Все о подшипниках и их замене

Дорогие друзья ! В жизни так или иначе мы познакомились с подшипниками. Первое знакомство было у многих, когда мы были детьми и ремонтировали свой любимый велосипед. Как минимум, практически каждый задавал вопрос себе: как заменить подшипник на педали или втулку… Мы растём! И всё чаще и чаще встречаемся в жизни с более сложными механизмами, где используем их многочисленные разновидности. Нагрузка, скорость, посадка вала, вибрация, шумы, ресурсы, размеры подшипника – всё это очень важно знать! Чтобы правильно определить назначение, необходимо знать класс, вид и коэффициент трения, способ смазки, скорость скольжения, удельное давление подшипника и т.д. Основные виды – это подшипник скольжения и качения. Типы подшипников скольжения:

1. Магнитные
2. Гидростатические
3. Гидродинамические
4. Газостатические
5. Газодинамические

Данный тип используется в разных сферах деятельности: машиностроение, станкостроение, вентиляция, текстильное производство и пр. Подшипник для транспортера, формовочной машины, редуктора, насоса и компрессора, водяной и газовой турбины, судового двигателя, буксы вагона, прокатного станка и грузоподъемной машины вы сможете самостоятельно заменить с помощью наших инструкций. Виды подшипников качения:

1. Шариковые
2. Роликовые
3. Однорядные
4. Двухрядные
5. Многорядные
6. Линейные
7. Упорные
8. Радиальные

В быту, например, практически каждый автолюбитель видел, как выглядит подшипник передней или задней ступицы и, наверняка, пробовал заменить. Закрытые, опорные, сферические, упорные, радиально-упорные подшипники – это малая часть всего многообразия механизмов: по принципу работы, форме, размерам, нагрузке, долговечности. Выбор правильного зависит от поставленной задачи, к примеру, если важна высокая нагрузка, то лучше использовать роликовые. Читайте и делитесь информацией вместе с нами!

Не забудь сохранить статью!

Подшипники скольжения и качения

Подшипники скольжения и качения

Подшипники поддерживают вращающиеся оси и валы, воспринимают от них радиальные и осевые нагрузки и сохраняют заданное положение оси вращения вала.

Подшипники классифицируют по виду трения и воспринимаемой нагрузке.

По виду трения различают: подшипники скольжения, у которых опорный участок вала скользит по поверхности подшипника;

подшипники качения, у которых трение скольжения заменяют трением качения посредством установки шариков или роликов между опорными поверхностями подшипника и вала.

По воспринимаемой нагрузке различают подшипники: радиальные – воспринимают радиальные нагрузки; упорные – воспринимают осевые нагрузки; радиально-упорные – воспринимают радиальные и осевые нагрузки.

Все типы подшипников широко распространены.

Подшипники скольжения – это опоры вращающихся деталей, работающие при относительном скольжении цапфы по поверхности подшипника.

Достоинства подшипников скольжения:

—     малые габариты в радиальном направлении;

—     возможность работы при высоких скоростях вращения и нагрузках, в воде и в агрессивных средах;

—     обеспечение высокой точности установки валов;

—     малая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам;

—     незаменимость в случаях, когда по условиям сборки подшипник должен быть разъемным (на шейках коленчатых валов).

Недостатки:

—     выше, чем у подшипников качения, потери мощности на трение;

—     более сложная смазочная система;

—     необходимость использования дефицитных материалов.

Подшипник (рис. 4.1, а) представляет собой втулку из износоустойчивого материала (оловянистые бронзы, алюминиевые бронзы, металлографитовые сплавы и др.). Втулка неразъемного подшипника может быть запрессована непосредственно в стенку корпуса. При возможных перекосах вала подшипник делают самоустанавливающимся (рис. 4.1, б). Подобные подшипники расположены в сочленениях деталей шасси.

В сочленениях деталей системы управления самолетом широко применяют специальные стальные шарнирные подшипники (рис. 4.2).

 

           

 

Смазка и режимы трения. Для смазывания трущихся поверхностей подшипников применяют жидкие, пластичные (густые), твердые и газообразные смазочные материалы. Для уменьшения износа поверхности цапфы и подшипника разделены слоем смазки достаточной толщины, которая больше суммы высот шероховатостей поверхностей (h > R_Z1 + R_Z2).

При соблюдении этого условия не происходит непосредственного касания и изнашивания трущихся поверхностей. Несущая поверхность масляного слоя очень высока, и он воспринимает передаваемую нагрузку. Сопротивление вращению подшипника в этом случае определяется только внутренним трением в смазочном материале, а коэффициент трения

f = 0,001…0,005.

При непрерывном вращении вала с достаточно большой скоростью масло увлекается вращающимся валом, в нем создается гидродинамическое давление, образуется «масляный клин», разделяющий трущиеся поверхности (рис. 4.3).

Скорость вращения вала, зазор между цапфой и подшипником, вязкость и количество подаваемого масла связаны между собой. При правильном соотношении между ними подшипник скольжения может длительное время эксплуатироваться без заметного износа.

Рис. 4.3. Положение шипа в подшипнике

Масло не только смазывает трущиеся детали, но и отводит от них тепло, поэтому в масляную систему (например, авиационного двигателя) входят масляные радиаторы, в которых масло охлаждается.

В условиях полужидкостного трения нарушается непрерывность масляного слоя и в отдельных местах происходит соприкосновение неровностей трущихся поверхностей. Поэтому здесь не исключается изнашивание поверхностей, а только уменьшается его интенсивность (коэффициент полужидкостного трения f = 0,008…0,1).

Подшипники качения состоят из наружного и внутреннего колец, между которыми в сепараторе расположены шарики или ролики. Сепаратор разделяет тела качения, чтобы они не соприкасались.

Применение подшипников качения позволило заменить трение скольжения трением качения. Трение качения существенно меньше зависит от смазки. Условный коэффициент трения качения мал и близок к коэффициенту жидкостного трения в подшипниках скольжения (f = 0,0015…0,006). При этом упрощаются система смазки и обслуживание подшипника.

Преимуществами подшипников качения являются:

—     небольшие потери на трение;

—     взаимозаменяемость, облегчающая монтаж и ремонт подшипниковых узлов;

—     малые пусковые моменты;

—     нетребовательность к смазке и уходу (за исключением случаев, когда от подшипников, например, роторов авиационных двигателей, необходимо отводить тепло).

Недостатками подшипников качения являются:

—     чувствительность к ударам и вибрациям вследствие большой жесткости подшипника;

—     сравнительно большие радиальные габаритные размеры;

—     шум при работе с высокой частотой вращения.

Большая часть вращающихся деталей авиационных конструкций установлена на подшипниках качения.

Классификация. По форме тел качения подшипники разделяют на шариковые и роликовые, по направлению воспринимаемой нагрузки – на радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные.

Рис. 4.4. Подшипники качения

Радиальные шариковые подшипники (рис. 4.4, 1) – наиболее простые и дешевые. Они допускают небольшие перекосы вала (до 1/4°) и могут воспринимать осевые нагрузки, но меньшие радиальных. Эти подшипники широко распространены в машиностроении.

Радиальные роликовые подшипники (рис. 4.4, 4) благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые. Однако они не воспринимают осевые нагрузки и плохо работают при перекосах вала. В роликовых цилиндрических и конических подшипниках с комбинированными (бочкообразными) роликами концентрация нагрузки от неизбежного перекоса вала существенно снижается. Аналогичное сравнение можно провести и между радиально-упорными шариковыми (рис. 4.4, 3) и роликовыми (рис. 4.4, 5) подшипниками.

Самоустанавливающиеся шариковые (рис. 4.4, 2) и роликовые (рис. 4.4, 6) подшипники применяют в тех случаях, когда допускают значительный перекос вала (до 2…3°). Они имеют сферическую поверхность наружного кольца и ролики бочкообразной формы. Эти подшипники допускают небольшие осевые нагрузки.

Применение игольчатых подшипников (рис. 4.4, 7) позволяет уменьшить габариты (диаметр) при значительных нагрузках. Упорный подшипник (рис. 4.4, 8) воспринимает только осевые нагрузки и плохо работает при перекосе оси.

По нагрузочной способности (ширине и наружному диаметру) подшипники разделяют на семь серий – от сверхлегкой до тяжелой; по классам точности – нормального класса (0), повышенного (6), высокого (5), особо высокого (4) и сверхвысокого (2). Класс точности подшипника назначают в зависимости от требований к сборочной единице. Чаще применяют дешевые подшипники класса 0. Для авиационных конструкций с тяжелыми условиями работы (например, для роторов авиационных двигателей) используют подшипники повышенных классов точности.

Применение в авиационных конструкциях. Шарикоподшипники в среднем быстроходнее в отличие от роликовых (цилиндрических) и способны воспринимать осевые нагрузки, но их грузоподъемность на 30-40 % ниже.

Радиально-упорные шарикоподшипники применяют для самых ответственных узлов авиационных конструкций, например, для роторов двигателей, воздушных винтов самолетов, несущих и рулевых винтов вертолетов. Для повышения работоспособности подшипников их часто выполняют с четырехточечным контактом шариков, для чего внутреннее (или внешнее) кольцо делают двойным.

Конические роликоподшипники одинаково пригодны для радиальных и осевых нагрузок при средних скоростях вращения. Их применяют в частности для колес шасси (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Конические роликоподшипники

Шариковые самоустанавливающиеся подшипники используют в качестве опор длинных валов, перекос которых неизбежен.

Игольчатые подшипники непригодны при средних и высоких скоростях вращения вала. Эти подшипники применяют в некоторых сочленениях авиационных конструкций при качательном движении (например, подшипники рычагов клапанов поршневых двигателей).

Упорные шариковые и роликовые подшипники способны воспринимать большие осевые нагрузки при малых скоростях вращения. Они используются, например, во втулках воздушных винтов. Воспринимая огромные центробежные силы лопасти, подшипник позволяет поворачивать лопасть при изменении шага винта.

Кольца и тела качения подшипников изготавливают из высокоуглеродистых хромистых сталей и закаливают до высокой твердости. Подшипники турбин ГТД делают из жаропрочных сталей. Это связано с тем, что после выключения двигателя прекращается прокачка масла через подшипники, и они сильно нагреваются (до 300° и более) за счет тепла, постепенно переходящего к ним от раскаленных лопаток и диска турбины.

Обозначения. В условных обозначениях приводят внутренний диаметр подшипника, его серию, тип, конструктивные особенности и класс точности.

Две первые цифры справа указывают внутренний диаметр d. Для подшипников с d = 20…495 мм диаметр определяют умножением двух крайних цифр в обозначении на 5. Третья цифра справа указывает серию: подшипник особо легкой серии – 1, легкой – 2, средней – 3, средней широкой – 6, тяжелой – 4 и т.д. Четвертая цифра справа характеризует тип подшипника: радиальный шариковый – 0 (в обозначении нуль опускают), радиальный шариковый сферический – 1, роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами – 2, роликовый радиальный со сферическими роликами – 3, шариковый радиально-упорный – 6, роликовый конический – 7 и т.д. Например, подшипник 308 – шариковый радиальный средней серии с d = 40 мм; подшипник 7216 – роликовый конический легкой серии с d = 80 мм.

Пятая и шестая цифры в обозначении подшипника отражают его конструктивные особенности (наличие защитных шайб, упорных буртов или канавок на наружном кольце и др.). Цифры 6, 5, 4, 2, указывающие класс точности подшипников, ставят через тире перед обозначением, нуль не пишут.

Повреждения подшипников. Подшипники выходят из строя вследствие усталостного выкрашивания, абразивного изнашивания при попадании пыли или пластических деформаций при перегрузках. Усталостное выкрашивание является наиболее распространенным видом разрушения подшипников при длительной работе. Интенсивность абразивного изнашивания можно уменьшить за счет применения совершенных уплотнителей и надлежащей очистки масла.

Наблюдается также разрушение сепараторов от центробежных сил и действия тел качения. Раскалывание колец и тел качения происходит при их работе с сильными ударами, при перекосах.

Расчет подшипников качения. Выполняют расчет подшипников на долговечность по усталостному выкрашиванию и на предотвращение возникновения пластических деформаций.

При постоянном режиме расчет подшипников ведут по эквивалентной динамической нагрузке с учетом характера и направления действующих сил. Принимают такую эквивалентную нагрузку, при которой обеспечивается та же долговечность подшипника, что и в действительных условиях нагружения.

Для радиальных и радиально-упорных

Р = (XVF_r + YF_a) K_{бKТ,                              (4.1)}

где F_r, F_a – соответственно радиальная и осевая нагрузки на подшипник, Н;

Х, Y – коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузок;

V – коэффициент вращения: при вращении внутреннего кольца V = 1, наружного – V = 1,2;

К_б – коэффициент безопасности: К_б = 1 при спокойной нагрузке,     К_б = 2,5…3 при сильных ударах;

К_Т – температурный коэффициент, при нагреве подшипникового узла до 125° С К_Т = 1.

Грузоподъемность подшипников характеризуется базовой динамической грузоподъемностью С и базовой статической грузоподъемностью С₀.

Под базовой динамической грузоподъемностью подшипника понимают радиальную или осевую нагрузку, которую он может выдержать при долговечности в 1 млн. оборотов. Базовой считают долговечность при 90-процентной надежности.

Расчетная долговечность выражается числом его оборотов L (в миллионах) или часов работы L_H, при которых на рабочих поверхностях у 90 % подшипников из партии не должно появляться признаков усталости металла (выкрашивания, отслаивания).

Долговечность подшипника определяют по эмпирическим зависимостям:

  и  ,                                (4.2)

где С – динамическая грузоподъемность подшипника, кН;

Р – динамическая эквивалентная нагрузка, кН;

р – показатель степени, равный 3 для шарикоподшипников и 10/3 для роликоподшипников;

n – частота вращения подшипника, мин^-1.

Подбор подшипников. В конструкциях самолета, в отличие от конструкций в машиностроении, шарикоподшипники работают, как правило, с небольшими скоростями вращения. Поэтому их подбирают не по допускаемым нагрузкам и по сроку службы, а по разрушающим нагрузкам. Заделка подшипников осуществляется сплошной завальцовкой обкатыванием шариком без проточки и с проточкой в детали, обжатие пуансоном – без проточки в детали в шести или восьми точках, обжатие пуансоном – в шести и восьми точках по специальной проточке в детали, установкой пружинных упорных колец – в специальную канавку в детали.

Вид заделки зависит от предела прочности материала и от диаметра подшипника и берется по ГОСТ. Посадки под подшипники также задаются ГОСТ.

Обозначение подшипников на сборочном чертеже

Правила, согласно которым на сборочных технических чертежах изображения подшипников наносятся упрощенно, сформулированы в таком нормативном документе, как ГОСТ 2.420–69.

В подавляющем большинстве случаев при изображении подшипников качения не указываются их конструктивные особенности и типы. На технических чертежах эти детали обозначаются только по контуру, сплошными основными линиями, в соответствии с конфигурацией.

Упрощенное обозначение подшипников качения

Если это необходимо, то на сборочных чертежах тип подшипника вписывают непосредственно в его контур, и для этого используют графическое обозначение, предусмотренное для таких случаев в ГОСТ 2.770–68.

 

В тех случаях, когда требуется обозначить те или иные конструктивные особенности подшипника качения, конструкторам, составляющим технические чертежи, нужно руководствоваться данными, которые приведены в специальных таблицах, имеющихся в соответствующих нормативных документах по стандартизации.

При изображении подшипников качения на технических чертежах в упрощенном виде они должны изображаться в полном соответствии его рабочему положению в сборочной единице.

Если на сборочном чертеже необходимо указать подшипник качения таким образом, чтобы привести сведения о его конструктивных особенностях, то изображение этой детали должно состоять из приведенных в специальных таблицах упрощенных изображений.

Радиальный подшипник
с односторонним уплотнением

 

 

 

Шарикоподшипник, с односторонним уплотнением, изображаемый на технических чертежах.

 

Подшипник радиальный
с двумя защитными шайбами

 

 

 

Шарикоподшипник, имеющий в своей конструкции две защитные шайбы.

 

Радиально-упорный
роликовый подшипник

 

 

 

Радиально-упорный роликовый подшипник, изображаемый на чертежах.

 

Подшипник в разрезе

 

 

 

В тех случаях, когда подшипник изображается в сечении или разрезе, то половину этого разреза или сечения (если обозначать ее на чертеже относительно оси вращения) нужно обозначать контуром с крестом посредине.

 

Основные типы подшипников качения

Основными типами подшипников качения, выпускаемых современной промышленностью, являются:

Радиальные однорядные шарикоподшипники;

Радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники;

Радиальные роликоподшипники;

Роликовые подшипники с витыми роликами;

Игольчатые подшипники;

Роликоподшипники радиальные двухрядные;

Радиально-упорные шарикоподшипники;

Конические роликовые подшипники;

Упорные шарико- и роликоподшипники.

Наиболее распространенными являются радиальные однорядные шарикоподшипники. Основное их преимущество – наибольшая допустимая частота вращения и наименьше потери при трении.

Для восприятия радиальных нагрузок используются радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники. Они способны воспринимать невысокие осевые нагрузки и допускают достаточно значительный перекос колец.

Радиальные роликовые подшипники, имеющие в своей конструкции как длинные, так и короткие ролики, могут воспринимать только радиальные нагрузки.

Радиальные нагрузки в условиях низких угловых скоростей валов успешно воспринимают роликоподшипники с витыми роликами. Чаще всего они используются в устройствах, испытывающих серьезные ударные нагрузки, которые в значительной степени амортизируются именно витыми роликами. Одной из отличительных особенностей этого типа подшипников является то, что их монтаж не требует высокой точности.

В игольчатых подшипниках ролики имеют маленький диаметр и относительно большую длину. Они предназначены для работы в условиях радиальных нагрузок, хотя способны также выдерживать и нагрузки ударные при небольших угловых скоростях. Эти подшипники не допускают перекоса колец и воздействия осевых нагрузок, имеют малые габариты в радиальной плоскости по сравнению с другими типами подшипников одной и той же грузоподъемности и одинаковых диаметрах отверстия.

Двухрядные радиальные сферические шарикоподшипники используются при радиальных нагрузках, а радиально-упорные способны также воспринимать и нагрузки осевые. Применение конических роликовых подшипников аналогично радиально-упорным за исключением того, что они обладают большей грузоподъемностью и предусматривают возможность раздельного монтажа колец.

Упорные шариковые и роликовые подшипники могут выполняться самоустанавливающимися, и предназначены исключительно для восприятия осевых нагрузок. Их обычно монтируют в паре с радиальными роликовыми или шариковыми подшипниками, которые необходимы для ограничения свободы их передвижения по оси вала и ее центрирования.

 

 

 

Подшипники в велосипеде. Часть 1: виды, материалы

Во время ремонта своего велосипеда многие сталкивались с такой, очень деликатной, темой, как подшипники. Не уверен, что всех при этом интересует, какой вид подшипника расположен в том или ином узле… Но мы решили пролить свет на эту тему и рассказать всё самое необходимое и важное. Материал получился большой и мы разделили его на две части.

Зачем нужны подшипники?

Начать стоит с того, что подшипники всегда располагаются в подвижных узлах и соединениях. Служат они для того, чтобы эти самые узлы и соединения двигались и вращались с минимальными энергозатратами и с минимальными коэффициентами трения. 

Если, например, вы поднимите свой велосипед и придадите некоторое вращение колесу, то какое-то время оно будет вращаться по инерции. Остановка колеса не будет внезапной, сначала произойдет замедление, а потом плавная остановка. Плавность вращения обусловлена наличием внутри втулки подшипника. Сейчас мы не будем углубляться в вид применяемого там подшипника, а просто зафиксируемся на том, что он в колесе есть.

Вращение руля, педалей и шатунов (каретки) обладает плавностью, опять же, благодаря наличию внутри подшипников. Элементы подвески двухподвесного МТБ велосипеда реализованы на подшипниках всё ради той же плавности движения. Возможно, вы будете удивлены, но подшипники используются в амортизированных вилках, задних амортизаторах и телескопических подседельных штырях (дропперпостах). Принцип работы там несколько другой, но суть одна – снизить энергозатраты на перемещение элементов конструкции путем снижения коэффициента трения.

Допускаю, что еще больше вы удивитесь, когда узнаете, что манетки (рычаги переключения передач), тормозные ручки, тормозные калиперы с механическим приводом, цепи и переключатели скоростей напичканы подшипниками. То есть, любой подвижный элемент конструкции велосипеда содержит в себе подшипники. Их много. Очень много. Поэтому, кстати, обслуживание велосипеда в мастерской, порой, стоит довольно дорого. Ведь почти каждый подшипник требуется снять, разобрать, почистить, дефектовать, заменить/собрать, смазать, установить на место и грамотно собрать узел. Звучит долго, а на деле еще дольше. Такие дела.

Как работает подшипник?

Итак, мы разобрались, что для вращения требуется подшипник. А что будет без подшипников, колеса перестанут вращаться? Без подшипников не будет вращения, да. Почти. Ответ кажется очень банальным. Чтобы понять причины проведите простой эксперимент. Положите на стол книгу, например, и попробуйте сдвинуть этот предмет с места упираясь в его торец. Теперь положите под книгу два сравнительно одинаковых цилиндрических предмета параллельно друг другу на небольшом расстоянии. Сойдет пара канцелярских ручек или, если вы технарь, пара сверел. Толкните теперь книгу перпендикулярно ручкам и вы почувствуете, что сдвинуть с места книгу в этот раз оказалось намного легче. Думаю, что она даже могла сама покатиться, пока все настраивали. Кстати, если вы технарь и у вас есть свёрла – не понимаю, зачем вы всё это читаете.

Когда книга лежит на столе и вы ее двигаете, возникают силы трения, которые мы ощущаем, как сопротивление движению. Когда под книгой лежит две ручки, то трения больше нет, предмет движется практически свободно. То же самое происходит и с узлами велосипеда, в которых расположены подшипники.

Однако вместо сил трения в игру теперь вступают силы сопротивления качению. Они значительно меньше по своим величинам, нежели силы трения, поэтому элементы перемещаются легче. Формируются силы сопротивления качению из возможности или невозможности упругой деформации тела качения и поверхности по которой оно катится.

Чем меньше у контактных поверхностей и тела качения упругость (чем они тверже), тем меньшее возникает сопротивление качению. По этой причине мы с вами пользуемся железной дорогой. Железные колеса катятся по железным рельсам – всё очень твердое, сопротивление качению минимальное. Среднестатистический человек самостоятельно может довольно легко толкнуть стоящий на ровной поверхности вагон весом более 20 тонн.

Вот и с подшипниками та же история, твердые сплавы металлов позволяют телам качения катиться по поверхности качения с минимальными энергозатратами, так как упругая деформация практически отсутствует.

Теперь, когда мы понимаем принцип работы подшипников, мы можем плавно перейти к их разновидностям. Информации много, она не всегда мною линейно излагается, но надеюсь, что в итоге все будет ясно.

Разновидности подшипников по направлению нагрузки

Радиальные

Радиальные подшипники в своем названии содержат всю суть. Как можно нагрузить подшипник вращения? Закрепить его, например в колесе и вставит в него ось. Ось эту мы можем нагрузить своим весом. Для этого нам потребуется поставить колесо ровно и равномерно с обеих сторон надавить на ось вращения. Получится, что нагрузка будет направлена строго вниз, вдоль радиуса колеса, а значит и вдоль радиуса подшипника. Другими словами, нагрузка будет прикладываться радиально. И всё, так вот просто. Применяются подшипники именно этого типа почти во всех узлах велосипеда. Исключение, в большинстве случаев, составляет рулевой стакан и втулки колес.

Радиально-упорные

Собственно, а вот и те исключения, где радиальный подшипник применяется реже. Давайте теперь представим, что колесо с подшипником и осью мы положим на бок и давим на нашу ось вдоль оси ее вращения (простите за тавтологию). Подшипник сможет вращаться, возможно, так же легко, но нагрузка с радиальной сменилась на упорную. То есть, вдоль радиуса подшипника мы уже не прикладываем силы, мы в него упираемся вдоль оси его вращения, то есть сбоку. Поднимаем колесо теперь так, чтобы оно оказалось под углом 45 градусов относительно пола. На ось воздействуем уже привычным способом, давим на нее в направлении пола и получается, что половина нагрузки радиальная, а половина упорная. Вот и она – радиально-упорная нагрузка.

Такие нагрузки постоянно возникают в колесах (при поворотах), каретке шатунов, рулевом стакане. В общем-то она есть везде, просто величина её в некоторых ситуациях допустима. В случае же с рулевым стаканом требуется особая конструкция, которая лучше справляется с боковыми нагрузками не разрушая рабочей поверхности подшипника, поэтому идеальное решение – радиально-упорная схема. Напомню, что нагрузка в рулевом стакане на подшипник приходится вдоль его оси вращения, перпендикулярно радиусу. Колеса в этом плане менее нагружены, так как в отличие от рулевого стакана радиально-упорные силы часто заменяются только радиальными (когда ровно едешь).

Подшипники скольжения

Бушинги, Plain bearing, Bushing

Название довольно странное, и тем не менее, подшипники именно этого типа располагаются в вилках, амортизаторах, тормозах, манетках, цепях, переключателях и реже в педалях. Подшипники скольжения выполняются в виде двух трущихся поверхностей, между которыми существует минимальный слой смазки. Слой смазки не дает этим двум поверхностям друг с другом соприкасаться и трение снижается. Сопротивление движению теперь создается самой смазкой. Чем она более жидкая, тем легче будут скользить поверхности. При этом слой жидкой смазки больше подвержен разрушению в сравнении с консистентной, так как у жидкой устойчивый к разрушению слой более тонкий. По этой причине в дешевых вилках при разборке вы обнаружите некоторое количество очень вязкой смазки. То же самое вы обнаружите при разборке дешевых педалей, которые вращаются на подшипниках скольжения.

Зачастую такие узлы выполняются из специальных материалов, коэффициент трения которых довольно низкий.

Ролики заднего переключателя могут использовать подшипники скольжения

Говоря о вилках, амортизаторах и дропперпостах среднего и верхнего сегмента, мы подразумеваем наличие специальных анодировок и метализаций поверхностей ног. Внутри вилки всегда располагаются ответные поверхности трения омываемые жидким маслом. Их две, выполняются они в виде колец запрессованных на некоторой глубине в штанах – бушинги. Вилки начального уровня выполняются с не очень твердым покрытием ног и с бушингами из обычного пластика смазанного вязкой смазкой. Так все и работает. Пластик довольно быстро разбивается, а металлизированное покрытие стирается. В вилках, дропперпостах и заднем амортизаторе подшипники скольжения работают с возвратно-поступательными движениями.

Система рычагов бюджетного двухподвесного велосипеда, к сожалению, часто реализуется на подшипниках скольжения. В соединениях рычагов вы обнаружите пластиковые или латунные втулки, которые под нагрузкой довольно быстро деформируются, а под натиском грязи стираются. Как итог – снижение жесткости заднего треугольника, он начинает весь гулять. С дешевыми педалями, параллелограммами переключателей, механизмами манеток и с моделями большинства тормозов та же история. Они разбалтываются и быстро выходит из строя.

Бушинги амортизированной вилки

Подшипники скольжения имеют по определению больше сопротивления при вращении или поступательных движениях, нежели они были бы реализованы на телах качения. Собственно, по этой причине минимальное количество таких подшипников вы встретите на профессиональной технике.

С другой стороны есть колеса Mavic, которые при внушительной стоимости в своих колесах использовали подшипник скольжения в барабане. В нем всего два подшипника. Один поближе к дропауту, а второй поближе к центру колеса. Тот, что ближе к дропауту, ходит очень долго, так как сделан на телах вращения. А вот тот, что ближе к центру колеса сделан в виде капролоновой (или фторопластовой) втулки. Я понимаю, инженеры хотели снизить вес и лучше распределить нагрузку по оси, чтобы кассета держала хороший момент вращения. Но. Обратная сторона медали – втулка эта очень плохо защищена от воздействия окружающей среды, в нее попадает пыль, которая довольно быстро делает свою абразивную работу. В результате на барабане появляется люфт. А корпус втулки колеса, ребята, сделан из алюминия, который стирается, чуть медленнее того капролона в барабане. То есть, стирается капролоновая вставка на барабане и тело корпуса втулки колеса. Ремкомплект есть в продаже, но он стоит денег, а установка требует навыков. Правда, установка ремкомплекта не всегда помогает. Диаметр поверхности скольжения корпуса втулки становится меньше из-за абразивного воздействия и восстановлению не подлежит. Народ выходит из положения устанавливая туда подшипники качения, хотя и проделывается такая операция не без токарей.

Втулка Mavic

Немного за рамками темы получится, но не лишним будет сказать и следующее. Подшипники скольжения для обеспечения вращения в рамках велосипеда используются редко, так как нет больших нагрузок, шарики или ролики прекрасно справляются со своими задачами. Те же, что на велосипед таки устанавливаются, обладают отвратительным качеством (в основном в бюджетных моделях), поэтому уважение к ним испытать проблематично. В то же время автомобильные моторы, их коленчатые валы, вращаются именно на подшипниках скольжения – вкладышах. Преимущество перед шариковыми заключается в большей площади контакта, что позволяет переваривать большие нагрузки. При грамотной эксплуатации мотора ходить они могут весьма и весьма долго.

И еще раз закрепляем, подшипники скольжения позволяют, как вы уже поняли, работать, как с вращательными, так и с возвратно-поступательными движениями.

Виды подшипников по виду тел качения

Во всех подшипниках (кроме подшипников скольжения) используются вращающие элементы обеспечивающие трение.

Роликовые подшипники

Встретить роликовые подшипники в современном велосипеде довольно сложно. Но уж если они там и появляются, то только в рулевом стакане и каретках шатунов. Суть конструкции роликового подшипника в том, что между двумя кольцами из высокопрочной стали находятся ролики из такой же твердой стали. Внешнее кольцо, например, закрепляется в кареточном узле, а во внутренне вставляется ось шатунов. Редко встречаются такие подшипники потому, что их вес и стоимость, в сравнении с другими типами, довольно высокие и рассчитаны они под очень серьезные нагрузки. Говоря про высокие нагрузки я пытаюсь сказать, что даже такие дисциплины, как BMX, например, роликовые подшипники не используют. Встречаются они чаще на тяжелой технике, совсем не велосипедной.

Однако в порядке исключения мне однажды попался в руки МТБ велосипед из 1980-х годов, собран он был на топовых запчастях тех лет. Я был очень удивлен, когда в рулевой колонке вместо привычных шариковых обнаружил роликовые подшипники. Что же до кареточных узлов, то такой эксперимент я видел тоже лишь однажды. В новостях, в начале января 2021-го года. То есть, массово роликовые подшипники на велосипедах не используются по вышеперечисленным причинам.

Роликовые подшипники могут быть радиальными и радиально-упорными. Обязательным условием в конструкции радиально-упорного варианта является наличие конусовидных поверхностей качения. То есть, поверхности качения расположены под некоторым углом относительно оси вращения. Внешние силуэты корпуса могут оставаться цилиндрическими.

Есть еще роликовые подшипники для линейных перемещений, они используются в вилках Lefty, о чем мы подробно рассказывали.

Шариковые подшипники

Подшипники данного типа наиболее распространенные, на современном велосипеде располагаются практически во всех узлах, где это только возможно. Конечно, речь идет о среднем и верхнем ценовых диапазонах.

Кроме колес, рулевой колонки, педалей и кареток, шариковые подшипники часто размещаются в роликах заднего переключателя и в рычагах задней подвески двухподвесного велосипеда. В качестве исключения, на шариковых подшипниках реализуются некоторые модели тормозов V-Brake. Рычаг тормоза с колодкой вращается не на втулке пивота, а на шариковом подшипнике. Стоит ли говорить, что ручка там ходит просто идеально?

Еще одно исключение встречается в некоторых моделях МТБ манеток высокого уровня, там один из рычагов также реализован на шариковом подшипнике.

Виды шариковых подшипников по конструкции

Насыпные подшипники с сепаратором

К данному типу относятся шариковые и роликовые подшипники. Сепаратор – это элемент внутренней конструкции подшипников, в виде кольца из металла или пластика с посадочными местами для шариков или роликов. Его цель заключается в соблюдении одинакового расстояния между телами качения в любой момент времени. Сепараторные подшипники бывают насыпные и неразборные (промышленные, промы).

Неразборные выглядят так, как выглядят самые обычные промышленные подшипники. Они бывают без пыльников и с пыльниками выполненными из стали или металлического кольца покрытого резиной. В большинстве случаев на велосипеде применяются модели подшипников с обрезиненным пыльником и внутренностей его не разглядеть. Если пыльник аккуратно снять, то вы сразу увидите шарики или ролики разделенные между собой сепаратором. Разумеется, если модель не предусматривает наличие пыльника, то сепаратор буден виден без лишних телодвижений.

Насыпные сепараторные подшипники выглядят…. даже не знаю как и рассказать. Вот когда разбираете рулевую колонку, снимаете проставочные кольца, потом распорное разрезное конусное кольцо, затем пыльник, то вашему взору предстает внутренняя часть насыпного сепараторного подшипника. Там лежит металлическое кольцо с шариками в чашке рулевой колонки. Вот нижняя часть этой чашки, где кольцо и лежит, является одной из поверхностей качения. Её обрабатывают термически особым образом, чтобы придать в этом месте металлу высокую твердость. Если вытащить кольцо и протереть все от старой смазки, то вы увидите беговую дорожку тех самых шариков подшипника. Она очень тонкая и выделяется повышенным блеском.
Вторая часть подшипника, которая прижимает шарики в сепараторе к чашке, имеет форму конуса и выполняется в виде отдельного кольца или совмещенной с пыльником. Если вытащить шток вилки, положить сепаратор обратно в чашку и сверху его прижать конусным кольцом, то получится собранный насыпной сепараторный подшипник.

Сепаратор с шариками должен укладываться определенной стороной, иначе конструкция работать не станет. Насыпные сепараторные подшипники в велосипеде выполняются радиально-упорными. Когда вы смотрите внутрь чашки, то вы можете обратить внимание, что беговая дорожка шариков расположена не на ровной её части, а смещена немного выше. То есть при прижиме конусом шарики пытаются как бы раздавить чашку. Конусное кольцо, в свою очередь также позволяет увидеть, в какую сторону направлены усилия прижима. А направлены они не вдоль оси вращения, но и не перпендикулярно ей. Другими словами, прижим направлен не строго вниз и не строго в сторону, но под каким-то определенным углом.
В рулевой колонке начального уровня такие подшипники применяются чаще всего, так как обладают довольно низкой стоимостью. Велосипеды подороже комплектуются промышленными подшипниками, которые неразборные с пыльником.

Насыпные подшипники без сепаратора

Loose bearing; Насыпь

Разборка колес на самом обычном среднестатистическом велосипеде обязательно столкнет вас насыпными подшипниками без сепаратора. Схема работы у них радиально-упорная, а отсутствие сепаратора позволяет разместить больше шариков увеличивая таким образом срок службы узла. Чем больше шариков, тем больше площадь контакта, тем меньше деформаций происходит во время качения.

Суть их конструкции точно такая же, как и в сепараторных насыпных вариантах из рулевой колонки. Рассматривая пример колеса, можно также обнаружить чашку и прижимной конус. Там все тоже самое, только диаметры шариков и конуса другие.В общем-то, не вижу смысла повторяться.

И, да, в чашку рулевого стакана можно насыпать шарики без сепаратора, тогда их там уместится больше, только обслуживать будет неудобно. Но если сильно надо, то можно..

Из чего делают подшипники

Подшипники скольжения изготавливаются из разных металлов, сплавов. полимеров и баббитов. Основное условие для этих материалов – низкий коэффициент трения. Среди прочего встречается чугун, алюминий, бронза, медные сплавы, серебро, фторопласт (тефлон), капролон, графит (он же карбон). На дешевых велосипедах, повторюсь, за качество таких подшипников переживают не сильно, поэтому в качестве материала иногда используется пластик. Вилки, дропперпосты и задние амортизаторы внутри конструкции содержат по два кольца на одну ногу. Тело колец выполняется из алюминия, а поверхность скольжения из какого-то полимера. К сожалению, не нашел информации по этому поводу, бытует мнение, что наносится туда тефлон.
Ноги перечисленных узлов покрываются хромосодержащим материалом или специальными анодировками.

Анодировка – контролируемый процесс окисления поверхности детали. Покрытие нанесенное методом анодировки обладает высокой твердостью и низким коэффициентом трения. По опыту могу сказать, что при желании зашлифовать в каком-то месте анодированную ногу вилки мелкой наждачкой вас ждет серьезное разочарование.

Подшипники качения изготавливаются из углеродистых и хромистых сталей, если говорить о кольцах. Примеси позволяют с помощью термической обработки цементировать поверхности качения. Цементация металла – особая термическая обработка в специальной среде повышающая твердость поверхности, а не всей детали. Шарики выполняются из нержавеющей или углеродистой стали.

Подшипники качения также выполняются из карбидов и оксидов циркония или алюминия, встречаются модели из нитрида кремния. Основная особенность керамических подшипников заключается в их чрезвычайной твердости, что сулит невероятно малый коэффициент сопротивления качению. Кроме того, керамические подшипники требуют либо очень небольшое количество смазки, либо могут обходиться и вовсе без нее. Стоит сказать также, что из керамики выполняются и подшипники скольжения.

Размеры, Характеристики, Аналоги и Применяемость

Оптовые поставки подшипников!

Гибкая система скидок в зависимости от объема; Есть сертификаты и паспорта. Свое производство; Соответствует ГОСТ и ISO!

Присылайте заявки для просчета: [email protected]

Отечественные шарикоподшипники — это стандартизированные изделия. Они производятся с фиксированным шагом внутренних диаметров в нескольких сериях по ширине. Это гарантирует универсальность и облегчает работу конструктору.

Зная характеристики вала несложно подобрать диаметр подшипника, а исходя из ожидаемой нагрузки – тип и показатели грузоподъемности. Более всего востребованы детали 200-й серии. Ярким примером подобных запасных частей может служить шариковый радиальный однорядный подшипник 210.

Он характеризуется высокой допустимой частотой вращения и может эксплуатироваться при достаточно серьезной нагрузке на узел. Выпускается практически всеми российскими производителями, существует импортный аналог.

Продажа подшипников

Оставьте заявку и мы свяжемся!

Есть сертификаты и паспорта Соответствует всем стандартам Оставьте заявку на почту: [email protected]

Размеры и характеристики подшипника

По своей конструкции — это шарикоподшипник типового исполнения. Основная воспринимаемая ним нагрузка – радиальная. Габаритные размеры – 50х90х20 мм. Вес – 0,44 кг. Имеет внутреннее устройство идентичное другим аналогичным деталям.

Основные элементы его конструкции:

Оптовые поставки подшипников!

Гибкая система скидок в зависимости от объема; Есть сертификаты и паспорта. Свое производство; Соответствует ГОСТ и ISO!

Присылайте заявки для просчета: [email protected]

1. внутренняя обойма;
2. наружная обойма;
3. шарики;
4. сепаратор.

Продукция известных мировых брендов поставляется в индивидуальной упаковке. На ней или во вкладыше перечислены основные технические характеристики и имеется краткая инструкция по установке и эксплуатации изделия. В случае оптовых партий возможно поставка в запаянном полиэтилене.

Чертеж шарикового радиального однорядного подшипника

Характеристика	Значение
Шариковый радиальный однорядный
ГОСТ 520-2011	210
ISO	6210
Выдерживает нагрузку	Радиальную
Наружный диаметр (D), мм	90
Внутренний диаметр (d), мм	50
Общая ширина (B), мм	20
Наружный диаметр внутреннего кольца, мм	67.8
Внутренний диаметр наружного кольца, мм	77.9
Вес, гр	475
Грузоподъемность статическая, H	23200
Грузоподъемность динамическая, H	35100
Частота вращения в масле, об/мин	8300
Частота вращения в смазке, об/мин	7100
Диаметр шарика, мм	12.7
Количество шариков, шт	10
Марка стали	ШХ-15

На бортике наружного кольца имеется маркировка детали. Ее расшифровка выглядит следующим образом:

• 6 – класс точности;
• 2 – серия по ширине;
• 10 – кодировка внутреннего диаметра.

Подшипник шариковый ГОСТ 210 может работать в условиях среднего на него воздействия. Допустимые параметры нагрузки в статике – 23,2 кН, в динамике – 35,1 кН. Номинальная частота вращения при установке в масляную ванну – 8 500 оборотов в минуту.

Диаметр и количество шариков

С целью обеспечения свободного вращения обойм друг относительно друга в пространстве между ними уложены шарики. Диаметр каждого из них составляет 12,7 мм. Количество на сборочную единицу – 10 шт. Материал изготовления – сталь ШХ-15.

Аналог закрытый каучуком 180210

Деталью, которая объединяет элементы качения в единый узел, является сепаратор. Чаще всего он стальной, изготовленный методом штамповки. Конструктивно это две профилированные полосы, которые огибают шарики. В промежутках между элементами качения полосы соединяются между собой методом клепки.

Аналоги и модификации

Российская промышленность предлагает несколько аналогов данного подшипника. Подбирая замену, в первую очередь стоит обратить внимание на закрытые модификации. Это точно такая же деталь, но шариковый узел в них защищен контактным или бесконтактным уплотнением.

Оптовые поставки подшипников!

Гибкая система скидок в зависимости от объема; Есть сертификаты и паспорта. Свое производство; Соответствует ГОСТ и ISO!

Присылайте заявки для просчета: [email protected]

Полным зарубежным аналогом является ISO . Он имеет точно такую же массу и размеры. Детали полностью взаимозаменяемые.

Совет! Импортные аналоги отличаются более высокими техническими характеристиками. Выбирая подшипник для ответственного узла, который подвергается более высоким нагрузкам, стоит обратить внимание на детали именитых брендов.

ГОСТ	ISO	Расшифровка
210	6210	открытый подшипник
50210	6210 N	открытый подшипник с проточкой
60210	6210 Z	с одной стороны закрыт шайбой из металла
80210	6210 ZZ (2Z)	с двух сторон закрыт шайбами из металла
160210	6210 RS	с одной стороны закрыт заглушкой из каучука
180210	6210 2RS	с двух сторон закрыт заглушками из каучука
76-210	6210 C3	открытый с тепловым зазором

Применяемость

Шариковый радиальный подшипник артикул 210 в базовом исполнении и в различных модификациях нашел свое применение в целом ряде узлов и агрегатов. Он работает в механизмах трансмиссии грузовиков МАЗ. Применяется в узлах гидромеханической передачи карьерных самосвалов БелАЗ.

Аналог закрытый металлом

Устанавливается в агрегаты отечественных тракторов МТЗ (задний ВОМ, КПП, тормозная система). В редукторы Т-150, коробку передач К-701. Встречается в современных комбайнах, используется в различных самоделках.

Популярные производители

Подшипник выпускается на целом ряде отечественных предприятий. Признанными лидерами по качеству являются: СПЗ-4, 3 и 23 ГПЗ, АПП, Минский подшипниковый завод.

Импортные аналоги предлагают многие мировые производители. FBJ отличает относительно небольшая цена, собственно, как и качество. Лучшим же выбором станет FAG, SKF, KOYO. Это дорого, но всегда качественно.

Остались вопросы по подшипнику 210 или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Оптовые поставки подшипников!

Гибкая система скидок в зависимости от объема; Есть сертификаты и паспорта. Свое производство; Соответствует ГОСТ и ISO!

Присылайте заявки для просчета: [email protected]

Всё о велосипедных подшипниках

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

Важнейшие элементы велосипеда – подшипники – вдыхают жизнь в велосипед. Вы не сможете крутить педали, катиться, поворачивать без подшипников. В этой статье мы подробно остановимся на разных типах подшипниках, применяемых в конструкции велосипеда, и рассмотрим способы ухода за ними, чтобы продлить срок их службы.

1. Насыпные подшипники
2. Сепараторные подшипники
3. Игольчатые подшипники
4. Промышленные подшипники
5. Втулки скольжения
6. Керамические подшипники
7. Из чего сделаны?
8. Уход за подшипниками

Насыпные подшипники

Данный вид подшипников считается традиционным и наиболее распространенным в конструкции велосипеда. Он состоит из трёх частей: специальной чашки, шариков и конуса. Такие подшипники можно и по сей день встретить во втулках колес – чашки находятся на втулке, а конусы накручиваются с двух концов оси, образуя тем самым единую систему, в которой шарики свободно вращаются.

Такие подшипники ценятся в первую очередь за простоту конструкции и лёгкостью ухода. При обслуживании такого подшипника следует уделять внимание аккуратности сборки и затяжки конусов, чтобы с одной стороны не ослабить слишком сильно и не получить люфт, а с другой стороны – не пережать и не увеличить износ конусов с чашками в разы. При правильном уходе и своевременной смазке с заменой шариков такие подшипники могут «проходить» довольно долго.

Сепараторные подшипники

Схожие по функционалу, но отличающиеся по конструкции от насыпных – сепараторные подшипники. Их особенность – шарики в таком подшипнике установлены в специальном сепараторе, который устанавливается в необходимый узел велосипеда.

Большие требования предъявляются к уходу за такими подшипниками. В первую очередь при недостаточной чистке и смазке страдают шарики, которые можно легко и быстро заменить. Если этого не было сделано, начинается износ конусов. Замена конусов стоит дороже, к тому же иногда сложно найти подходящий конус на определенный тип подшипника. Следующий этап, требующий замены подшипника и чаще конструкции целиком – это износ чашки. В таком случае меняется втулка целиком, рулевая или педали.  

Игольчатые подшипники

Такие подшипники, к сожалению, не так широко распространены на рынке. В их конструкции применяется не традиционный металлический шарик, а металлический цилиндр. Игольчатые подшипники высокого качества могут показывать очень высокое качество работы и выдерживать большую нагрузку за счет большего распределения веса на внутренние части.

При производстве таких подшипников требуется уделять внимание качеству производства деталей и их обработке, при некачественной сборке такой подшипник выйдет из строя быстрее обычного шарикового подшипника. Одна из главных причин, по которой такие подшипники перестали использовать в рулевой (вращательные нагрузки), это их плохая способность выдерживать прямолинейные нагрузки (вперед и назад).

Промышленные подшипники

Прогресс не стоит на месте и на данный момент самым оптимальным вариантом подшипника считается промышленный подшипник. Он состоит из специального картриджа с шариками, который монтируется в определенное посадочное место велосипеда (втулка, рулевая, каретка и т.д.). Шарики спрятаны в специальную дорожку между внутренним и внешним кольцами, заправлены смазкой и закрыты пыльниками. Это не даёт им 100% защиту от грязи и воды, так что такие подшипники тоже приходится обслуживать.

Главными достоинствами таких подшипников можно назвать относительную дешевизну при производстве, а также простоту замены. Даже если картридж с шариками полностью изношен, он не разобьет посадочное место и узел, где он установлен, но это не значит, что такие подшипники не надо обслуживать. К недостаткам можно отнести сложность обслуживания таких подшипников, так как их нельзя полностью разобрать и промыть.

Втулки скольжения

Еще один тип подшипника, используемый в роликах переключателей и в конструкции подвесок велосипедов, также именуется бушингом. Конструкция такого подшипника представляет собой металлический цилиндр и специальная металлическая втулка, которая в него вставляется. Для уменьшения трения и плавности работы трущиеся части смазываются. 

Керамические подшипники

Специальная линейка, созданная для максимальной «скорости» подшипника, имеет в своей конструкции изделия из керамики. Керамические подшипники – по-настоящему прорывное решение, однако у него есть свои недостатки. Так, например, в подшипниках используется смазка более жидкой консистенции в меньшем количестве, что увеличивает скорость вращения, но делает доступ грязи и воды к шарикам более лёгким.

Керамические шарики твёрже и более износоустойчивые, так что стальные дорожки колец изнашиваются быстрее и подшипник требует замены. Полностью керамические подшипники (шарики и дорожки) дороги в производстве и требуют высокой точности обработки, но служат дольше любых других подшипников.

Из чего сделаны?

Современные подшипники производятся из разных материалов, таких как хромированная сталь, нержавеющая сталь, азотистая сталь и нитрид кремния. В зависимости от места применения подшипники изготавливаются из комбинаций разных материалов таким образом, чтобы у покупателя был выбор подшипника под свои нужды (долговечность и надежность или лёгкость и плавность работы).  

Уход за подшипниками

Велосипед устроен так, что все вращающиеся части должны работать плавно и без излишнего трения, залог этому – своевременное обслуживание. Если речь заходит об обслуживании подшипников, то следует разделять уход за насыпными подшипниками и промышленными подшипниками.

Насыпные подшипники при обслуживании следует достать из чашки и тщательно промыть. От грязи и остатков смазки вычищается также сама чашка и конус. Перед установкой шариков их следует проверить на предмет выработки и при необходимости заменить. Также следует проверить конус и чашку на предмет наличия образования дорожек – в таком случае они также подлежат замене. После промывки подшипника, шарики или сепаратор смазываются, посадочное место также смазывается и подшипник собирается.

Отличие и удобство промышленного подшипника состоит в том, что при его выходе из строя он попросту меняется и не требует замены других частей механизма. Полностью разобрать промподшипник не получится, как максимум – снять пыльник. После этого сепаратор тщательно промывается от грязи и оставшейся смазки, а затем в него закладывается новая смазка и закрывается пыльником.

 

Современный велосипед по праву считается произведением искусства, сочетающем в себе красивый внешний вид и отличную производительность. Но без должного ухода за подшипниками и крутящимися деталями он далеко не уедет. Так уделите же больше внимания уходу за велосипедом — если вы чувствуете подозрительное сопротивление при вращении, нет плавности или появились посторонние звуки — обратите внимание на механизм и при необходимости обслужите его или выполните ремонт. 

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

Проблемы подшипников качения | Спектральная вибродиагностика

«Диагностика дефектов вращающегося оборудования по вибрационным сигналам» 2012 г.

3.1. Диагностика дефектов уровня «подшипник»

К уровню «подшипник» относятся все дефекты опорных подшипников агрегатов, и самих опорных стоек. Поскольку наибольшее распространение в практике нашли подшипники качения и скольжения, в данном разделе рассматриваются особенности диагностики дефектов именно этих типов подшипников.

Подшипники качения различных типов и марок, шариковые и роликовые, радиальные и радиально — упорные, однорядные и двухрядные и т. д. широко применяются во вращающемся оборудовании различного назначения. Без преувеличения можно сказать, что большая часть ремонтов оборудования, особенно малой и средней мощности, производится по причине дефектов опорных подшипников качения. Поэтому вопросы оперативной оценки технического состояния таких подшипников, диагностики возникающих в них дефектов, а также прогнозирования возможности их дальнейшей эксплуатации, занимают одно из самых важных мест в работе служб вибрационной диагностики.

В данной главе сделан достаточно краткий обзор основных диагностических методов, применяемых для оценки качества подшипников, определения дефектов на различных стадиях развития, расчета остаточного ресурса подшипников качения. Причина краткости описания проста — каждый из перечисленных ниже методов требует для своего полного описания отдельной книги.

3.1.1.1. Основные признаки и особенности развития дефектов

Наличие дефекта в подшипнике качения легко выявляется несколькими способами. Дефект может быть диагностирован «на слух», по форме вибрационного сигнала, по спектру, по СКЗ сигнала, по спектру огибающей вибрационного сигнала, с использованием «пик-фактора», «эксцесса», и другими методами.

Во вступительном разделе мы рассмотрим различные особенности и признаки возникновения, развития и диагностики дефектов подшипников качения, акцентируя внимание на тех особенностях, которые нам понадобятся далее, для описания того или иного метода диагностики подшипников. Это позволит уменьшить дублирование описательной информации, которую необходимо приводить при описании каждого метода диагностики дефектов.

Характерная форма вибрационного сигнала, в данном случае, зарегистрированного на опоре с подшипником качения, имеющем достаточно развитый дефект состояния, для примера, приведена на рисунке 3.1.1.1. На этом рисунке хорошо видны две наиболее характерные, и важные для диагностики, составляющие сигнала вибрации – фоновая, и импульсная.

Фоновое, или среднее значение уровня вибросигнала, регистрируемого на подшипнике качения, характеризуется каким — то усредненным значением, например среднеквадратичным значением виброскорости. Это значение вибрации достаточно просто может быть замерено при помощи обычных виброметров.

В моменты прохождения через «несущую», нагруженную зону подшипника качения, дефектного элемента, или элементов, на вибросигнале появляется четко выраженный амплитудный пик, некий энергетический импульс. Параметры этого импульса определяются видом, локализацией и степенью развития дефекта подшипника. Каждый такой ударный импульс обладает четырьмя основными диагностическими параметрами. Это максимальная амплитуда импульса, частота свободных (заполняющих) колебаний, скорость затухания амплитуды этих колебаний, и частота повторения импульсов.

Наиболее важным параметром, характеризующим степень развития дефекта подшипника, является амплитуда ударного импульса. Для измерения этого параметра импульса в приборах вибрационного контроля должны быть предусмотрено использование высокочастотных датчиков измерения вибрации и применения специальных пиковых детекторов или достаточно высокочастотных АЦП. Это обусловлено тем, что ударные импульсы имеют сравнительно высокую частоту. Локализация дефекта, место его расположения, обычно уточняется по частоте следования импульсов, для чего используются спектральные методы.

Если диагностику состояния опорных подшипников качения проводить по параметрам временных вибрационных сигналов, то основное внимание следует уделить двум. Это, во-первых, количественное значение общего уровня фона вибрации и, измеренное лучше в размерности СКЗ, во-вторых, это соотношение между уровнями фона вибрации и амплитудами пиковых значений в вибрационном сигнале.

В самом общем случае изменение технического состояния подшипника качения, возникновение и развитие в нем дефектов, за весь период его службы можно, разделить на пять основных этапов. Эти этапы схематически показаны на рис. 3.1.1.2. На этом рисунке по вертикали отложен уровень вибрации в размерности виброскорости (мм/сек), а по горизонтальной оси отложено относительное время эксплуатации подшипника.

Обобщенное техническое состояние подшипника, на каждом этапе его эксплуатации, определяется зоной между двумя линиями вибрационных уровней. Нижняя линия соответствует значению фонового уровня вибрации, определенному в размерности СКЗ виброскорости, а верхняя линия соответствует усредненной амплитуде ударных импульсов, возникающих при работе подшипника качения. 

Как мы уже отмечали, этапов, характеризующих изменение технического состояния подшипников качения, можно выделить пять. На первом этапе, на рисунке это зона до границы с отметкой «1», общее техническое состояние подшипника будем считать идеальным. Эту зону можно считать не зоной наличия дефектов, а зоной их первичного возникновения. Дефекты еще не оказывают влияния на вибрации подшипников, все имеющее место увеличение вибрации обусловлено естественным износом поверхностей качения подшипников. На этом этапе пики вибрации превышают уровень фона незначительно, а сам «фоновый уровень» вибрации, в данном случае это СКЗ виброскорости, значительно меньше нормируемых значений тревожного и аварийного уровней, принятых для данного класса оборудования.

Зона «1-2» на рисунке 3.1.1.2. В этой зоне, начиная с границы «1», в подшипнике появляется и начинает развиваться какой-либо дефект, который сопровождается ударными вибрационными импульсами, амплитуда который быстро растет по величине. «Разрушающая  энергия» импульсов затрачивается на «углубление» дефекта в рабочих поверхностях подшипника, в результате чего происходит еще большее увеличение энергии импульсов. Уровень фона вибрации по своей величине при пока этом почти остается неизменным, т. к. дефект носит локальный характер и на общем состоянии подшипника пока не сказывается. Повторим, что это зона возникновения дефекта в процессе эксплуатации.

Зона «2-3». Начиная с границы «2» ударные импульсы в подшипнике достигают по своей энергии, применительно к графику это увеличение по амплитуде, практически максимального значения. Дальше амплитуда импульсов уже растет немного. Количественное значение максимума энергии импульсов определяется типом подшипника и условиями его эксплуатации. Выделяющаяся в подшипнике энергия импульсов уже столь велика, что ее достаточно не только «для углубления», но и для расширения зоны дефекта. На данной стадии процесс саморазвития дефекта начинает идти более быстро. Одновременно с этим и уровень фона тоже растет достаточно монотонно. Можно сказать, что дефект набирает силу, готовиться к решающему нападению.

Зона «3-4». Это зона перехода дефекта подшипника от стадии «сильный дефект» к полной деградации. Процесс начинается с границы «3». Геометрическая зона развития дефекта здесь уже столь велика, что подшипник начинает «терять» свое основное назначение — обеспечивать вращение поддерживаемого вала с минимальным трением. Возрастают потери в подшипнике на вращение ротора и, как результат, увеличивается энергия, выделяющаяся в подшипнике, растет уровень фона. Это уже этап саморазрушения подшипника.

Зона «4-5». Это последний этап развития дефекта, когда он охватил уже весь подшипник, вернее говоря все то, что осталось от подшипника. Уровень фона вибрации практически сравнялся с уровнем пиков, точнее говоря, весь вибрационный сигнал состоит из пиков. Работы подшипников качения в этой зоне следует избегать, хотя, если говорить точнее, она уже просто невозможна.

Все эти вышеперечисленные этапы ухудшения состояния подшипника свойственны практически всем видам дефектов, имеющих место в любых разновидностях подшипников. В зависимости от ряда конструктивных и эксплуатационных параметров подшипников могут наблюдаться различия в длительности описанных этапов, в интенсивности вибрационных процессов в них, но общая картина развития дефектов не меняется.

Есть и другие характерные признаки наличия дефектов в подшипниках качения.

При работе подшипника с дефектами на поверхностях качения в спектре вибрационного сигнала появляются характерные составляющие, гармоники, с собственными частотами, по которым можно достаточно корректно выявить место нахождения дефекта. Численные значения частот этих гармоник зависят от соотношения геометрических размеров элементов подшипника, и конечно однозначно связаны с оборотной частоты вращения ротора контролируемого механизма.

В нагруженном подшипнике качения можно дифференцировать четыре основные, характерные, применяемые для диагностики частоты — гармоник. Это гармоники (от оборотной частоты) вызываются специфическими процессами на внешней обойме подшипника, на внутренней обойме подшипника, связаны с работой сепаратора подшипника, и с частотой вращения тел качения – шаров или роликов. Рассмотрим, для упрощения без промежуточных математических выкладок, формулы для расчета этих частот.

Частота обкатывания тел качения по внешней обойме подшипника, часто в литературе обозначаемая как BPFO:

               Fн = Nтк / 2 х F₁ ( 1 — Dтк / Dc х cosj )

где: Nтк — количество тел качения в одном ряду подшипника;

       F₁ — оборотная частота вращения ротора;

       Dтк — диаметр тела качения;

       Dc — средний диаметр сепаратора;

       j - угол контакта тела качения с обоймой.

Частота обкатывания тел качения по внутренней обойме — BPFI:

Fв = Nтк / 2 х F₁ ( 1 + Dтк / Dc х cos j )

Частота работы сепаратора — FTF:

Fс = 1 / 2 х F₁ ( 1 — Dтк / Dc х cos j )

Частота работы (вращения) тел качения — BSF:

Fтк = 1 / 2 х F₁ х Dтк / Dc ( 1 — Dтк² / Dc² х cos² j )

Как видно из этих формул, для точного определения характерных гармоник работы подшипника качения достаточно 4 первичных параметров, три из которых являются конструктивными, а четвертый определяется рабочей частотой вращения ротора.

Данные формулы расчета характерных подшипниковых частот являются достаточно простыми, но не всегда удобными для практики. Сложность заключается в том, что они включают в себя угол контакта тел качения с обоймами. Этот параметр не всегда известен точно и в процессе работы подшипника, по мере износа рабочих поверхностей подшипника, может изменять свое значение.

В практике удобнее использовать более простые формулы, не включающие в себя этот угол, в результате, естественно, менее точные, чаще всего приемлемые для практической диагностики. Приведем и эти формулы:

Частота обкатывания тел качения по внешней (наружной) обойме — BPFO:

Fн = F₁ ( Nтк / 2 — 1,2 )

Частота обкатывания тел качения по внутренней обойме — BPFI:

Fв = F₁ ( Nтк /2 + 1,2 )

Частота работы сепаратора — FTF:

Fс = ( 1 / 2 — 1,2 / Nтк )

Частота вращения тел качения — BSF:

Fтк = ( Nтк / 2 — 1,2 / Nтк )

Алгоритм использования этих формул достаточно прост – если в спектре вибрационного сигнала появляются гармоники с такими частотами, то можно говорить о дефектах в соответствующем элементе подшипника. Так это можно трактовать теоретически, практически же все выглядит сложнее.

Использовать эти формулы, опираясь на анализ «прямых спектров» (классических спектров Фурье от всего сигнала) следует очень осторожно, достоверность диагностики с их использованием может быть не высокой. Достаточно часто даже при наличии в подшипнике явного дефекта в вибросигнале характерные частоты могут полностью отсутствовать, иметь сдвиг по частоте, или иметь очень малый уровень.

3.1.1.2. Методы диагностики дефектов подшипников

Для оценки технического состояния и диагностики дефектов подшипников качения разными авторами и компаниями разработано достаточно много различных методов. Естественно, что все эти методы, различные по своим теоретическим предпосылкам, имеют разную трудоемкость, требуют различного приборного обеспечения и могут применяться для различных целей. Конечно, итоговая информация, полученная в результате использования этих методов, имеет различную информативность и достоверность.

В данном разделе мы попытаемся, очень обзорно и поверхностно, рассмотреть и сравнить основные методы, чаще всего применяемые в практике. В основе сравнения будем использовать параметр, который назовем как практическая применимость и эффективность. При этом будем систематизировать эти методы исходя только из основных, базовых, теоретических предпосылок, возможности применения их на различных этапах развития дефектов подшипников.

В самом общем случае оценка технического состояния и поиск дефектов подшипников качения может производиться при четырех наиболее распространенных методов, по следующим диагностическим параметрам:

1. По величине СКЗ виброскорости

Данный метод позволяет выявлять дефекты подшипников на последних стадиях, начиная, примерно, с середины третьего этапа развития дефекта, когда общий уровень вибрации значительно вырастает. Данный метод диагностики прост, имеет нормативную базу, требует минимальных технических затрат и не требует специального обучения персонала, применяется при диагностике «массового» и сравнительно недорогого вращающегося оборудования.

2. Диагностика дефектов подшипников качения по спектрам вибрационных сигналов

Данный метод применяется на практике достаточно часто, хотя и не обладает высокой чувствительностью, но он позволяет выявлять, наряду с диагностикой подшипников, большое количество других дефектов вращающегося оборудования. Этот метод позволяет начинать диагностику дефектов подшипников примерно с середины второго этапа, когда энергия резонансных колебаний вырастет настолько, что будет заметна в общей картине частотного распределения всей мощности вибросигнала. Для реализации данного метода необходим хороший измерительный прибор достаточно высокого уровня, и специально подготовленный персонал.

3. Диагностика дефектов по соотношению пик / фон вибросигнала

Основы метода иллюстрируются рисунком 3.1.1.1. Этот метод разрабатывался несколькими компаниями и имеет много различных, примерно одинаковых по эффективности, практических модификаций. Это метод HFD (High Frequency Detection — метод обнаружения высокочастотного сигнала), метод SPM (Shock Pulse Measurement — метод измерения ударных импульсов), метод SE (Spike Energy - метод измерения энергии импульса), а также еще несколько других, но менее известных методов. Лучшие разновидности данного метода позволяет выявлять дефекты подшипников качения на достаточно ранних стадиях, начиная примерно с конца первого этапа развития. Приборы, реализующие данный метод диагностики дефектов достаточно просты и дешевы.

4. Диагностика дефектов подшипников качения по спектру огибающей вибрационного сигнала

Данный метод позволяет выявлять дефекты подшипников на самых ранних стадиях, начиная примерно с середины первого этапа. Теоретически данный метод диагностики дефектов подшипников качения может базироваться и на анализе акустических сигналов, и на анализе вибрационных сигналов. В первом случае метод называется SEE (Spectral Energy Emitted — анализ излучаемой спектральной энергии), и для своей работы использует специальный датчик акустического излучения. Чаще всего для такой диагностики используют акустические детекторы утечек различных модификаций, работающие в диапазоне частот до 100 кГц. В этом случае измерение акустических параметров производится дистанционно, с некоторого удаления от контролируемого подшипника. Если для измерения вибрационных сигналов используются «обычные контактные датчики вибрации», то применение этого метода не требует использования специального оборудования. Развитием данного метода много занимались российские диагносты, в настоящее время считается уже классическим методом для анализа вибросигналов с подшипников качения.

Все вышеперечисленные методы диагностики дефектов подшипников качения различаются не только теоретическими предпосылками, положенными в их основу. Они различаются типом используемого диагностического оборудования, его стоимостью, необходимой подготовкой персонала и конечно своей эффективностью. Практически всегда справедливо простое правило — чем на более ранней стадии, и чем более достоверно необходимо обнаруживать дефекты подшипников, тем дороже это стоит.

Кроме того всегда следует помнить и учитывать, что диагностика состояния подшипников является только частью общего диагноза по оборудованию. Полный анализ состояния оборудования обычно проводится по спектрам вибросигналов, поэтому при выборе метода диагностики подшипников качения предпочтение следует отдавать диагностике по спектрам огибающей, что делает этот метод практически универсальным. При таком подходе полный набор технических средств, предназначенный для диагностики состояния оборудования, будет минимальным по объему и стоимости.

В случае, если стандартная спектральная диагностика данного типа оборудования постоянно не проводится, то для ранней диагностики состояния подшипников качения весьма эффективно применение методов, основанных на сравнении уровней фона и пика вибросигнала. Эти методы обладают достаточной для стандартной практики работы специалистов по вибрационной диагностике достоверностью. Очень большим достоинством этих методов является то, что для своей реализации они не требуют дорогих и специализированных виброметров.

Для того, чтобы при наличии явного дефекта в подшипнике необходимо выполнение целого ряда различных требований. Эти требования обусловлены конструктивными, эксплуатационными, и методическими особенностями проведения диагностики подшипников качения различными методами.

Основное требование к конструкции подшипникового узла следующее — должен существовать хороший акустический контакт между зоной установки подшипника качения, и возможным местом установки измерительного датчика. Здесь использован термин «акустический контакт» по той причине, что большая часть интересующих нас вибрационных частот находится в зоне акустической слышимости. Конечно, более правильно было бы говорить о передаче вибрационных сигналов от контролируемого подшипника к датчику, но в данном случае это равноценно.

Измерение параметров технического состояния контролируемого подшипника должны проводиться в определенных условиях:

• Контролируемый подшипник должен быть нагружен достаточным усилием, чтобы «дефект мог проявиться» в измеряемых вибрационных сигналах. При невыполнении этого условия диагностика в режиме «on-line» становится бессмысленной.
• Дефектная зона подшипника качения должна периодически проходить через зону нагрузки подшипника.
• Желательно, чтобы в контролируемом оборудовании не было других источников вибрационных сигналов с частотой, равной частоте дефектов, или их влияние было ослаблено в зоне контроля.

Используемое для диагностики измерительное оборудование должно обладать определенными свойствами:

• Частотные параметры измерительного датчика должны охватывать весь возможный диапазон частот, которые могут возникнуть в контролируемом подшипнике, и который представляет «диагностический интерес».
• Регистратор и анализатор вибрационных сигналов, используемый для анализа «прямых спектров» подшипников качения, должен обеспечивать, после обработки, получение спектра вибросигнала с разрешением не меньше 1600 — 3200 линий.

Эти требования относятся ко всем методам диагностики подшипников качения по спектрам и спектрам огибающей, которые базируются на использовании вышеприведенных формул расчета подшипниковых частот.

В завершение данного общего раздела, касающегося общих вопросов диагностики, хочется коснуться важного методического вопроса, связанного с диагностикой «тихоходных подшипников». Такие подшипники в больших количествах используются в бумагоделательных машинах, в различных конвейерных линиях и подъемных механизмах.

Смысл рассматриваемого вопроса достаточно прост, он заключается в том, чтобы определить, какими частотными параметрами должны обладать измерительные приборы, предназначенные для диагностики таких подшипников качения, и каковы особенности такой диагностики. Например, если нужно диагностировать подшипник, частота вращения которого равна 0,2 Гц, т. е. если контролируемый подшипник делает один оборот за пять секунд, то какими должны быть частотные свойства используемого диагностического прибора, измерительного датчика? В каком частотном диапазоне должны производиться измерения, чтобы полученной информации хватило для проведения корректной диагностики подшипника.

Для ответа на этот вопрос обратимся к рисунку 3.1.1.3., на котором показан временной сигнал, зарегистрированный на дефектном подшипнике, имеющем раковину на внутренней обойме.

Приведенная на рисунке вибрационная картина понятна и наглядна. Один раз в пять секунд дефектная зона внутренней обоймы попадает в нагруженную зону подшипника, и при прохождении через дефектную зону тел качения возникают динамические удары. После каждого удара в дефектной зоне возникают свободные затухающие колебания с частотой около 2 кГц. В приведенном примере мы имеем «серии» из трех ударов, т. е. за время прохождения дефектной зоны в нее «попадают» три тела качения подшипника. Это «рафинированная» вибрационная картина реального дефекта, достаточно часто встречающегося в практике.

Вопрос стоит следующим образом, какими частотными свойствами должен обладать измерительный датчик, и в каком диапазоне частот мы должны провести измерения, чтобы, например, диагностировать дефект в данном подшипнике при помощи прямых спектров.

Для начала определимся с тем, какая зона нашего вибрационного сигнала представляет для нас интерес, от этого зависит многое. Очевидно, что если речь идет о повторяющихся импульсах, то мы должны включить в рассмотрение не менее 2-3 оборотов контролируемого ротора, а в идеале 4-5, чтобы было можно уверенно диагностировать дефекты сепаратора подшипника качения. Это связано с тем, что частота гармоники дефектного сепаратора обычно чуть меньше 0,5 Гц, т. е. такой дефект «обкатывается» один раз за два оборота ротора. Если мы включим в рассмотрение 4 оборота ротора, то получим, что мы должны зарегистрировать вибрационный сигнал, длительность которого равняется 20 секунд.

Выше мы уже говорили, что частота свободных колебаний после динамических ударов, в нашем примере, равняется 2 кГц. Чтобы корректно зарегистрировать и диагностировать эту гармонику на спектре мы должны вести регистрацию с частотой не менее 5 кГц, а лучше больше, например, хотя бы 6 кГц. Это логично вытекает из правила Найквиста. 

Теперь становится понятным, что одна регистрация вибрационного сигнала на тихоходном подшипнике должна производиться с частотой 6 кГц, и длительностью 20 секунд. Итоговая длина одной выборки должна составлять не менее 120 тысяч отсчетов АЦП. Такими возможностями обладают далеко не все приборы регистрации вибрационных сигналов, в том числе самые лучшие, это специфическое требование. Для 95% процентов приборов, имеющихся на современном рынке, максимальная длина выборки сигнала не превышает 8192 отсчета. 

Второй важный вопрос, а каков частотный диапазон измерительного датчика, предназначенного для диагностики тихоходных подшипников качения? Что самое парадоксальное, многие утверждают, что чем ниже этот диапазон, тем лучше. А какой же диапазон необходим для диагностики подшипника, сигнал с которого приведен на нашем рисунке? При опросе 90% специалистов сказали, что необходим датчик с нижней граничной частотой от 0,05 Гц, и даже ниже.

Когда мы акцентировали внимание на том, что основная диагностическая частота составляет 2 кГц, это есть частота свободных колебаний конструкций «вокруг подшипника» после динамических ударов в зоне дефекта, даже после этого не все изменили свои требования к частотным свойствам измерительного датчика. Еще раз подчеркнем, что все эти рассуждения справедливы только для диагностики подшипников качения, для диагностики подшипников скольжения требования другие, более стандартные.

Заключим данные рассуждение следующим. Диагностику тихоходных подшипников качения следует проводить при помощи «импульсных» методов. Диагностика с использованием «прямых» спектров практически невозможна, а с использованием спектров огибающей вибрационного сигнала весьма сомнительна.

3.1.1.3. Диагностика дефектов по общему уровню вибрации

Данный способ оценки технического состояния и диагностики дефектов в подшипниках вообще, и в подшипниках качения в частности, входит в широко распространенную простейшую практику оценки общего технического состояния вращающегося оборудования по общему уровню вибрационного сигнала. Такая диагностика производится техническим персоналом без специальной вибрационной подготовки. Для проведения такой диагностики дефектов подшипников качения вполне достаточно использования простейшего виброметра, измеряющего общий уровень вибрации.

Как уже говорилось выше, такая диагностика дефектов подшипников качения позволяет определять дефекты только на самой последней стадии их развития, когда они уже приводят или уже привели к деградации состояния подшипников, повышению общего уровня вибрации. Диагностику дефектов подшипников по величине СКЗ виброскорости, а только для такой размерности вибрационного сигнала существуют критерии технического состояния оборудования, можно интерпретировать уже как предаварийную.

Критерии технического состояния, и степени развития дефектов в данном методе полностью ориентированы на соответствующие нормативные значения уровней вибрации, принятые для данного механизма. Дефектным в этом методе диагностики считается такой подшипник качения, вибрации которого превысили общую норму для агрегата, это является признаком дефектного состояния контролируемого подшипника качения. При таком пороговом повышении значения уровня вибрации, замеренной на опорном подшипнике, обслуживающему персоналу необходимо принимать решение о возможности дальнейшей работы агрегата или об остановке оборудования и замене подшипника.

Первые признаки дефекта подшипника данным методом диагностики обнаруживаются при обследовании оборудования персоналом достаточно поздно, примерно за несколько месяцев, недель или даже дней, что зависит от целого ряда особенностей работы данного подшипника, до момента полного выхода подшипника из строя. Несмотря на такое позднее обнаружение дефектов, и несколько скептическое отношение к этому методу специалистов со стажем, такой метод диагностики состояния подшипников качения достаточно широко используется в практике и дает неплохие результаты в тех случаях.

Максимальными преимуществами метод обладает в случаях, когда:

• Основной задачей проведения диагностического обследования  оборудования является только предотвращение аварий и их последствий, пусть даже диагностическая информация о наличии дефекта будет получена на достаточно позднем этапе.
• Останов оборудования для замены подшипника могут быть выполнены в любое время, без какого — либо ущерба для работы контролируемой установки и технологического цикла всего предприятия, без нарушения общего процесса.
• Если цикличность проведения ремонтных работ на контролируемом оборудовании такова, что оставшийся срок службы подшипника с диагностированным дефектом, пусть даже минимальный, всегда превышает оставшееся время работы до его вывода в ремонт по другим причинам.

Достоинством такого, самого простейшего метода диагностики дефектов подшипников качения по общему уровню вибрации, является так же и то, что для его применения не требуется практически никакого дополнительного обучения обслуживающего, а часто и эксплуатационного персонала. Кроме того стоимость технического оборудования, необходимого для данного метода диагностики, минимальна.

Если на предприятии ранее не велись какие-либо работы по вибрационной диагностике, то данный метод диагностики обеспечивает наибольшую эффективность при своем внедрении. Применение всех других методов диагностики подшипников качения всегда требует больших начальных материальных затрат, и дает экономический эффект только на более поздних стадиях работы.

В заключении по данному вопросу следует сказать, что неожиданно высокую эффективность может иметь диагностика дефектов подшипников качения наиболее простым способом – «на слух». Для этого необходимо наличие какого-либо устройства для прослушивания подшипников, например типа стетоскопа, или виброметра с подключаемыми наушниками. Если ничего даже этого нет, то можно воспользоваться любой сухой деревянной палочкой достаточных размеров.

Если приложить ее одним концом к контролируемому подшипнику, а вторым концом к уху, то при наличии дефекта в подшипнике можно очень явственно услышать высокий, негромкий, приятный звон, называемый иногда «бронзовыми колокольчиками». Стоит только один раз его услышать, и спутать его уже будет нельзя ни с чем. Достоверность диагностики дефектных подшипников таким методом очень велика.

3.1.1.4. Диагностика дефектов подшипников по спектрам сигналов

Большинство специалистов по вибрационной диагностике, если они начинают заниматься подшипниками качения, ожидают наибольшей достоверности и наибольшего эффекта при внедрении диагностики по классическим спектрам вибрационных сигналов. Такие спектры, в отличие от спектров огибающей вибрационного сигнала, также используемых для диагностики подшипников качения, достаточно часто называют «прямыми», и этот термин мы тоже будем применять.

К сожалению, чаще всего именно здесь их оптимистическим ожиданиям не суждено будет сбыться. Мало того, что сама процедура диагностики является достаточно сложной и противоречивой, достоверность большинства практических диагнозов по состоянию подшипников качения, полученных при использовании таких «прямых» спектров вибрационных сигналов, является неожиданно низкой. Метод, предназначенный для решения самых сложных диагностических задач вращающегося оборудования, не дает хороших результатов при диагностике «копеечных» подшипников качения!

«Неожиданность» такого парадокса запрограммирована заранее и заложена в особенностях диагностики по спектрам вибрационных сигналов. Ошибки диагнозов заранее прогнозируемы и заключаются в том, что классический спектр есть, по своему определению, распределение мощности исходного временного вибросигнала в частотной области. По этой, причине появление на спектре характерных гармоник того или иного элемента подшипника качения, следует ожидать только в том случае, когда дефект разовьется до такой степени, когда мощность его гармоник будет соизмерима с мощностью «механических» гармоник, связанных с небалансом, расцентровкой. Только в этом случае на спектре можно уверенно диагностировать «подшипниковые» гармоники, когда они будут иметь не только большую амплитуду, но и существенную мощность.

Для того, чтобы повысить чувствительность данного диагностического метода к «подшипниковым гармоникам» с малой мощностью, применяются различные способы, например, амплитуды гармоник в анализируемых спектрах представляются в логарифмическом масштабе. Это конечно помогает, но до определенного значения, когда гармоники уже начинают маскироваться общим «белым шумом», который в вибрационных сигналах имеет значительную амплитуду.

В соответствии с приведенной в начале главы градацией развития дефектов подшипников качения на этапы можно сказать, что диагностика по спектрам вибрационных сигналов может уверенно выявлять дефекты подшипников качения, начиная только с конца первого этапа их развития, а чаще с середины второй зоны. Причем даже на этом уровне диагностика по «прямым» спектрам вибрационных сигналов является делом достаточно непростым, и имеет ряд специфических особенностей.

Ниже мы попытаемся рассмотреть эти особенности, значительно усложняющие диагностику дефектов подшипников качения по прямым спектрам.

Начнем с требований, которые предъявляются к приборам регистрации и анализа вибрационных сигналов. Используемый для диагностики подшипников качения измерительный прибор должен обязательно иметь высокое частотное разрешение, не менее, чем 3200 линий в спектре. В противном случае произойдет «размазывание» мощности узкого ударного пика дефекта по достаточно широкой спектральной полосе, что приведет к резкому занижению амплитуды характерной подшипниковой гармоники, что однозначно исказит результаты проводимой диагностики. Как мы уже писали раньше, таких приборов находится в эксплуатации не так много, обычно частотное разрешение приборов значительно меньше.

Вполне понятно, что раз диагностика подшипников качения, чаще всего, ведется на анализе динамических процессов, то измерения необходимо вести в размерности виброускорения, в котором эти процессы более значимы. Хотя в некоторых методах диагностики необходимо анализировать энергетическую составляющую колебаний, для чего следует пользоваться измерениями в размерности виброскорости.

Далее обратимся к основным особенностям проявления дефектов подшипников в исходных вибрационных сигналах, и в получаемых на их основе «прямых» спектрах мощности. Таких характерных особенностей существует несколько.

• Во-первых, это наличие на зарегистрированном сигнале вибрации явно выраженных периодических ударных процессов. Каждый удар, возникающий при обкатывании зоны дефекта телами качения подшипника, характеризуется целым набором параметров — максимальной амплитудой удара, частотой возникающих свободных колебаний, и скоростью затухания этих колебаний. 
• Во-вторых, это наличие в спектре вибрационного сигнала большого количества «нецелых» компонент, или, беря за базу оборотную частоту поддерживаемого ротора, гармоник с дробными номерами. Частоты этих нецелых гармоник определяются подшипниковыми соотношениями. Кроме того, при определенных типах дефектов подшипников эти гармоники сами создают свои семейства и гармоники на частотах взаимного биения, которые еще больше усложняют процедуру диагностики.
• В-третьих, это наличие в спектре вибрационного сигнала широкополосных «поднятий», своеобразных энергетических горбов вблизи подшипниковых частот, и частот собственных резонансов элементов механической конструкции. Идентифицировать причину возникновения этих горбов на спектре, а также связать их параметры с первичными дефектами подшипников качения очень сложно.

Рассмотрим сначала форму ударных импульсов, возникающих при ударных воздействиях от дефектов подшипников, возникающих в вибрационном сигнале. Для этого рассмотрим простейший пример вибрационного сигнала, приведенный на рисунке 3.1.1.4., зарегистрированного на дефектном подшипнике качения. После каждого удара в дефектной зоне подшипника возникают свободные резонансные колебания, которые обычно затухают по экспоненциальному закону.

Вероятность появления таких ударных периодических импульсов, имеющих весьма характерный вид,  сопровождающих процесс обкатывания дефекта подшипника, близка к 100 %. Для описания формы этих процессов особенностей даже придуман специальный термин – «золотая рыбка». Наличие импульсов такой формы в вибрационном сигнале является надежным диагностическим признаком для выявления дефектов подшипников.

Частота следования этих «золотых рыбок», точнее говоря их плавников и хвостиков, во временном сигнале должна достаточно точно соответствовать частоте, характеризующей дефект того или иного элемента подшипника. Интенсивность «золотых рыбок», степень их выраженности, превышения над общим фоном вибрации, зависит от степени развития дефекта. Пример такого вибросигнала с двумя «золотыми рыбками» приведен на нашем рисунке. Сразу же обратим внимание читателя на то, что «на один оборот ротора» может приходиться различное количество ударных импульсов, частота их следования определяется не оборотной частотой ротора, а расчетными «подшипниковыми» частотами.

В реальных вибрационных сигналах «золотая рыбка» не бывает такой красивой, чаще всего форма ее является более «лохматой». У нее имеются различные «дополнительные плавники», располагаемые сверху, или снизу. Ударные импульсы могут следовать один за другим, часто даже наслаиваясь друг на друга. Все это зависит от реальной частоты следования ударов от дефектов, и от собственных резонансных свойств механической конструкции или ее отдельных элементов.

Вторая, основная диагностическая особенность заключается в наличии специфического проявлении дефектов подшипников качения в «прямых» спектрах вибрационных сигналов. Непосредственно при проведении диагностики можно выявить три типа возможных, наиболее часто встречающихся типа спектров вибросигналов, соответствующих различным этапам развития дефектов.

Диагностическая стадия 1

Первые признаки дефектов на спектре вибросигналов появляются тогда, когда дефект подшипника, возникнув, разовьется до такого уровня, что выделяемая им энергия (в золотых рыбках) станет сравнительно заметной в общей энергии вибрации подшипника, т. е. будет представлена на спектре. Применительно к вышеописанному разделению на этапы развития дефектов, приведенному на рисунке 3.1.1.1., это примерно конец первого этапа — начало второго. По срокам это бывает примерно несколько месяцев с момента начала развития дефекта. Пример спектра первой стадии приведен на рис. 3.1.1.5.

В этом спектре, наряду с первыми, механическими, гармониками оборотной частоты вращения ротора, появляется пик на характерной частоте дефекта того или иного элемента подшипника. На этой стадии развития дефекта характерная «подшипниковая» гармоника уже хорошо видна на спектре, что позволяет достаточно точно выявлять дефектный элемент, особенно если представлять амплитуду гармоник в логарифмическом масштабе.

По своей амплитуде пик характерной гармоники уже соизмерим с амплитудой первой или второй гармоник оборотной частоты ротора, но по своей мощности еще много уступает им. На спектре это выражается тем, что пик подшипниковой гармоники является очень узким. Дефект появился, но еще не является сильно развитым, динамические удары при обкатывании дефекта есть, но амплитуда и энергия их еще не очень значительна.

Эта стадия, соответствующая специфическому проявлению дефектов подшипников в спектрах вибрационных сигналов, и завершается тогда, когда амплитуда характерной гармоники достигает своего максимума, примерно равного амплитуде оборотной гармоники, и уже больше не растет. Она если и будет превышать оборотную гармонику, то не на много, не более 30%. Причина этого проста – энергия подшипниковых гармоник автоматически «вносится» преобразованием Фурье — FFT в состав оборотной гармоники. Как следствие срабатывает логическое правило, говорящее о том, что одно слагаемое не может быть больше итоговой суммы.

Диагностическая стадия 2

Следующая стадия развития дефекта подшипника качения начинается тогда, когда на спектре рядом с подшипниковой гармоникой, очень близко, появляется первая пара боковых гармоник, располагающихся слева и справа.

Появление боковых гармоник обозначает, что начался этап пространственного расширения зоны дефекта в подшипнике вдоль поверхностей качения, что иллюстрируется рисунком 3.1.1.6. В этой зоне дефект имеет уже такие размеры (глубину), что при «проваливании» тела качения в зону дефекта он смещается настолько, что основную нагрузку по поддержке вала механизма уже берут на себя рядом расположенные тела качения. «Ступенька», с которой «прыгает» тело качения в зоне дефекта, практически не может быть очень большой, ее величина зависит от общей степени износа подшипника качения. В результате увеличение амплитуды динамических импульсов больше не происходит. Вся энергия этих импульсов теперь уходит не на углубление, а уже на расширение зоны дефекта, возникающее за счет постепенного «раскрашивания» границ зоны дефекта.

На этой стадии диагностики дефектов подшипников по спектрам вибрационных сигналов значительно увеличивается «вклад дефекта» в общую вибрацию контролируемого механизма. Подшипниковая гармоника увеличивает свою мощность до такого значения, что становится соизмерима с основными механическими гармониками — первой и второй. Результатом наличия в вибросигнале двух, как минимум, гармоник — синхронной и несинхронной примерно одинаковой мощности возбуждает в агрегате частоты биений. Эти частоты биений проявляются в спектре в виде боковых полос вблизи характерной подшипниковой гармоники. По мере роста мощности подшипниковой гармоники с расширением зоны дефекта число боковых полос и их мощность постепенно возрастает.

Дальнейшее развитие дефекта приводит уже к появлению новых семейств гармоник,, уже от самой характерной подшипниковой частоты. Обычно появляются гармоники с номером два и три от основной частоты подшипникового дефекта. Рядом с каждой такой гармоникой слева и справа тоже будут иметь место боковые частоты, число пар которых может быть достаточно большим. Чем более развит дефект, тем больше боковых гармоник и у гармоник частоты дефекта.

Гармоники от подшипниковых частот с большим номером, чем три, регистрируются достаточно редко. Это происходит по той причине, что хотя более высокочастотные гармоники и возникают, но мы не можем их зарегистрировать на внешней поверхности подшипниковых опор. Чем выше частота возникающих колебаний, тем более интенсивно это колебание будет затухать внутри подшипниковой опоры, на участке от места возникновения до места установки первичного измерительного датчика. 

Пример спектра вибросигнала подшипника качения с таким уровнем развития дефекта показан на рисунке 3.1.1.7. На этом спектре есть две гармоники от характерной частоты подшипникового дефекта, первая и вторая. Вокруг каждой гармоники расположено по две пары боковых гармоник, расположенных слева и справа.

Износ подшипника, обладающего таким набором характерных гармоник в спектре, уже очевиден. Пространственно он может простираться почти по всей рабочей поверхности подшипника, он уже стал групповым, захватив несколько элементов подшипника. Подшипник нуждается в замене или к такой процедуре нужно интенсивно готовиться.

Хочется завершить описание этого этапа развития дефекта в подшипнике качения небольшим, но методически важным сравнением, связанным с использованием общего подхода к диагностике дефектов вращающегося оборудования. При внимательном рассмотрении видно, что такой состав гармоник подшипниковой частоты, который показан на рисунке 3.1.1.7., если не брать во внимание боковые гармоники, очень похож на состав гармоник оборотной частоты ротора, имеющий место при наличии механического ослабления в роторе, так же называемого люфтом, описанном в соответствующем разделе.

Такое совпадение типов дефектов реально есть и на самом деле. Появление на спектре гармоник подшипниковой частоты говорит именно о развитии механического ослабления, так как при такой степени развития дефекта фиксация ротора в дефектном подшипнике становится уже недостаточно точной. Следствием такого совпадения проявления дефектов является примерное равенство наборов основных гармоник, возникающих в обоих случаях – при общем ослаблении ротора, и при ослаблении в опорном подшипнике.

Диагностическая стадия 3

Это последняя стадия развития дефектов подшипника. В конце этой стадии подшипник уже полностью деградировал и перестал исполнять свои прямые функции - обеспечивать вращение валов при минимальных затратах на трение. Потери на трение в подшипнике велики, и вращение ротора затруднено.

Развитие дефекта подшипника на этой стадии, при диагностике его по спектрам вибрационных сигналов, проходит следующим образом. Износ подшипника достигает такой стадии, когда характерная частота дефекта, из-за очень большого расширения зоны дефекта, становится нестабильной, такая же участь постигает боковые гармоники. Наложение многих семейств гармоник, каждое из которых состоит из основной частоты и боковых гармоник, создает достаточно сложную картину. Если в этих семействах основные гармоники различаются по частоте немного, то сумма всех этих частот представляет собой общее поднятие спектра, «энергетический горб», захватывающий такой диапазон частот, куда входят все гармоники всех семейств от всех уже существующих дефектов подшипника качения.

На общем фоне «энергетического горба» могут выделяться отдельные гармоники, но обычно все они носят случайный характер, как по частоте, так и по амплитуде, и уже практически ничего конкретного не отражают. Они просто увеличивают мощность, сосредоточенную в этом частотном диапазоне спектра.

Практически вся мощность вибрационного сигнала сосредоточена не в зоне наиболее значимых механических гармоник, с первой по десятую, а в зоне характерных гармоник, соответствующих имеющим место дефектам диагностируемого подшипника качения. Правда на этом этапе таких дефектов уже много, и это понятно, подшипника уже практически нет, есть «сплошной дефект» всех элементов подшипника. Для иллюстрации этой стадии на рисунке 3.1.1.8. приведен спектр вибросигнала. На рисунке достаточно хорошо видны все вышеперечисленные особенности диагностирования третьей стадии развития дефекта.

Кроме того в диапазоне гармоник, свойственных механическому ослаблению и увеличенному зазору в подшипнике поднимается лес целых гармоник оборотной частоты. Все они по своим параметрам соответствуют вышеназванным механическим причинам. Причины возникновения таких гармоник вполне понятна, в контролируемом подшипнике велики все зазоры, о чем мы уже писали немного раньше. Только на этом этапе мы имеем механическое ослабление не на уровне дефектов тел качения, а на уровне увеличения зазоров в опорных подшипниках. В результате и возникают множественные гармоники оборотной частоты ротора.

Диагностическое заключение о техническом состоянии такого подшипника качения очень простое — он нуждается в скорейшей замене, т. к. возможность возникновения аварийной ситуации с контролируемым оборудованием очень велика.

Здесь мы подошли к самому главному в диагностике любого оборудования любым методом. Каковы финальные и промежуточные критерии для оценки технического состояния подшипника качения? Как оценить уровень развития выявленного дефекта — на основании сравнении амплитуд конкретных гармоник, или анализируя иные параметры гармоник характерных подшипниковых частот. К сожалению, в очередной раз вынуждены разочаровывать нашего читателя, таких однозначных для практики значений нет, или, если говорить еще более точно, нам они неизвестны.

В практике диагностам чаще всего приходится оперировать терминами типа «больше – меньше», или «более развитый дефект – менее развитый». Все зависит от очень многих параметров – от типа подшипника, особенностей его монтажа, величины технологической нагрузки на подшипник, и от много другого. Говоря иными словами, уровень дефекта подшипника в каждом механизме свой, уникальный. На величину порога каждого дефекта даже сказывается выбранное место для установки датчика, удаление от места возникновения дефекта. Например, в самом простейшем случае, дефект внутренней обоймы подшипника качения менее заметен в вибрационном сигнале, чем дефект его внешней обоймы.

Определение истинного уровня недопустимого развития дефекта подшипников качения, точнее говоря определение истинной степени развития каждого дефекта каждого подшипника, чаще всего представляет наибольшую сложность, и значительно увеличивает трудоемкость использования метода диагностики по прямым спектрам. Нет ничего полезнее и важнее, чем практический опыт, накопленный по результатам диагностических измерений и сравнения их с результатами, полученными в процессе ремонтных работ.

В заключение по данному вопросу хотелось бы немного повторить уже сказанное, дополнив его некоторыми специфическими признаками:

• Все подшипниковые частоты обычно модулируются частотой вращения ротора, что приводит к возникновению вокруг них характерных боковых гармоник. По мере углубления дефекта число боковых гармоник растет. Дополнительная мощность вибрации от дефекта оказывается сосредоточенной не в основной гармонике дефекта, а вокруг нее, причем в достаточно широком диапазоне частот.
• Достаточно часто бывает, что реальные частоты характерных гармоник от отдельных элементов подшипника не соответствуют рассчитанным значениям, причем по мере «углубления и расширения зоны дефектов» это отличие может увеличиваться.
• Чаще всего при значительных степенях развития дефектов на спектре возникают «энергетические горбы» — участки с общим поднятием уровня, имеющие большое количество случайных пиков. Такие «горбы» могут возникнуть как вблизи характерной частоты, так и вблизи частоты резонанса конструкции или ее отдельного элемента. Часто «энергетический горб» бывает в двух местах спектра, и на характерной частоте и на резонансной. Достаточно часто, при развитом дефекте, сама гармоника характерной частоты, вокруг которой появился и вырос «энергетический горб», на спектре отсутствует. Иногда число «горбов» может быть три или даже больше.

3.1.1.5. Диагностика с использованием пик — фактора

В данном разделе кратко рассмотрим те методы диагностики подшипников качения, в которых идет анализ наличия дефектов подшипников по соотношению на временных вибросигналах пиков и общего уровня «фона» вибрации. Одна из таких временных зависимостей, по которым может выполниться такая диагностика, приведена в начале данного раздела на рисунке 3.1.1.1.

В силу устоявшейся практической привычки мы называем эти, во многом достаточно разные методы диагностики подшипников качения, общим наименованием – «диагностикой по пик – фактору», хотя разработчики многих компаний придумали разновидностям этого метода иные названия. Применяемый нами диагностический признак «пик – фактор» не является единственным и полностью общепринятым в практике, но в силу того, что оно хорошо отражает физический смысл этого метода, мы используем его преимущественно.

Как уже говорилось выше, этот метод диагностики подшипников качения имеет несколько достаточно широко известных разновидностей. Эти разновидности разрабатывались разными компаниями, в них несколько по-разному производят сравнение уровней пика и фона вибросигнала. В одном методе для сравнения берется амплитуда пика, в другом энергия, фоновый уровень также может рассчитываться по-разному.

Мы уже называли основные разновидности этого метода:

• Диагностика с использованием СКЗ вибрационного сигнала и пиковых значений – классический метод диагностики по пик фактору.
• Диагностика с использованием соотношения эксцесса вибрационного сигнала и общего уровня.
• Метод HFD (High Frequency Detection — метод обнаружения высокочастотного сигнала).
• Метод SPM (Shock Pulse Measurement — метод измерения ударных импульсов).
• Метод SE (Spike Energy - метод измерения энергии импульса).

Лучшие разновидности данного метода позволяет выявлять дефекты подшипников качения на достаточно ранних стадиях, начиная примерно с конца первого этапа развития. Приборы, реализующие данный метод диагностики дефектов достаточно просты и дешевы.

При более общем взгляде на все эти методы видно, что они, в силу одинакового теоретического, методического и даже приборного подхода к решению проблемы, имеют примерно и одинаковую трудоемкость, и почти одинаковую достоверность поставленных диагнозов. Для этих методов нужна примерно одинаковая техническая база — специализированные переносные виброметры с встроенными двумя типами детекторов вибросигналов — детектором среднего уровня вибросигнала и пиковым детектором.

Использование обобщенного количественного соотношения двух величин по типу – «средний уровень – пик» позволяет диагносту определять дефекты подшипника на достаточно ранних стадиях их развития, что является несомненным достоинством применения такого подхода к диагностике.

Каждая из известных нам компаний-разработчиков диагностических методов по своему, с использованием собственного опыта, решила проблему нормирования этапов развития диагностируемых дефектов, но практическое представление этих наработок примерно одинаково — это специальные таблицы или номограммы, достаточно удобные для практического использования. Какого — либо обобщающего исследования, сравнивающего эти методы между собой нет, да и очевидно быть не может. Все они примерно с равным успехом применяются в практике.

Вопросы методики практического проведения замеров вибрации в этих методах не имеют достаточно подробного описания. Это является результатом того, что эти достаточно простые методы диагностики ориентированы на использование персоналом, не обладающим специальной диагностической подготовкой. Поэтому сама технология проведения замеров должна быть очень простой, не «затуманенной» сложными теоретическими выкладками.

Мы не будем заниматься сравнением всех этих методов диагностики подшипников качения по «пик – фактору» между собой, не будем выискивать достоинства и недостатки как самих методов, так и компаний-разработчиков. Это уже специальный, можно даже сказать коммерческий вопрос, выходящий за пределы основных задач, решаемых данным методическим руководством.

Будет лучше, когда каждый конкретный пользователь сам примет свое решение по данному вопросу, какой из методов диагностики подшипников качения с использованием «пик – фактора» ему нравится больше всего, и с успехом использует его на практике. Тем более, такой диагностикой чаще всего занимаются не специалисты, которые, как мы надеемся, читают эту книгу.

3.1.1.6. Диагностика дефектов подшипников по спектрам огибающей

Метод диагностики состояния вращающегося оборудования при помощи спектров огибающей вибрационного сигнала получил максимальное прикладное развитие благодаря его применению именно для ранней диагностики технического состояния подшипников качения. Основы метода диагностики дефектов подшипника качения по спектру огибающей и особенности его практического применения достаточно подробно описаны выше, и поэтому не будем здесь все это повторять.

Если говорить кратко и очень просто, суть этого метода заключается в детектировании высокочастотных хвостиков «золотых рыбок» (смотри рисунок 3.1.1.4), и получения спектра от полученной огибающей высокочастотного сигнала. Полученная кривая, огибающая исходный вибрационный сигнал, является более информативной для диагностики дефектов подшипников качения, чем исходный сигнал, так как она принудительно «избавлена» от ненужной высокочастотной информации. По этой причине на спектре от данной кривой более явно представляются гармоники, соответствующие характерным подшипниковым частотам, математические формулы, предназначенные для расчета которых также приведены выше, в начале данного раздела.

Процедура проведения регистрации огибающей вибрационного сигнала достаточно сложна. Она должна учитывать несколько специфических особенностей, позволяющих повысить чувствительность метода.

• Во-первых, регистрация производится не во всем частотном диапазоне, в котором может работать измерительный прибор, а только в узкой его полосе. Поскольку первые применения данного метода чаще всего проходили с использованием аппаратуры компании «Брюль & Къер», которая наряду с созданием приборов вибрационного контроля занималась акустическими измерениями, для определения параметров полос частот использовались октавные определения. В настоящее время стандартом для расчета огибающей сигнала считается использование треть октавных фильтров, или близких к ним.
• Во-вторых, достаточно сложным является выбор необходимой полосы частот, перестройка которой осуществляется при помощи управляемых фильтров высокого порядка. С одной стороны, в этой полосе частот должны быть максимальны высокочастотные колебания, которые возникают после динамических ударов в зоне дефекта подшипника. С другой стороны, в выбранной полосе частот должны быть минимальны колебания, связанные с другими причинами, приводящими к увеличенным вибрациям в зоне опорных подшипников.

Как вы уже догадались, практически для каждого контролируемого подшипника этот вопрос приходится решать отдельно. Слишком от многих конструктивных и эксплуатационных параметров это зависит.

Мы достаточно подробно описываем этот вопрос потому, что от правильного его решения во многом зависит точность и достоверность проводимой диагностики дефектов подшипников качения.

Далее мы приведем, причем уже в конечном виде, общей таблицей, практически полный перечень дефектов, которые можно диагностировать в подшипниках качения при помощи спектральных методов — по классическим спектрам и спектрам огибающей. Всего в этой таблице приведено 15 наиболее часто встречающихся причин повышенной вибрации — дефектов подшипников с различной локализацией.

Все дефекты в таблице представлены в определенном хронологическом порядке, связанным с этапами «жизненного цикла» подшипника качения в оборудовании. Сначала идут дефекты, связанные с монтажом подшипников, с которыми приходится встречаться уже на этапе ввода оборудования в эксплуатацию. Далее идут дефекты смазки, т. е. эксплуатации подшипников. За ними следуют проблемы, связанные уже с износом рабочих поверхностей подшипников. Замыкают таблицу явно выраженные и уже сильно развитые дефекты элементов подшипников типа, «скол» и «раковина» на поверхностях качения.

 В графе «тип сигнала» указывается параметр, при помощи которого наиболее эффективно проводить диагностику каждого дефекта. Это может «прямой» спектр, спектр огибающей сигнала, или их комбинация. В графе «основная частота» указывается или оборотная гармоника, или подшипниковые гармоники, являющиеся основными при диагностике. В следующей графе указывается, на какие гармоники от основной частоты следует обращать основное внимание. И в последней графе «порог» указывается уровень модуляции вибрационного сигнала основной диагностической гармоникой. Этот параметр рассчитывается по стандартным формулам обработки сигналов, которые следует взять из теории анализа модулированных радиосигналов.

 

N	Дефект подшипника	Тип  сигнала	Основная частота	Гармоники	Порог
1. Проблемы монтажа подшипников качения
1	Перекос наружного кольца при посадке	Спектр + огибающая	2 х Fн	k=1,2	16 %
2	Неоднородный радиальный натяг	Спектр + огибающая	k x F1	k=1,2	13 %
3	Проскальзывание в посадочном месте	Огибающая	k x F1	k=1,2,3	9 %
4	Ослабление крепления подшипника	Спектр	k x F1	k=0.5,1,2,3	13 %
5	Задевания подшипнике и уплотнениях	Спектр	k x F1	k=0.5,1,1.5, 2,2.5,3	13 %
6	Обкатывание наружного кольца	Спектр + огибающая	F1		16 %
2. Проблемы смазки
7	Проблемы смазки	Фон вибрации	—	—	20 dB
3. Проблемы износа подшипников качения
8	Увеличенные зазоры в подшипнике	Спектр	k x F1	k=1,2,3,4,5,6…	13 %
9	Износ поверхности наружного кольца	Огибающая	Fн	—	16 %
10	Износ поверхности тел качения	Огибающая	Fc  или F1-Fс	k=1,2,3	15 %
11	Износ поверхности внутреннего кольца	Огибающая	kxF1	k=1,2,..6	13 %
12	Дефект группы поверхностей трения	Огибающая	Fн + Fв  Fн+F1	k=1,2,…	16 %
4. Критические дефекты подшипников качения
13	Раковины (сколы) на наружном кольце	Огибающая	k x Fн	k=1,2,3	16 %
14	Раковины (сколы) на внутреннем кольце	Огибающая	k x Fв	k=1,2,3	15 %
15	Раковины (сколы) на телах качения	Огибающая	k x Fтк	k=1,2,3	15 %

Проблемы изготовления и монтажа подшипников можно отнести к нулевому этапу развития дефектов подшипников, когда эксплуатация подшипника еще даже не началась. Проблемы смазки и начальные этапы износа соответствуют первому этапу, когда дефекты поверхностей качения только зарождаются.

Сильный износ и зона углубления физических дефектов подшипников относятся ко второму этапу развития дефектов в подшипниках. Как уже говорилось выше, третий этап развития дефектов в подшипниках, начало их деградация, диагностируется уже любым методом.  

Для иллюстрации возможностей диагностики дефектов подшипников качения, приведем несколько характерных спектров огибающей вибросигнала, свойственных нескольким наиболее характерным дефектам.

На рисунке 3.1.1.9. приведен спектр огибающей вибрационного сигнала с подшипника качения, имеющего значительную раковину на наружном кольце. На приведенном спектре может иметься достаточно много гармоник, иногда даже более десяти. Все они, по своей частоте, кратны частоте обкатывания наружного кольца подшипника качения, т. е. являются ее гармониками. Других, значительных, характерных гармоник на данном спектре просто нет, поэтому вибрационная диагностика данного дефекта подшипников качения не вызывает значительных трудностей, диагностическая картина дефекта здесь достаточно простая.

На следующем спектре огибающей вибрационного сигнала, приведенном на рисунке 3.1.1.10., следует диагностировать дефект типа раковина на внутреннем кольце. Здесь также имеются гармоники характерной частоты — частоты внутреннего кольца, но здесь есть существенное отличие. Характерные гармоники имеют боковые полосы, сдвинутые на частоту вращения ротора. Появление боковых полос объяснялось выше с физической точки зрения.

Можно привести еще одно объяснение причин появления боковых гармоник, с другой точки зрения. Дефект на внутреннем кольце не постоянно находится в нагруженной зоне подшипника. В течении одного оборота ротора он то находится в нагруженной зоне, то выходит из нее. Таким образом, дефект внутреннего кольца модулируется частотой вращения ротора. При внимательном рассмотрении спектра на рис. 3.1.1.10. возникает впечатление, что дефект модулируется синусоидой, по которой и располагаются амплитуды основных и боковых гармоник. Данный дефект диагностируется тоже достаточно просто.

Мы не будем приводить примеров спектров огибающих для других дефектов подшипников качения. Все они достаточно просты и могут быть легко дифференцированы после небольших рассуждений. Вся сложность проведения диагностики дефектов по спектру огибающей заключается в получении этих спектров, а дальше все уже достаточно просто.

Уровень дефекта на диагностических спектрах огибающей определяется по величине модуляции огибающей данного вибросигнала характерной гармоникой. Диагностируемые дефекты принято характеризовать в данном методе диагностики уровнями — слабый, средний и сильный. Нормированию подлежит порог сильного дефекта, в долях от которого в дальнейшем рассчитываются пороги среднего и слабого уровней. Порог среднего уровня дефекта чаще всего считают равным половине от величины порога сильного дефекта. Порог слабого уровня дефекта обычно определяют в 20 процентов от уровня порога сильного дефекта.

Самым ответственным считается корректное определение уровня порога сильного дефекта. При этом приходиться учитывать три аспекта работы подшипника и способа проведения замера вибрации:

• Чем больше размер подшипника, тем более высоким должен быть уровень порога сильного дефекта. Большой подшипник «звенит» сильнее.
• Чем выше рабочая частота вращения ротора механизма, тем выше должен быть уровень порога сильного дефекта. При быстром вращении от подшипника больше шума.
• Измерительный датчик должен располагаться как можно ближе к контролируемому подшипнику. При удалении датчика часть полезной информации затухает в конструкции и уровень порога сильного дефекта необходимо понижать.

Для каждого нового конкретного типа оборудования, точнее говоря, даже для каждого подшипника в каждом оборудовании, уровень порога сильного дефекта реально приходиться каждый раз подбирать сугубо индивидуально, не рассчитывать, а именно подбирать.

Величина порога сильного дефекта во многом зависит от удаленности элемента с дефектом от измерительного датчика. Пороги дефектов внутреннего кольца подшипника всегда ниже порогов дефектов наружного кольца. Это объясняется увеличением затухания полезной составляющей вибросигнала на более длинном пути передачи, включая дополнительные зазоры в подшипнике.

Для справки напомним, что для примера усредненные, наиболее часто встречающиеся, значения уровней порогов сильных дефектов приведены выше в таблице, где перечислены диагностируемые в подшипниках качения дефекты. В зависимости от примененного способа диагностики дефектов подшипника в таблице имеется две разновидности единиц, в которых нормируется уровень сильного порога.

При использовании для диагностики дефекта подшипника классических спектров вибросигналов уровень порога сильного дефекта может быть задан в долях от нормированного допустимого значения виброскорости на данном подшипнике или так же в процентах модуляции. При сравнении с нормой необходимо использовать не полное, абсолютное значение виброскорости на данном подшипнике, а только ту ее часть, которая наведена диагностируемым дефектом. Это несколько сложнее, но в конечном итоге более точно.

При определении качества смазки за базу для сравнения берется общий уровень «фоновой» вибрации исправного подшипника с хорошей смазкой. При повышении общего уровня «фона» вибрации в десять раз, т. е. на 20 dB, качество смазки считается неудовлетворительным.

Еще раз хочется напомнить, что в таблице приведены только общие, усредненные значения уровней порогов сильных дефектов. У конкретных подшипников возможен разброс этих значений на ± 40 % или даже несколько больше. Все зависит от типа подшипника и условий его работы.

Сам факт диагностирования того или иного дефекта подшипника несет в себе полезную информацию, но эта информация мало применима для практики. Обслуживающий персонал больше интересует вопрос о возможности дальнейшей практической эксплуатации оборудования с дефектным подшипником и тех ограничениях, которые накладывает обнаруженный дефект на возможности использования оборудования. Очень важным для практики является вопрос о сроках проведения очередного ремонта. Все эти вопросы относятся уже к сфере, относящейся к системе обслуживания оборудования.

Вопрос прогнозирования остаточного ресурса подшипника качения во многом напоминает прогнозирование общего остаточного ресурса оборудования, но и имеет свои индивидуальные особенности. Не вдаваясь в подробности, рассмотрим основные проблемы, возникающие при расчете остаточных ресурсов подшипников.

Это:

• Каждый подшипник имеет свои уникальные физические особенности, приводящие к специфическим внутренним процессам. Поэтому каждый подшипник должен описываться своей математической моделью.
• Каждый подшипник должен описываться двумя различными моделями — одна должна описывать общие процессы износа подшипника без дефектов, а другая должна описывать процессы развития внутренних дефектов.
• Время полного развития дефектов, находящихся на разных элементах подшипника, например не внешнем кольце или на сепараторе, различно. Для дефектов каждого элемента подшипника должна существовать своя математическая модель.

Даже из этого простого перечисления особенностей математического описания физических процессов в подшипнике качения видно, насколько сложна задача прогнозирования остаточного ресурса подшипника по итогам проведения вибрационной диагностики.

Первоначально состояние подшипника «контролируется» при помощи достаточно стабильной модели нормального износа, когда в нем отсутствуют внутренние дефекты. Так продолжается до момента выявления в подшипнике какого-либо дефекта. Здесь приходится отказываться от нормальной модели и переходить к моделям развития дефектов. Очень важной задачей, решаемой при переходе от нормальной модели к контролю состояния по модели развития дефекта, является как можно более точное определение времени зарождения дефекта. Чем точнее оно будет определено, тем более достоверными будут дальнейшие прогнозы по величине остаточного ресурса подшипника.

Максимальная скорость развития разных дефектов различна, поэтому контролировать следует развитие всех возможных дефектов, даже когда один из них только что зародился, а другой уже достаточно развит. Никогда нельзя заранее сказать, какой из дефектов раньше всех разовьется до недопустимого уровня и послужит причиной смены подшипника качения при ремонте.

Периодичность проведения диагностических измерений вибрации зависит от максимальной скорости развития дефекта подшипника в данном оборудовании. В практических случаях замеры могут проводиться через интервал времени от нескольких часов до одного года. При нормальной эксплуатации типового оборудования и проведении замеров примерно через шесть месяцев удается выявить большую часть дефектов на достаточно ранней стадии и предупредить аварии.

После выявления первых признаков зарождающегося дефекта интервал времени между двумя измерениями необходимо сократить. В зависимости от локализации дефекта интервал времени между замерами сильно меняется. Он минимален при дефектах тел качения, которые могут развиваться очень быстро.

Подшипник подлежит замене или ежедневному наблюдению при наличии в нем двух сильных дефектов.

Для обеспечения необходимой точности расчета остаточного ресурса и даты проведения ремонта в расчетах необходимо применение математических моделей с порядком не ниже третьего — четвертого. Если вспомнить, что один подшипник описывается не менее, чем десятком математических моделей, то становятся представимыми те математические затраты, необходимые для корректного прогнозирования параметров эксплуатации подшипника качения. А таких подшипников на предприятии в работе может одновременно находиться в работе несколько тысяч.

Процедура контроля состояния многих подшипников на предприятии становится возможной только при использовании компьютеров, в которых создаются и работают базы данных по подшипникам и современные экспертные системы диагностики.

Приборы нашего производства для диагностики подшипников качения

• ДПК-Вибро – компактный виброметр, прибор оперативной диагностики подшипников качения
• Vibro Vision-2 – анализатор вибросигналов с расширенными функциями диагностики подшипников качения

Предупреждающие знаки и симптомы подшипников ступицы колеса | Блог по ремонту автомобилей

Вы уже знаете, что ваш автомобиль не может нормально и безопасно работать без хороших, прочных колес. Вы можете не знать, что колесо — это далеко не простой компонент. На самом деле, конструкция колеса сопряжена с большим количеством сложностей, и несколько компонентов должны быть объединены вместе.

Хорошим примером этого является ступичный подшипник. Колесные подшипники критически важны для совместной работы ваших колес, в частности, для гармоничной работы ступицы, шины и узлов.Они также склонны к злоупотреблениям, поэтому важно знать предупреждающие знаки. Но прежде чем мы углубимся в плохие отношения, симптомы, последствия и затраты, не менее важно понять, что это такое.

Что такое ступичный подшипник?

Подшипник ступицы колеса — это набор стальных шариков, скрепленных вместе в металлическом кольце, называемом обоймой. В центре ваших колес есть полый кусок металла, называемый ступицей. Колесные подшипники плотно входят в эту ступицу и вращаются на металлической оси, помогая уменьшить трение при вращении колеса.

Они отличаются от подшипников двигателя, поскольку для ступичных подшипников нет постоянного источника смазки, а это означает, что они должны быть достаточно герметичными, чтобы не допускать попадания воды и дорожной пыли. Они также выдерживают весь вес автомобиля во время движения, поэтому они часто подвергаются плохому обращению со стороны неровных дорог, выбоин, а также боковых сил при поворотах.

Диагностика ступичных подшипников — Нажмите здесь, чтобы найти магазин Meineke в вашем городе

Как и большинство автомобильных компонентов, ступичный подшипник со временем изнашивается и может даже нуждаться в замене.Как вы узнаете, что пришло время заменить ступичный подшипник или, по крайней мере, попросить вашего автомобиля осмотреть автомобиль? Обратите внимание на некоторые ключевые признаки неисправности ступичного подшипника.

Как определить, что подшипники ступицы вышли из строя

Шариковые подшипники — это наиболее распространенный тип колесных подшипников, используемых сегодня (наряду с роликоподшипниками, хотя последние не обладают универсальностью шариковых подшипников). Другие типы включают конические роликоподшипники, используемые в основном для грузовых автомобилей, и прецизионные шариковые подшипники, рассчитанные на интенсивные радиальные нагрузки.Независимо от типа вашего автомобиля, предупреждающие знаки одинаковы, в частности, плохой звук ступичного подшипника.

Вот лишь несколько вещей, о которых следует помнить:

• Прежде всего, слушайте! Самый частый и наиболее легко идентифицируемый симптом неисправного ступичного подшипника — это слышимый симптом. Если вы заметили скрежет или скрип, исходящий от вашего колеса или шины, обратите внимание, что это, скорее всего, вызвано неисправным колесным подшипником, особенно если шум становится громче по мере ускорения автомобиля.
• Еще один показательный признак неисправных ступичных подшипников: автомобиль, который кажется болтающимся при вождении. Расшатанность может быть трудно передать, но в основном это относится к рулевому управлению автомобилем и обнаружению того, что он кажется менее отзывчивым или менее точным, чем обычно. Плохое рулевое управление не всегда возникает из-за проблем с подшипниками ступицы колеса, но очень часто может быть. Иногда ступичные подшипники изнашиваются, что приводит к их расшатыванию в колесном узле.
• Связанное явление — тяга.Когда вы едете, машина едет туда, куда вы ей говорите, или кажется, что у нее есть собственный разум, который поворачивает в определенном направлении? Опять же, это не всегда из-за проблемы с подшипником ступицы, но это, безусловно, может быть причиной.
• Наконец, обратите внимание на свои шины. Регулярное вращение шин может помочь предотвратить износ, но если вы обнаружите, что у вас очень неравномерный износ, вы можете проверить ступичные подшипники.

Как определить плохой шум подшипника ступицы колеса

Гудящие шумы

Есть много звуков, исходящих от автомобиля, которые вызывают беспокойство, поэтому важно различать их, чтобы избежать ошибочного диагноза.Шум может вводить в заблуждение: гудение во время движения может быть вызвано несколькими причинами, начиная с ваших шин, но также это может быть ступичный подшипник или ШРУС.

Визг и рычание

Классические звуки неисправного ступичного подшипника — это циклическое чириканье, визг и / или рычание. Вы также можете сказать, что звук связан с подшипниками ступицы колеса, если он изменяется пропорционально скорости автомобиля. Звук может ухудшаться с каждым поворотом или на мгновение пропадать.

Шум заднего дифференциала и шум подшипника ступицы колеса

Воющий шум, который возникает исключительно во время замедления, является довольно хорошим показателем ослабления предварительного натяга подшипника ведущей шестерни. Если вой происходит при разгоне на разных скоростях, то, вероятно, изношены шестерни. Однако чрезмерно изношенные подшипники также имеют тенденцию издавать воющий шум, когда они не поддерживают шестерни должным образом. Они также имеют тенденцию издавать грохочущий звук при повороте.

Плохой подшипник ступицы колеса — серьезная проблема

Короче говоря: проблема с колесными подшипниками может поставить под угрозу плавность вашей езды и долговечность ваших шин, но, более того, это может вызвать серьезные проблемы с безопасностью.Поэтому важно проверять ступичные подшипники при первых признаках неисправности.

Не воспринимайте этот часто игнорируемый автомобильный компонент как должное. Будьте внимательны к этим предупреждающим знакам. При первых признаках неисправности отвезите автомобиль на проверку подшипников ступиц у специалиста.

Мы можем заменить неисправные ступичные подшипники! Найти магазин Meineke поблизости

Часто задаваемые вопросы:

В: Безопасно ли ездить с неисправным ступичным подшипником?

А: Нет.Фактически, может быть очень опасно ездить, если один из ваших подшипников изношен, особенно потому, что это может привести к остановке колеса во время движения. Кроме того, поврежденный ступичный подшипник создает большую нагрузку на ступицу, ШРУС и саму трансмиссию.

Q: Что может случиться, если у вас неисправный ступичный подшипник?

A: Неисправный ступичный подшипник может вызвать несколько потенциально опасных ситуаций, начиная с того, что ваш автомобиль не так отзывчив, как должен.Ваши шины также будут изнашиваться быстрее, и вы можете столкнуться с неравномерным износом шин. И последнее, но не менее важное: ваше колесо может полностью упасть во время движения, поскольку подшипник является важной частью крепления колеса к вашему автомобилю.

В. Сколько стоит замена ступичного подшипника?

A: Замена ступичного подшипника — это стандартная работа, поэтому стоимость должна быть очень простой, в зависимости от года выпуска, марки и модели вашего автомобиля. Однако, если будут обнаружены другие связанные проблемы, такие как необходимость снятия поворотного кулака для замены ступичного подшипника или необходимость замены некоторых компонентов подвески, тогда затраты будут отличаться.

В: Каковы симптомы плохого подшипника?

A: Шум — наиболее частый признак неисправного ступичного подшипника. Однако есть и другие потенциальные признаки, например, вибрация во время вождения. На низких скоростях вы сможете почувствовать вибрации, а на высоких скоростях они будут проявляться в виде гудящих звуков.

Как определить износ ступичных подшипников — автомастерская

Вы слышали скрежет, исходящий из области ваших колес? Становится ли звук громче, когда вы водите быстрее? Скорее всего, неисправен ступичный подшипник.Если это так, вам нужно его заменить. Хотя ступичный подшипник обычно не выходит из строя сразу, не стоит слишком долго откладывать его замену. В противном случае вы рискуете попасть в аварию, которая может быть серьезной. Это сообщение в блоге предоставит вам дополнительную информацию о том, как работают ступичные подшипники и как определить, изношены ли они.

Узел ступичного подшипника состоит из набора стальных шарикоподшипников, заполненных консистентной смазкой и заключенных в металлическое кольцо, которое называется дорожкой качения.Колесные подшипники, расположенные на конце каждой полуоси внутри детали, известной как ступица, помогают уменьшить трение при вращении колес. Со временем на ступичных подшипниках начинают накапливаться загрязнения снаружи, и они изнашиваются. Когда они это сделают, вы начнете замечать некоторые из следующих симптомов:

1. Вы услышите скрежет или скрежет, который, кажется, исходит от одного из колес. Это определенно самый распространенный признак неисправности ступичного подшипника. Не всегда легко определить, какое колесо издает шум.Следует помнить, что по мере того, как вы едете быстрее, скрежет становится громче. Шум возникает из-за того, что металл шлифуется по металлу.
2. На шинах могут быть признаки неравномерного износа. Да, есть много вещей, из-за которых ваши шины изнашиваются неравномерно. Один из них — неисправный ступичный подшипник. Почему это происходит? Неисправный подшипник ступицы допускает больший «люфт» в колесе, что приводит к его большей вибрации. При неисправном ступичном подшипнике неравномерный износ на одной шине будет больше.
3. Вы чувствуете большую вибрацию рулевого колеса или ваш автомобиль тянется в сторону.Как правило, вибрация рулевого колеса из-за неисправного подшипника будет заметна на более низких скоростях и будет усиливаться по мере увеличения скорости.
4. Рулевое управление может казаться «болтающимся». Это один из признаков, который вы можете не заметить самостоятельно. Вы можете проверить это, поставив машину на домкрат и, взявшись за колесо с противоположных сторон, попытайтесь покачать его взад и вперед. Если ступичный подшипник в порядке, колесо не будет качаться. Если ступичный подшипник изношен, вы заметите, что шина и колесо в сборе будут двигаться вперед и назад.

Можно ли водить машину с неисправным ступичным подшипником?

Как уже упоминалось, ступичный подшипник, который только начинает показывать признаки неисправности, вряд ли сразу выйдет из строя. Это не означает, что вам следует откладывать его замену. Из-за вибрации и лишнего люфта неисправный ступичный подшипник начнет оказывать давление на другие компоненты рулевого управления и подвески. Это может привести к повреждению ступицы, ШРУСа и оси, и это лишь некоторые из них. Хуже того, если его не зафиксировать, изношенный ступичный подшипник может полностью выйти из строя и привести к заклиниванию колеса во время движения.Скорее всего, это приведет к серьезной аварии.

Думаете, у вас проблема с ступичным подшипником? Не оставляйте это на волю случая. Принесите свой автомобиль в нашу автомастерскую, расположенную в Ft. Коллинз, Колорадо. Наши специалисты осмотрят ваш автомобиль и сообщат, если вам нужно заменить ступичный подшипник. Позвоните нам или зайдите в наш магазин сегодня.

Как узнать, нужны ли мне новые ступичные подшипники?

Представьте, что вы едете по автостраде, когда внезапно ломаются левое переднее колесо и колесо, из-за чего ваш неконтролируемый автомобиль буксует через несколько полос движения со скоростью 65 миль в час.Это реальность, это может произойти, если вы не заметите признаков износа ступичных подшипников и необходимости немедленного ремонта. Это не преувеличение.

Что такое ступичные подшипники?

Подшипники колес являются важными компонентами тормозной системы, рулевого управления и подвески автомобиля. Цельный узел ступицы, расположенный между ведущей осью и тормозным диском или барабанами, включает ступицу, колесные подшипники, датчик скорости вращения колеса ABS и монтажный фланец.

Это компонент, который позволяет колесу вращаться.

Сами подшипники плотно упакованы в заполненное консистентной смазкой, водонепроницаемое, герметичное металлическое кольцо. Этот корпус, называемый обоймой, расположен внутри ступицы, и каждое колесо имеет по одному. Колесные подшипники несут титаническую ответственность: они рассчитаны на то, чтобы выдерживать весь вес автомобиля.

Каков срок службы подшипника ступицы колеса?

Подшипники колес теоретически рассчитаны на срок службы автомобиля. Нет графика технического обслуживания для замены ступичных подшипников и постоянного источника смазки.Однако они могут быть повреждены. Они особенно уязвимы, если вы на большой скорости налетите на выбоину, высокий бордюр или лежачий полицейский.

Если вода, грязь, дорожная соль или песок проходят через уплотнение и касаются подшипников, они загрязняют смазку, вызывая преждевременный износ подшипников и, в конечном итоге, выход из строя. Кроме того, игнорирование изношенных ступичных подшипников может привести к повреждению шарнира равных угловых скоростей (ШРУС) или автоматической коробки передач. Внешний ШРУС соединяет карданный вал с колесами, а внутренний ШРУС соединяет с трансмиссией.Обратитесь за советом к авторитетному специалисту по обслуживанию.

Custom Wheel and Tire Внимание

Другое дело, если вы планируете кастомизировать свой автомобиль, будьте осторожны с тем, что вы делаете. Оригинальные подшипники вашего автомобиля рассчитаны на определенные нагрузки. Эти большие и широкие шины выглядят круто, как и шины с более низкими стенками протектора, но они создают более высокие нагрузки на колесные подшипники, что может привести к ускоренному износу. Когда дело доходит до замены, придерживайтесь спецификаций автопроизводителя.

Сколько стоит замена ступичного подшипника?

Наконец, стоимость замены одной ступицы переднего колеса в сборе сильно варьируется. Среди переменных — марка и модель транспортного средства, оплата труда в гараже и стоимость запчастей. Средняя цена на открытом воздухе без налогов составляет около 350 долларов; однако люксовые бренды дороже ремонтировать. Если подшипники одного колеса выходят из строя, нет необходимости заменять подшипники на другом колесе той же оси. Не позволяйте никому уговаривать вас заниматься ненужной работой.Получите смету на замену ступичного подшипника на вашу марку и модель автомобиля.

Верхние предупреждающие знаки, указывающие на необходимость замены подшипников ступицы колеса

1. Гудящий шум

Наиболее легко идентифицируемый и наиболее частый признак неисправности ступичных подшипников — это слышимый признак. Но это может сбивать с толку. Например, источник гудящего шума может быть связан с другими проблемами, такими как шины и ШРУС.

2. Визг, рычание

Типичные звуки изношенных ступичных подшипников — визг и / или рычание.Звук усиливается по мере увеличения скорости автомобиля. Постарайтесь точно определить место появления шума, потому что он определит местоположение изношенных ступичных подшипников.

3. Звук щелчка

Если вы слышите щелкающий звук, который усиливается по мере ускорения автомобиля, возможно, проблема связана со ступицей в сборе.

4. Колебание колеса

Техники могут проверить колебание колес, поставив автомобиль на подъемник и вручную проверив движение колес.Обычно невозможно трясти колесо и утомлять. Однако, если он сдвинется, узел ступицы требует немедленного внимания. Шина / колесо могут буквально оторваться от автомобиля в любой момент и на любой скорости, если проблема не будет устранена.

5. Отказ АБС

Может загораться сигнальная лампа антиблокировочной системы. Если кольцо, шина и колесо качаются, датчик скорости колеса больше не работает должным образом, и АБС может работать спорадически или не работать вообще. Обратитесь к профессионалу за ремонтом.

6. Неравномерный износ шин

Если одна шина изнашивается быстрее других, это может быть признаком износа ступичных подшипников. Однако это также может быть признаком того, что шина накачана ненадлежащим образом (слишком высокое или недостаточное давление воздуха), шины неправильно выровнены или автомобиль поврежден или изношен компоненты подвески.

7. Автомобиль тянет в сторону

Изношенные подшипники могут привести к тому, что автомобиль будет тянуть вправо или влево при включении тормозов.Направление движения транспортного средства указывает на то, где находятся изношенные подшипники, слева или справа от транспортного средства. Однако это также может быть признаком неисправности тормозного ротора или тормозного суппорта.

8. Вибрация рулевого колеса

Плохие ступичные подшипники могут вызвать вибрацию рулевого колеса. Интенсивность увеличивается по мере увеличения скорости автомобиля и поворота влево или вправо. Тем не менее, вибрация может быть связана с шиной, которая не имеет круглой формы (на шине может быть плоское пятно) или больше не сбалансирована.Другая причина — повреждение или износ деталей подвески.

9. Ослабленное рулевое управление

Если имеется чрезмерный люфт в рулевом управлении, что означает, что рулевое управление кажется менее отзывчивым, менее точным, чем обычно, проблема может быть вызвана изношенными подшипниками. Интенсивность увеличивается с увеличением скорости автомобиля. Кроме того, это может быть признаком того, что автомобилю требуется регулировка углов установки колес. Если у вас есть какие-либо из вышеперечисленных знаков, посетите дилерский центр или автомастерскую.

Когда будете готовы, используйте Синюю книгу Келли, чтобы найти ремонтную мастерскую, которая отремонтирует ваши ступичные подшипники.

Все, что нужно знать о ступичных подшипниках

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

В фантастических фильмах, действие которых происходит в технологически продвинутом будущем, уже давно представлены автомобили, которые ездят на планетах без трения, подобных BB-8 из «Звездных войн». Мы еще не достигли этого, поскольку автомобили все еще используют колеса и шины для преодоления бездорожья, но современный автомобиль был бы невозможен без шариков-роликов другого типа.Речь идет о шарикоподшипниках.

Практически за каждым колесом каждого нового автомобиля стоит набор крошечных шарикоподшипников, которые обеспечивают плавное и непрерывное вращение колес. Когда речь заходит об основных деталях автомобиля, они невоспетые герои, но их важность невозможно переоценить.

Хотя эти маленькие шарики не входят в регулярный цикл обслуживания, они в конечном итоге выходят из строя, поэтому важно знать, как они работают, когда приходит время ремонта.По этой причине надежная информационная команда The Drive собрала ответы на все ваши вопросы в одном месте. Давайте изучим.

Что такое ступичные подшипники?

Подшипники колес представляют собой небольшие металлические шарики, удерживаемые в небольших кольцах, которые предназначены для уменьшения трения качения и позволяют колесам автомобиля свободно вращаться, при этом выдерживая вес автомобиля.

Где находятся подшипники ступиц?

Подшипник ступицы колеса расположен внутри ступицы колеса, который соединяет колесо с осью.Каждое колесо имеет свой набор ступичных подшипников.

Шариковые подшипники Vs. Роликовые подшипники

Два самых распространенных типа ступичных подшипников — шариковые и роликовые. В одном из типов колесных подшипников использовались ролики, которые в основном представляли собой серию небольших цилиндров, помещенных в конический круглый корпус. Роликовые подшипники обычно не имеют уплотнений, что хорошо для обслуживания, но плохо для восприимчивости к загрязнениям.

В шарикоподшипниках, однако, используются миниатюрные шарики с небольшими точками контакта для облегчения качения.Шарикоподшипники обычно герметичны, что отлично защищает от загрязнения, но их часто не обслуживают.

Как долго служат подшипники ступиц?

Срок службы ваших ступичных подшипников будет зависеть от производителя, повседневных условий эксплуатации и движущихся нагрузок, но обычно предполагается, что они прослужат не менее 75 000–100 000 миль.

Признаки неисправности ступичного подшипника

Хорошая особенность ступичного подшипника в том, что вы будете знать, когда он выйдет из строя, благодаря нескольким очевидным симптомам.Вот контрольные признаки, которые вам необходимо проверить. Вы можете услышать гудение, жужжание, грохот, скрежет или щелчки, в зависимости от того, как выходит из строя ступичный подшипник.

Неравномерный износ шин

По мере износа шарикоподшипников они начинают расшатываться внутри своих корпусов и / или теряют часть своей эффективности. Из-за этого шины могли изнашиваться неравномерно.

Ощущение ослабления рулевого управления

Нет, само рулевое колесо не болтается, но ощущение рулевого управления может. Если подшипник выходит из строя, это может вызвать небольшой люфт в колесном узле. В этом случае ваше рулевое управление может казаться более неопределенным, чем обычно.

Вибрация

Если уплотнение ступичного подшипника сломано и внутренние части загрязнены твердыми частицами, или оно просто изнашивается с течением времени, это может вызвать более грубую езду и вибрацию.

Замок колеса

Большинство современных ступичных подшипников имеют герметичные уплотнения и не зря.Попадание грязи, мусора или других загрязнений в подшипники может уменьшить смазку и увеличить трение. Если он станет слишком горячим или в подшипниках будет слишком много мусора, они могут начать заклинивать или скрежетать. Если подшипники заблокируются, колесо может заблокироваться.

Противобуксовочная система или АБС неисправна

Практически все новые ступичные узлы колес оснащены встроенными датчиками, которые информируют о противобуксовочной системе, АБС, системе стабилизации и других системах помощи водителю.Если что-то внутри ступичного подшипника не функционирует должным образом, это может привести к сбою в работе систем или появлению кода и сигнальной лампы.

Можно ли обслуживать ступичные подшипники?

Лучшее, что можно сделать с неисправным ступичным подшипником, — это заменить его вместе с другими, чтобы обеспечить равномерное и сбалансированное движение. Колесные подшипники обычно входят в состав более крупного сборочного комплекта ступицы колеса.

Краткий обзор снятия ступицы колеса в сборе

Каждый автомобиль отличается и может потребовать различных шагов, но это общие шаги, которые вы должны выполнить при снятии ступицы колеса в сборе.

1. Когда автомобиль все еще находится на земле, с помощью отбойного молотка или ударного ключа ослабьте гайку ступицы колеса, а затем зажимные гайки.
2. Поднимите автомобиль и вставьте домкраты.
3. Снимите колесо и отложите его в сторону.
4. Снимите тормозной суппорт и поместите его в такое место, где не будет нагрузки на тормозную магистраль.
5. Снимите ротор.
6. Снимите гайку оси.
7. Отсоедините шнур узла ступицы.
8. Выверните все болты на ступице колеса в сборе.
9. Следуйте рекомендациям производителя по снятию старого узла ступицы. Для многих требуются специальные инструменты, которые следует использовать, чтобы не повредить другие части автомобиля. Серьезно, съемник ступичного подшипника значительно упростит эту работу.
10. При снятии ступичного подшипника обращайте внимание на ось и не допускайте падения, загрязнения и нагрузки на другие детали.
11. Удалите всю коррозию на задействованных деталях.
12. Чтобы заменить старую ступицу на новую, вставьте новую ступицу (при необходимости с помощью пресса), замените старую гайку оси и выполните предыдущие шаги в обратном порядке.

Примечание 1 : При замене ступицы вы можете использовать противозадирную пленку, чтобы предотвратить проблемы в будущем.

Примечание 2 : Когда все снято, это прекрасное время для проверки подвески и тормозов.

Примечание 3 : При замене одного подшипника следует заменить другие.

Советы по снятию ступицы

Ступицы в сборе в сборе часто очень трудно снять. Если вы уже выполняете работу, но у вас нет съемника, вам могут помочь другие инструменты и методы .Просто будьте предельно осторожны, чтобы ничего не повредить, и всегда соблюдайте необходимые меры безопасности.

• Скользящий молоток
• Резиновый молоток
• Тепловой и металлический молоток
• Проникающий спрей

Часто задаваемые вопросы о подшипнике ступицы колеса

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

В. Как проверить ступичные подшипники?

A. Единственная простая проверка на неисправные ступичные подшипники включает некоторые предположения. Для начала вы хотите услышать странные звуки, такие как гудение, жужжание или скрежет, исходящие от предполагаемого колеса.Если вы что-то слышите и можете определить источник сигнала колеса, вы можете поднять автомобиль домкратом и проверить колесо на предмет движения, провисания или люфта в его соединении с автомобилем. Вы можете сделать это, взяв колесо с каждой стороны и перемещая его вперед и назад или из стороны в сторону.

В. Можно ли управлять автомобилем с неисправным подшипником ступицы колеса?

A. Автомобиль может двигаться, но мы не рекомендуем когда-либо ездить с неисправным ступичным подшипником. Если вы заметили симптомы и подозреваете, что подшипник неисправен, немедленно поезжайте домой или в ремонтную мастерскую.

В. Что может случиться, если у вас неисправный ступичный подшипник?

A. В одном из наихудших сценариев колесо могло заблокироваться во время движения. То есть движение с неисправным ступичным подшипником может быть потенциально очень опасным.

В. Сколько стоит замена неисправного ступичного подшипника?

A. В зависимости от автомобиля средняя стоимость одной ступицы колеса в сборе, а не только подшипника, вероятно, составит от 100 до 300 долларов. Если вы выполняете эту работу самостоятельно, умножьте это на количество заменяемых концентраторов.Если вы собираетесь в гараж, умножьте это число, а затем добавьте стоимость рабочей силы. Это будет не дешево.

Давайте поговорим, прокомментируем ниже, чтобы поговорить с редакторами

Drive !

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с практическими рекомендациями. Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Прокомментируйте ниже, и давайте поговорим! Вы также можете написать нам в Twitter или Instagram. Вот наши профили.

Джонатон Кляйн: Twitter (@ jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Тони Маркович: Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Крис Тиг: Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

Признаки износа ступичного подшипника ступицы колеса

Признаки износа подшипника ступицы колеса различаются по степени серьезности.Некоторые из них может быть трудно обнаружить, что приведет к повреждению до того, как можно будет предпринять корректирующие действия. Временные рамки, в которые происходит повреждение, зависят от условий вождения и / или механических действий, которые соблюдались при установке. Шум — классический признак неисправности ступичного подшипника или ступичного подшипника. Вот некоторые признаки износа подшипника ступицы колеса или другого повреждения ступицы колеса:

• Привязка, щелчок или щелчок.

Это может указывать на изношенный или поврежденный внешний ШРУС.Однако это также может быть связано с чрезмерным осевым люфтом подшипника, обычно связанным с недостаточным зажимом. Этот шум обычно слышен при поворотах или резких поворотах.

• Скрежет при движении автомобиля.

Обычно это означает механическое повреждение концевой системы колеса. В отношении подшипника это означает потерю целостности, например повреждение ролика или дорожки качения. Шум обычно слышен при поворотах или при смещении нагрузки.

• Стук или лязг.

Это может указывать на чрезмерный люфт в ШРУСах или карданных шарнирах. Также это может быть вызвано чрезмерным люфтом в шестернях дифференциала. Обычно это не связано с пеленгом и обычно слышно либо при переключении с изменяющегося направления, например, с прямого на обратное, либо при переходе от ускорения к выбегу.

• Жужжание, урчание или рычание.

Эти шумы обычно связаны с шинами, электрическими компонентами или трансмиссией.Если это связано с подшипником, шум или вибрация присутствуют при движении по прямой, но усиливаются при небольшом повороте рулевого колеса влево или вправо. Обычно сторона, противоположная грохоту, является стороной с дефектом.

• Вибрация и / или раскачивание колеса.

Обычно это связано с поврежденной или изношенной шиной, колесом или элементом подвески или серьезным перекосом шасси. Когда это связано со ступицей или подшипником, это обычно указывает на потерю зажима или подшипник с сильным механическим повреждением.Это также может произойти, если накидные гайки не затянуты должным образом.

• Дрожание, дрожание или вибрация при постоянной скорости.

Обычно это связано с изношенными или поврежденными компонентами подвески или шинами, которые находятся вне баланса или вне круга. Обычно это не свидетельствует о повреждении ступицы или подшипника.

• Ненормальное боковое тяговое усилие при включении тормозов.

Обычно это указывает на неисправность суппорта или компенсатора, но также может быть признаком изношенных тормозов или роторов.Однако сильное ослабление подшипника может также вызвать чрезмерное биение, которое может вызвать пульсацию или растягивание тормозов. Наиболее частая причина — перекос ротора из-за того, что суппорт не втягивается.

• Неравномерный износ ротора или тормозных колодок.

Обычно это указывает на плохой суппорт и / или плохой эквалайзер, не связанный с подшипником. Сильный люфт, связанный с изношенным или поврежденным подшипником, может вызвать чрезмерное биение, которое может вызвать неравномерный износ тормозных колодок и / или ротора.Наиболее частая причина — перекос ротора из-за того, что суппорт не втягивается.

• Чрезмерный или неравномерный износ шин.

Существует множество причин аномального износа шин. Наиболее распространенными являются изношенные или поврежденные компоненты подвески, несоосность, неправильная накачка или выбор шины. Хотя чрезмерный износ или ослабление подшипников может вызвать ненормальный износ шин, обычно это связано с другими видами отказов.

• Отказ АБС, который может быть внутренним или внешним по отношению к подшипнику или подшипниковому узлу ступицы.

В крайних случаях внутренние и внешние датчики могут быть повреждены из-за чрезмерного перемещения, вызванного слишком большим осевым люфтом. Это указывает на отсутствие или потерю зажима подшипника. Обычно это происходит в результате серьезного механического разрушения или повреждения. (Кроме того, в конструкциях, где датчик установлен снаружи, повреждение датчика может произойти из-за коррозии, камней и других опасностей.)

Справочник горячей линии бесплатной технической поддержки

Экспертная помощь от производителей на вашем смартфоне

киптехлайн.com

Как долго прослужит подшипник ступицы колеса после того, как он начнет издавать шум?

Безопасность — это приоритет номер один при использовании автомобиля независимо от того, путешествуете ли вы в одиночестве или путешествуете с близкими.

Иногда самые простые вещи могут нанести серьезный, а иногда и смертельный ущерб.

Необходимо регулярно проверять ваш автомобиль.

Одна проблема, которая может вызвать серьезные повреждения, — это неисправный ступичный подшипник.

Подшипники ступиц обычно сигнализируют о том, что пора их заменить.

Некоторые из этих контрольных сигналов имеют форму звуков, включая щебетание, визг или рычание.

Звуки могут сильно раздражать, поэтому вы можете узнать, как сделать автомобиль звукоизоляцией или какие шины лучше всего бесшумны.

В этом случае заглушка звука не является решением, поскольку ступичные подшипники играют решающую роль в вашем автомобиле.

Если вас интересует, сколько прослужит ступичный подшипник после того, как он начнет издавать шум?

Не торопитесь, пока мы обсуждаем это и многое другое.

Как долго прослужит ступичный подшипник после того, как он начнет издавать шум?

Очень сложно определить, как долго прослужат определенные автомобильные детали, поскольку другие факторы, такие как погода, хранение и другие, могут повлиять на их долговечность.

Если вы хотите узнать, как долго прослужит изношенный ступичный подшипник, то первым делом необходимо определить издаваемый им звук или какое-либо ненормальное поведение.

Громкий или тихий шум при повороте

Проверьте, не слышите ли вы шум при повороте автомобиля, проверив его.

Попрактикуйтесь в поворотах влево и вправо.

Когда вы поворачиваете, внешние колеса работают сильнее всего, а это означает, что исправный боковой подшипник не будет издавать шума, когда вы поворачиваете в этом направлении.

Однако при повороте в направлении неисправного подшипника шум значительно усиливается.

Например, если шум уменьшается при повороте направо, это означает, что поврежден левый ступичный подшипник, и наоборот.

Громкий и постоянный скрежет и скрежет

Есть ли громкий и постоянный скрежет и скрежет во время движения?

Становится громче при ускорении?

Если да, то подшипник ступицы поврежден или это может быть дифференциал.

Подробнее о том, как заглушить вой дифференциала, читайте в этом посте.

Грохот при движении по неровной дороге

Если вы слышите постоянный лязг при движении по неровной дороге, значит, у вас проблема.

Постоянные неровности дороги вызывают усиление шума и даже могут привести к поломке подшипника.

Вибрирует рулевое колесо

Вибрирует ли рулевое колесо при ускорении или повороте?

Если вы обнаружите, что увеличение скорости вызывает вибрацию рулевого колеса, это означает, что причиной вибрации может быть сломанное уплотнение.

Уплотнение ступичного подшипника предназначено для защиты от попадания посторонних предметов во внутренние части ступичного подшипника, чтобы он функционировал должным образом.

Чрезмерный люфт в рулевом колесе

Изношенный ступичный подшипник также может вызвать чрезмерный люфт в рулевом колесе.

Это может привести к ослаблению и неконтролируемости рулевого управления, что небезопасно при движении.

Чтобы проверить наличие чрезмерного люфта в рулевом колесе, поверните колесо из стороны в сторону в положениях на 3 и 9 часов или в положениях с 6 до 12 часов.

Если колесо болтается в любом из этих положений, значит, подшипник ступицы неисправен и требует замены.

Неисправность системы АБС

И последнее, но не менее важное, это неисправная антиблокировочная тормозная система (АБС).

Иногда датчик АБС, встроенный в подшипник ступицы колеса, может быть поврежден из-за чрезмерного движения, камней, коррозии или других опасностей.

Любые проблемы с вашей тормозной системой следует немедленно проверять.

Это может спасти вашу жизнь и жизнь самых дорогих вам людей.

Только после диагностики звука или странного ощущения вы сможете определить, как долго вы можете продолжать использовать свой автомобиль с шумным ступичным подшипником.

При этом любой шум в подшипнике ступицы колеса свидетельствует о том, что пора его заменить.

Если вы слышите или чувствуете шум, мы рекомендуем немедленно осмотреть ступичные подшипники, если это возможно.

Чтобы лучше понять, почему мы настоятельно рекомендуем вам немедленно взглянуть на него, мы обсудим, что такое ступичные подшипники, как они работают и как использование шумного подшипника может быть вредным.

Что такое ступичный подшипник и какова его функция в автомобиле?

Проще говоря, ступичный подшипник — это деталь, которая прикрепляет колесо к оси.

Это набор стальных шариков, скрепленных металлическим кольцом.

Изготовлен из закаленной стали, которая может выдерживать несколько месяцев или лет использования в зависимости от определенных условий.

Подшипник ступицы входит в центр колеса, имеющего полую металлическую часть, называемую ступицей.

Затем он движется на металлической оси и позволяет колесу плавно вращаться, уменьшая трение при вращении колеса.

Подшипники колес также выдерживают весь вес автомобиля во время движения.

Они постоянно используются при разгоне, торможении или поворотах, поэтому они всегда должны быть в идеальном рабочем состоянии.

Каков срок службы ступичных подшипников?

Чтобы определить срок службы ступичных подшипников, как мы уже упоминали ранее, другие факторы могут сыграть огромную роль в определении их долговечности.

Однако ступичный подшипник может прослужить в среднем от 136 000 до 160 000 км, что составляет от 85 000 до 100 000 миль.

Имейте в виду, что от качества ступичного подшипника и эксплуатации автомобиля также зависит срок службы ступичного подшипника.

То есть однозначного ответа нет, так как одни ступичные подшипники могут служить дольше, чем другие.

Просто взгляните, как только услышите или почувствуете, что ваш автомобиль ведет себя странно.

Обратите внимание, что иногда изношенная тормозная колодка может издавать такой же звук, как изношенный ступичный подшипник, поэтому убедитесь, что это не ваша тормозная колодка.

С другой стороны, шумы, исходящие от вашего автомобиля, могут исходить от проблемного подъемника или дребезжания каталитического нейтрализатора.

Если вы имеете дело с шумным подъемником или каталитическим нейтрализатором, вот ссылка на то, как исправить галочку подъемника и каталитический нейтрализатор. преобразователь погремушки, чтобы помочь вам.

Почему издают шум сломанные ступичные подшипники?

Как и все автомобильные детали, ступичные подшипники, хотя и не требуют особого обслуживания, время от времени выходят из строя.

Так почему же издают шум сломанные ступичные подшипники?

Вот несколько причин, почему:

Неправильная установка

Если вы сами механик, то неправильная установка может вызвать шум в подшипнике ступицы колеса.

Если вы повторно используете болты, гайки, штифты, уплотнения вместо их замены новыми, они могут привести к неправильной работе подшипника ступицы колеса.

Эти элементы лучше заменить, а не использовать повторно.

С другой стороны, если вы использовали молоток или ударный гаечный ключ, чтобы ударить что-нибудь внутри или вокруг колеса снаружи, это также может привести к преждевременному выходу подшипника из строя.

Это значительно увеличит вероятность выхода из строя ступичного подшипника, когда он вам больше всего нужен, и подвергнет вас риску.

Удар от дороги с плохим качеством

Повреждение в результате удара по дорогам с множеством выбоин может сократить срок службы любого ступичного подшипника.

Преодоление лежачих полицейских, а также наезд на бордюр могут сократить срок службы ступичного подшипника.

Подшипник ступицы колеса низкого качества

Поскольку безопасность является приоритетом номер один при вождении, сейчас не время быть дешевым.

Подшипники колес находятся под постоянным давлением и всегда в рабочем состоянии.

По этим причинам вы хотите убедиться, что у вас есть ступичный подшипник, изготовленный из материалов высочайшего качества, которые могут выдерживать все нагрузки, которые он постоянно испытывает.

Условия движения

Современные ступичные подшипники имеют уплотнения, предотвращающие попадание воды и мусора.

Они герметичны, чтобы удерживать высокотемпературную смазку, необходимую для работы колесных подшипников.

Езда по глубокой воде или грязи и другие загрязнители, такие как дорожная соль, все еще могут проникнуть через уплотнения, что, в свою очередь, повредит подшипники колес.

Модификации автомобиля

Может наступить время, когда вы захотите модифицировать свой автомобиль и захотите покрышки с более низкими стенками резьбы, большими или более широкими ободами, более жесткими амортизаторами и пружинами подвески.

Хотя они могут улучшить внешний вид вашего автомобиля или улучшить его ощущения, они оказывают чрезмерное давление на ступичный подшипник.

Чтобы этого избежать, придерживайтесь рекомендаций производителя для вашего типа автомобиля.

Таким образом, ваш ступичный подшипник будет работать должным образом и прослужит вам долгое время.

Другие причины включают перегрев из-за чрезмерного трения, недостаточного количества смазки, дисбаланса шин и т. Д.

Можете ли вы водить машину с неисправным ступичным подшипником?

Подшипник ступицы практически невозможно выйти из строя сразу после появления первых симптомов.

Однако, как мы уже неоднократно упоминали, не ждите, чтобы кто-нибудь заменил ваши ступичные подшипники, если они повреждены.

Итак, чтобы ответить на вопрос, можно ли водить машину с неисправным ступичным подшипником, мы должны ответить отрицательно.

Почему?

Потому что ездить на автомобиле с сломанным ступичным подшипником небезопасно.

Изношенный ступичный подшипник может сломаться и привести к падению колес на вашем автомобиле, поскольку ступичный подшипник необходим для соединения колеса с вашим автомобилем.

В результате поломки или отсутствия подшипника вы можете попасть в аварию, серьезно повредив себя и других людей, находящихся в автомобиле.

Кроме того, в крайних случаях сломанные ступичные подшипники могут привести к отказу тормозов, чего вы не хотите, особенно если вы едете на высокой скорости.

Это может привести к потере полного контроля над автомобилем, что снова может привести к аварии.

Другой причиной замены шумного ступичного подшипника является то, что ваш страховщик может не покрыть вас, если вы попали в аварию из-за халатности.

Это обязательно произойдет, если проблема была очевидна, и вы не осматривали автомобиль некоторое время, близкое к дате аварии.

В случаях, когда вы находитесь в изолированном месте и ваш ступичный подшипник начинает выходить из строя, вы можете проехать около 1600 километров.

Поездка на такое расстояние не может серьезно повредить ваши колеса.

Просто двигайтесь медленно, чтобы вы всегда могли управлять автомобилем, и внимательно ищите удобное место, где вы можете заменить или осмотреть ступичный подшипник.

Сколько времени нужно для замены ступичного подшипника?

Время замены изношенного ступичного подшипника зависит от автомобиля.

Сколько времени потребуется для замены ступичного подшипника, все зависит от уровня квалификации механика и ступичного подшипника, который необходимо заменить.

Если это задний подшипник ступицы колеса, это может занять от 15 до 45 минут, а если ступица и ступичный подшипник прочно прикручены к автомобилю, это может занять от 20 минут до часа.

Подшипники передних колес могут занять от 30 минут до 1 часа 30 минут, в зависимости от вашего механика.

Для полноприводных автомобилей или подшипников заднего моста на заднем приводе это может занять несколько часов, поскольку это большая работа, требующая много внимания и времени.

Замена ступичного подшипника обойдется вам в несколько долларов из-за затрат на рабочую силу в дополнение к стоимости запасной части.

По этой причине многие люди предпочитают заменять ступичные подшипники самостоятельно.

Но если у вас нет опыта работы с механикой или вы не знаете, что делаете, вы можете причинить больше вреда, чем пользы.

Как мы уже заявляли ранее, неправильная установка может вызвать проблемы и подвергнуть риску всех в автомобиле или сократить срок службы вашего ступичного подшипника

Вот почему, хотя и дорого, но лучше, чтобы профессионал заменил сломанный ступичный подшипник .

Общие симптомы поломки подшипника переднего колеса

Неравномерный износ тормозных колодок или ротора

Эти детали не имеют ничего общего с подшипником, но изношенный подшипник ступицы колеса может вызвать серьезный люфт, который может привести к износу ротора или тормоза колодки.

Шлифование в движении

Если вы слышите это, это означает, что где-то в системе колеса есть механическое повреждение.

Чаще всего это слышно при переключении передач или повороте.

Урчание, гудение или рычание

Хотя эти звуки характерны для электрических компонентов, шин или электрических компонентов, они также могут быть изданы сломанным ступичным подшипником.

Если это связано с азимутом, вы услышите звук при движении по прямой или при небольшом повороте в любом направлении.

Вибрации

Это может быть вызвано изношенными деталями подвески или несбалансированными шинами.

Иногда это может означать повреждение ступицы или подшипника.

Ненормальный износ шин

Многие вещи могут вызвать ненормальный износ шин, но ослабленный или изношенный подшипник также может стать причиной этого.

Общие симптомы поломки подшипника заднего колеса

Ненормальное боковое натяжение при включении тормоза

Обычно это признак неисправности выравнивателя или суппорта, но также может быть вызвано изношенным подшипником.

Щелчки, щелчки или хлопки

Вы услышите эти звуки при выполнении крутых поворотов или поворотов.

Отказ АБС

В крайних случаях отказ АБС происходит из-за чрезмерного движения, которое повреждает датчики АБС.

Шатающиеся колеса

Подшипник ступицы колеса с серьезными повреждениями приведет к колебанию колеса, поскольку подшипник необходим для соединения колеса с автомобилем.

В случае износа или поломки колесо может начать раскачиваться и даже упасть.

Теперь, когда вы знаете несколько признаков и на что обращать внимание, вы можете определить, какой подшипник необходимо заменить.

Признаки неисправности подшипника ступицы колеса | Проверьте свои подшипники

Если у вас неисправный ступичный подшипник, вы, скорее всего, услышите это раньше всего. В зависимости от вашей машины этот звук может быть разным, но люди описывают его как нытье, скрежет или скрежет. Этот шум, вероятно, становится громче при ускорении. Кроме того, со временем он становится громче, поэтому, если вы заметили звук при писке, у вас, вероятно, будет больше времени на его замену, чем у того, кто слышит глухой рев.

К другим признакам неисправного ступичного подшипника относится отсутствие чувствительности при рулевом управлении, а иногда даже тяга. Вы также можете заметить тряску рулевого колеса. Короче говоря, неисправные ступичные подшипники — это очень неудобно. Если вы заметили эти симптомы во время вождения, вы можете провести несколько простых домашних тестов, чтобы определить, является ли неисправный ступичный подшипник причиной вашего дискомфорта.

Что такое ступичные подшипники?

Подшипник ступицы колеса состоит из нескольких стальных шариков, заключенных в кольцо.Подшипник ступицы является частью узла ступицы, к которому крепится ваше колесо и который позволяет колесу поворачиваться на конце осевого вала. В целом, исправный ступичный подшипник важен для правильной работы вашего автомобиля.

Подшипники колес и ступицы — не особо привлекательные детали; никто особо не уделяет внимания переодеванию ступиц, и в половине случаев эти детали даже не очищаются вместе с остальной частью автомобиля. Но каждый день ступичный подшипник и ступица принимают на себя всю нагрузку вашего автомобиля.Неудивительно, что они в конце концов сдаются. Обычно срок службы ступичных подшипников составляет 100 000 миль, что довольно примечательно. Были даже истории о ступичных подшипниках, срок службы которых составлял 150 000 миль и более. Но, конечно, такие факторы, как дорожная соль, влажность и тепло, будут влиять на срок службы или отсутствие таковых колесных подшипников.

Из-за длительного срока службы ступичные подшипники, вероятно, потребуется заменять только один раз в течение срока службы автомобиля.

Проверка подшипников ступицы колеса

Процесс проверки ступичных подшипников не представляет особой сложности, если вы знаете, как пользоваться домкратом.

Прежде чем поднимать автомобиль домкратом, включите нейтральную передачу при выключенном двигателе и поверните колеса. Вы не должны слышать шума, но если ваш ступичный подшипник неисправен, вы можете услышать грубый скрежет. Если вы ничего не слышите, пора переходить к следующему тесту.

Поднимите свой Mustang домкратом, а затем возьмитесь руками за двенадцать и шесть позиций шины (мы не рекомендуем класть руку прямо под шину, если она внезапно упадет).Попробуйте пошевелить шиной сверху вниз.

Если вы заметили чрезмерный люфт при перемещении шины, вероятно, у вас неисправный ступичный подшипник. Еще один тест — попытаться раскрутить шину. Прямо сейчас он не должен поддерживать какой-либо вес, так что это должно быть легко. Если он заедает, издает шум или демонстрирует другие неровности, возможно, у вас поврежден ступичный подшипник или, возможно, проблема с тормозом. Вы можете снять тормоз и еще раз проверить, чтобы убедиться, что это ступичный подшипник, но это этап, на котором вам нужно сделать важный выбор.

Крепление подшипников ступицы колеса

Мы большие поклонники делать свою работу с автомобилем самостоятельно, когда это возможно. Это невероятно полезно, и вы действительно начинаете формировать отношения со своим автомобилем, которые выходят за рамки типичного и начинают входить в территорию энтузиастов. Но для ремонта ступичных подшипников нужно перебрать тормоза и устранить множество других потенциальных проблем. На самом деле не время пробовать что-то новое. Вы же не хотите ехать по шоссе на той скорости, которая, как мы уверены, является максимально допустимой, а затем обнаруживаете, что вы неправильно установили все части колеса в сборе.Опасно ездить с колесами, которые могут выйти из строя, и мы категорически не рекомендуем это делать.

Если у вас еще недостаточно опыта работы с механиками, чтобы иметь все детали, необходимые для этой работы, то, возможно, пришло время обратиться к профессионалу. Вы знаете себя и свои механические способности лучше, чем мы. Мы определенно рекомендуем сначала посмотреть это видео CJ. Он дает хорошее представление о том, как выглядит процесс установки ступичного подшипника.

Стоимость замены ступичных подшипников незначительна по сравнению с затратами на разрушение одной шины из-за неисправности ступичного подшипника, поэтому сделайте себе одолжение и как можно скорее решите проблему с ступичным подшипником. Замена ступичных подшипников — тоже не место дешево. Неисправные ступичные подшипники склонны к преждевременному выходу из строя. Вам нужно будет заменять ступичные подшипники только один или два раза в течение срока службы вашего автомобиля, так что делайте это правильно. Ваша машина этого заслуживает.

Временная шкала для подшипников ступицы колеса

На самом деле, если вы уже начали замечать симптомы достаточно, чтобы задаться вопросом, как долго прослужат ваши ступичные подшипники, ответ будет недолгим.Невозможно точно определить, сколько миль осталось у ваших ступичных подшипников, а тем временем они, вероятно, повредят другие части вашего автомобиля, которые вам также придется заменить, когда придет время.

Если ваш ступичный подшипник решит перейти от «просто висит» к «больше не работает» во время движения, тогда вам придется иметь дело с заблокированным колесом, что может привести к потере управления. вашего автомобиля и может привести к аварии. Вам следует как можно скорее починить ступичный подшипник.

Местные цены на замену ступичного подшипника будут существенно отличаться. Вы всегда можете купить ступичные подшипники Mustang в Интернете, чтобы сэкономить деньги, но обычно стоимость рабочей силы составляет от 150 до 200 долларов, если вы решите не выполнять ремонт самостоятельно. Хотя это, очевидно, быстро складывается, хорошая новость заключается в том, что это редко необходимая часть обслуживания.

После замены ступичных подшипников вы будете спокойны, зная, что ваше колесо не заблокируется на шоссе, а это поистине бесценно.