Каковы особые требования к температуре нагрева и методу приложения силы при установке или снятии радиальных шарикоподшипников из ПУ?

Благодаря уникальной эластичной структуре наружного кольца радиальные шарикоподшипники из ПУ (полиуретана) предъявляют более строгие требования к температуре нагрева и приложению усилий во время установки и демонтажа, чем традиционные цельностальные подшипники. Неправильное обращение может легко привести к необратимой деформации, растрескиванию или отслоению наружного слоя полиуретана от внутреннего стального кольца подшипника, что приведет к списанию подшипника. Профессиональная эксплуатация должна строго соответствовать свойствам материала, чтобы обеспечить целостность подшипника и максимальную точность работы.

Ключевое ограничение: строгий контроль температуры нагрева.

Температурный предел ПУ радиальные шарикоподшипники является основной технической проблемой при их установке и демонтаже. Как высокомолекулярный эластомер, полиуретан имеет термическую стабильность намного ниже, чем у высокоуглеродистой хромсодержащей стали (GCr15).

1. Верхний температурный предел полиуретановых материалов.

Для большинства промышленных применений максимальная температура непрерывной эксплуатации полиуретановых материалов обычно составляет от 80°C до 100°C. Нагрев для расширения внутреннего кольца подшипника во время установки является распространенным методом, но температура нагрева полиуретановых подшипников должна быть строго ограничена.

Профессиональный температурный порог: при установке радиальных шарикоподшипников из полиуретана абсолютный верхний предел нагрева обычно устанавливается на уровне 80°C, а рекомендуемая рабочая температура должна находиться в пределах от 60°C до 70°C.

Риск термического повреждения: как только температура превышает 80°C, движение молекулярной цепи внешнего слоя ПУ усиливается, что потенциально может привести к размягчению, резкому снижению прочности и ускоренному термическому старению. Когда температура приближается к 100°C, риск необратимого отверждения полиуретанового материала становится значительным. После охлаждения внешний диаметр подшипника может не вернуться к расчетному допуску, что влияет на точность посадки с монтажным отверстием.

2. Выбор способа нагрева и запреты.

Чтобы избежать локального перегрева или неравномерного нагрева внешнего слоя ПУ, необходимо использовать щадящие и равномерные методы нагрева.

Индукционный нагреватель: рекомендуется индукционный нагреватель с точным контролем температуры и автоматическим размагничиванием. Во время работы датчик температуры следует размещать близко к внутреннему стальному кольцу, а не к внешнему слою ПУ, а время нагрева должно быть как можно короче.

Нагрев в масляной ванне: При использовании масляной ванны убедитесь, что нагревательная среда (масло) не вступает в химическую реакцию с полиуретановым материалом и не вызывает набухания. Кроме того, необходимо строго контролировать температуру масла, чтобы избежать длительного погружения подшипника в воду.

Запрещено использование открытого огня или высокотемпературных печей: прямой нагрев с использованием паяльной лампы, открытого огня или духовки, температура которого превышает верхний предел, строго запрещен. Эти методы могут вызвать карбонизацию, растрескивание или мгновенное плавление и деформацию внешнего слоя ПУ.

Профессиональные стандарты приложения силы и точек силы

Стандарты приложения сил для радиальных шарикоподшипников из полиуретана следуют основному принципу «воздействия на ответное кольцо», но особое внимание необходимо уделять тому, чтобы избежать нагрузки на внешний слой из полиуретана.

1. Требования к силе во время установки

Цель установки подшипника — обеспечить плотную посадку внутреннего кольца на шейку вала или плотную посадку наружного кольца на отверстие. Из-за низкого модуля упругости наружного слоя ПУ он не может выдерживать высокие напряжения, вызванные штамповкой или ударом.

Установка внутреннего кольца: Если внутреннее кольцо подшипника должно обеспечить посадку с натягом на шейку вала, точка приложения усилия должна находиться на внутреннем кольце.

Стандартная операция: Используйте втулку или специальный монтажный инструмент. Торец втулки должен равномерно соприкасаться со всем торцом внутреннего кольца. При приложении силы (путем штамповки, гидравлического давления или постукивания) сила должна быть перпендикулярна торцевой поверхности подшипника и передаваться плавно, чтобы избежать наклона или локализованной силы.

Установка наружного кольца: Некоторые условия эксплуатации требуют посадки наружного кольца с натягом (редко встречается у полиуретановых подшипников). В этих случаях усилие должно быть приложено к внешнему кольцу.

Ключевое табу: Никогда не прикладывайте силу прямо или косвенно к стальному внутреннему кольцу через наружный полиуретановый слой. Любая сила, действующая на внешний слой полиуретана, приведет к его вмятинам, деформации или даже расслоению и выходу из строя.

2. Требования к силе при разборке

Целью разборки полиуретанового подшипника является отделение его от стыковочного положения без повреждения подшипника или шейки вала.

Разборка внутреннего кольца: При снятии внутреннего кольца, плотно сидящего на шейке вала, используйте специальный съемник. Захваты съемника должны действовать на торец внутреннего кольца.

Помощь при термической разборке: Если посадка тугая, сначала нагрейте подшипник до вышеупомянутого безопасного диапазона температур, чтобы уменьшить расширение внутреннего кольца, прежде чем вытягивать. Не наносите удары и не применяйте грубую силу.

Снятие наружного кольца: Если наружное кольцо подшипника из полиуретана имеет посадку с натягом, используйте выталкивающее устройство или приложите равномерную тягу через монтажное отверстие.

Защита наружного кольца из полиуретана: во время процесса вытягивания или толкания убедитесь, что инструмент не касается и не повреждает поверхность дорожки качения наружного слоя из полиуретана, чтобы предотвратить появление вмятин или канавок, которые могут повлиять на последующую производительность качения.

Послемонтажная техническая проверка полиуретановых подшипников

После установки радиального шарикоподшипника из ПУ нельзя просто предположить, что установка завершена. Требуется дополнительная техническая проверка, чтобы исключить потенциальные проблемы, вызванные упругими свойствами ПУ.

Проверка осевого люфта: После установки проверьте осевой люфт подшипника вручную или с помощью инструмента. Если внешний слой полиуретана слегка деформируется или прилипает во время установки, это может повлиять на осевое положение подшипника.

Проверка точности работы: во время испытаний на холостом ходу или при небольшой нагрузке следует использовать виброметр для контроля уровня вибрации и шума подшипника. Если внешний слой полиуретана повреждается или расслаивается во время установки, обычно возникает ненормальная вибрация, что требует быстрого простоя для проверки.

Строгое соблюдение термодинамических ограничений материала ПУ и профессиональных спецификаций для точек приложения усилий имеет решающее значение для обеспечения полной производительности и срока службы радиальных шарикоподшипников из ПУ. Любое невнимание к температуре и точкам приложения силы может привести к преждевременному выходу подшипника из строя.