал диаметром d, выполненным под установку подшипника, а оставшейся длиной перекрывает канавку для выхода инструмента при нарезании резьбы.

Диаметр вала с буртиком d1=0,16(D+5,25d) и проточки определяется как для цилиндрических роликоподшипников без бурта (рис. 4).

В справочниках по подшипникам приведена сводная таблица, которая, используя вышеизложенное, позволяет выбрать необходимые параметры для подшипниковых узлов по типам подшипников.

Как сделать корпус для подшипника без токарного станка

В данном обзоре автор показывает, как из металлолома изготовить корпус для подшипника. Причем в данном случае можно обойтись без токарного станка.

Для изготовления корпуса подшипника потребуется металлический уголок 32*32 мм, металлическая полоса толщиной 5 мм и шириной 19 мм.

Также автор использует кусок стальной трубы с наружным диаметром 60 мм (внутренним — 54 мм) и стальную шайбу с внутренним диаметром 31 мм (наружным — 55 мм).

Рекомендуем также прочитать статью: как из домкрата сделать мощный съёмник подшипников.

Делаем вал для циркулярной пилы своими руками

При наличии желания и свободного времени недорогой вал для циркулярки можно сделать в бытовых условиях из подручных материалов.

Что понадобится для изготовления

Изготовление такого вала не потребует наличия специальных инструментов или особых слесарных навыков. Необходимый набор материалов включает:

круглая стальная труба;
шток от автомобильного амортизатора;
подшипники качения 6004;
стопорные кольца;
металлическая полоса;
деревянный брусок;
крепежные метизы.

Кроме того необходимо подготовить дрель с набором сверл по металлу, болгарку с отрезным и зачистным диском, а также инверторный сварочный аппарат.

Определяемся, что будем делать

Такой вал подойдет для бытового циркулярного станка, на котором будет производиться распил небольших досок и заготовка дров.

Перед началом работ необходимо сделать предварительные замеры и выполнить эскиз будущей самоделки. После этого необходимо подобрать детали. Они должны состыковываться между собой без зазоров и люфтов.

Шариковые подшипники должны быть с закрытой обоймой. В противном случае, образованные в процессе работы циркулярки мелкие опилки будут оседать в подшипнике, и выводить его из строя.

Пошаговая инструкция изготовления

После подготовки необходимых материалов и нанесения разметки можно приступать к изготовлению вала. Для этого необходимо выполнить следующий алгоритм действий:

На шток от автомобильного амортизатора запрессовать шариковые подшипники.
Зафиксировать вал с подшипниками в тисках и подключить к нему дрель и включить ее. Это необходимо для предварительной проверки качества посадки подшипников на валу и отсутствия биения.
Установить отрезной диск на болгарку. С ее помощью, по нанесенной заранее разметке проделать в штоке радиальные желоба для установки стопорных колец. После установки они предотвратят осевые смещения подшипников.
Зажать металлическую трубу в тисках и отрезать от нее заготовку длиной 160 мм.
Читайте также: Оборудование для нанесения покрытий и упрочнения поверхностей
Обточить торцы и внутреннюю поверхность трубы под запрессовку подшипников.
Зафиксировать трубу в вертикальном положении. При помощи деревянного бруска и молотка запрессовать один из подшипников. Его внешняя поверхность должна располагаться на одном уровне с торцом трубы.
Зафиксировать трубу в тисках. С противоположного конца в зафиксированный подшипник надеть вал, и запрессовать второй. После этого их необходимо зафиксировать стопорными кольцами.
Подготовить металлические полосы размерами 25х6 мм. После этого их необходимо приварить как можно ближе к торцам кожуха вала. Удалить образовавшийся в процессе сварки шлак и зачистить торцы.
На шток одеть переходную втулку и свариваем их между собой.
В пластинах, которые были ранее приварены к кожуху, просверлить сквозные отверстия для фиксации вала к рабочему столу.
С помощью болтов зафиксировать шкив на переходной втулке вала.
На противоположный конец вала накрутить гайку М12, шайбу, пильный диск циркулярки и компенсационную шайбу. Зафиксировать все при помощи гайки М12. Для повышения надежности крепления лучше всего использовать контргайку.
После этого необходимо зафиксировать кожух вала на рабочей поверхности, одеть приводной ремень на шкив и приступать к работе.

Посмотрев видео можно ознакомиться с процессом изготовления такого вала и увидеть его в работе.