13 критериев подбора подшипников
Чтобы подобрать качественный подшипник, важно учитывать следующие параметры:
1. Вид трения. Существуют подшипники качения и скольжения. В первом случае применяются шарики или ролики, а во втором опорная поверхность оси или вала скользит по рабочей поверхности подшипника.
2. Размеры подшипника. Сюда входят диаметр внутренний и внешний, ширина, посадочные размеры вала. Размеры указываются в каталогах и таблицах через формулу: d*D*B, где:
D – наружный диаметр;
d – внутренний диаметр;
B – ширина подшипника.
Для опорного подшипника формула может видоизмениться и указываться литерами d*D*H. В таком случае расшифровка букв будет следующей:
D – наружный диаметр;
d – внутренний диаметр;
H – высота подшипника.
При определении внутреннего диаметра существуют некоторые особенности, которые влияют на процесс измерения:
- Внутренний диаметр подшипников с конусным сечением определяется по наименьшей стороне;
- Упорные опоры имеют в конструкции два кольца: свободное – внутреннее кольцо, которое двигается по рабочему валу и тугое, которое устанавливается с натягом. Внутренний диаметр упорных опор определяется по тугому кольцу;
- Если в механизме присутствует втулка, измерение производится внутри детали;
- Подшипники с некруглыми отверстием измеряются по вписанной окружности;
- При отсутствии колец на опорных узлах, диаметр измеряется на рабочем валу.
Измерения внешнего диаметра производятся без особенностей в зависимости от конструкции. Единственным исключением являются подшипники без внешнего рабочего кольца – в таком случае замер внешнего диаметра производится по посадочному месту.
3. Размерные серии - совокупность групп параметров (диаметр, ширина, высота), по которым подшипники классифицируются на группы. По соотношению радиальных габаритных размеров, наружного и внутреннего диаметров подшипники подразделяются на: сверхлёгкую, особо лёгкую (рис. “а”), лёгкую (рис. “б”), среднюю (рис. “г”), тяжёлую (рис.”е”), лёгкую широкую (рис. “в”), среднюю широкую (рис. “д”) серии. Наиболее распространены лёгкие и средние узкие серии.
4. Частота вращения. Наивысшей скоростью вращения обладают подшипники шарикового типа: радиальные однорядные, двухрядные самоустанавливающиеся, радиально-упорные. Для работы на высоких оборотах обычно используются высокоточные подшипники с массивными, механически обработанными сепараторами, которые изготавливаются обычно из латуни, бронзы или текстолита.
Максимальная частота вращения у подшипников качения доходит до 100000 об/мин, у подшипников скольжения до 20 000 об/мин.
5. Срок службы подшипника зависит от нагрузки, скорости оборотов и насколько хорошо опора смазана.
6. Возможное возникновение перекосов колец, их допустимый градус:
| Тип подшипников | θmах |
| Радиальные однорядные шариковые (при радиальном нагружении) с радиальным зазором: | |
| - нормальным | 8' |
| - по 7-му ряду | 12' |
| - по 8-му ряду | 16' |
| Радиально-упорные шариковые однорядные с углами контакта: | |
| - а = 12° | 6' |
| - а = 26° | 5' |
| - а = 36° | 4' |
| - Упорно-радиальные шариковые с углом контакта а = 45 ... 60° | 4' |
| - Упорные шариковые с углом контакта а = 90° | 2' |
| Радиальные с цилиндрическими роликами: | |
| - с короткими и длинными без модифицированного контакта | 2' |
| - с модифицированным контактом | 6' |
| Конические с роликами: | |
| - без модифицированного контакта | 2' |
| - с небольшим модифицированным контактом | 4' |
| - Конические с модифицированным контактом на наружном кольце | 8' |
| - Упорные с цилиндрическими или коническими роликами | 1' |
| Игольчатые роликовые: | |
| - однорядные | 1' |
| - однорядные с модифицированным контактом | 4' |
| - многорядные | 1' |
| - Шариковые радиальные сферические двухрядные по ГОСТ 28428-90 | 4° |
| - Роликовые радиальные сферические однорядные | 3° |
| - Роликовые радиальные сферические двухрядные по ГОСТ 5721-75 | 2° |
| - Роликовые упорные сферические по ГОСТ 9942-80 | 3° |
7. Условия окружающей среды (температура, влажность, запылённость). Обычные подшипники, изготовленные по нормам ГОСТ 520-2002, предназначены для использования при температуре до 70-100°С.
Существуют модели подшипников, используемых при экстремальных температурах. Низкотемпературные подшипники функционируют при значениях до -253°С. Они изготавливаются по особым технологиям с применением прочной нержавеющей стали. Материал характеризуется повышенным содержанием азота и подвергается в процессе производства специальной термообработке. Технология повышает прочность и твёрдость устройств. Опоры данного типа применимы для экспедиционного оборудования на Крайнем Севере, Арктике и Антарктике. используемые используемые
Высокотемпературные подшипники рассчитаны на работу при температуре более 100°С. В процессе производства оставляется специальный технологический зазор, который сокращается в процессе нагревания. В подшипниках данного вида применяют консистентную смазку с добавлением графита. Смазочный состав адаптируется под окружающие условия, сохраняя рабочие характеристики.
Для работы в условиях повышенной влажности или запылённости, применяют стальные и керамические подшипники. Детали опор покрывают при помощи плазменного напыления тонким слоем оксида алюминия. Это сохраняет сопротивление подшипника при влажности 90% и повышенной запылённости.
8. Характер нагрузки. Каждый подшипник воспринимает определённый тип нагрузки - радиальную, осевую или комбинированную
| Тип подшипника | Какую нагрузку воспринимает |
| шариковые радиальные однорядные | радиальные и осевые нагрузки в обоих направлениях, особенно при увеличенных радиальных зазорах. |
| радиально-упорные шариковые | комбинированных нагрузки. Могут воспринимать чисто осевую нагрузку. Осевая грузоподъемность зависит от угла контакта. Радиально-упорные шарикоподшипники, воспринимающие только односторонние осевые нагрузки, требуют установку еще одного подшипника, фиксирующего вал в обратном направлении. |
| радиальные шариковые сферические | радиальные и незначительные осевые нагрузки. Не рекомендуется для восприятия значительных осевых нагрузок, так как в этом случае нагружается один ряд шариков и снижается грузоподъёмность. |
| упорные (упорно-радиальные) шариковые | радиальную, осевую и комбинированную. |
| радиальные роликовые с короткими цилиндрическими роликами | значительные радиальные нагрузки. Некоторые из указанных подшипников дополнительно воспринимают кратковременные небольшие осевые нагрузки. |
| радиальные роликовые сферические | тяжелые радиальные нагрузки, но могут одновременно воспринимать и осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях и не превышающую 25% величины неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. |
| упорные (упорно-радиальные) роликовые | большие осевые нагрузки. Подшипники некоторых конструктивных групп могут воспринимать дополнительно незначительную радиальную нагрузку. |
| Радиальные роликовые с длинными цилиндрическими или игольчатыми роликами | радиальная. |
| с витыми роликами | только радиальные нагрузки. |
9. Самоустанавливаемость – это способность внутренней обоймы устанавливаться под углом к наружной. Конструкция подшипника не чувствует напряжение и передаёт крутящий момент в штатном режиме. Подобным качеством обладают двухрядные подшипники. Данная опора состоит из двух рядов стальных шариков и общей вогнутой дорожки, имеющей сферическую форму. Подшипник работает также и при отклонении от оси, что защищает вал от возможных перекосов.
10.Грузоподъёмность подшипников бывает статической и динамической. Если подшипник будет воспринимать внешнюю нагрузку в неподвижном состоянии или при медленном вращении (n≤10об/мин) - его выбирают по статической грузоподъёмности.
Подшипники, работающие при n>10об/мин, выбирают по динамической грузоподъёмности. Подшипники, работающие при частоте вращения n>10об/мин и резко переменной нагрузке, также проверяются на статическую грузоподъёмность.
Подшипники с повышенной грузоподъёмностью предпочтительнее. Они имеют следующие преимущества:
- Большее время безотказной работы;
- Требуется меньше техобслуживания;
- Требуют меньше монтажного пространства для подшипника и снижают вес оборудования.
К подшипникам с высокой грузоподъёмностью относятся роликовые цилиндрические подшипники.
11. Требования к жёсткости, точности вращения, а также пониженным уровнем шума и вибрациям соответствуют прецизионные подшипники. Учитывается предстоящая работа изделия при значительных частотах вращения, требующая точной балансировки и недопущения вибраций. Либо в тех случаях, когда наличие шумов при работе нежелательно.
12. Класс точности. По данному параметру подшипники подразделяются (согласно ГОСТ 520-89):
- "0" - нормального класса (радиальное биение внутреннего кольца 20 мкм);
- "6" - повышенной точности (радиальное биение внутреннего кольца 10 мкм);
- "5" - высокой точности (радиальное биение внутреннего кольца 5 мкм);
- "4" - особо высокой точности (радиальное биение внутреннего кольца 3 мкм);
- "2" - сверхвысокой точности (радиальное биение внутреннего кольца 2,5 мкм);
- "8" и "7" - грубые ниже 0;
- "6Х" - только для роликовых конических подшипников.
Выбирая подшипники по классу точности, следует помнить о том что цена детали растет вместе с классом точности. Высокоточными являются прецизионные подшипники.
13. Стоимость. Наименее низкая цена - у шариковых радиальных подшипников. Роликовые конические подшипники лёгкой серии стоят больше шариковых той же серии примерно на 30—50%. Разница в ценах подшипников средней серии указанных типов подшипников - от 20 до 35%. Значительно увеличивается стоимость подшипников по мере роста класса точности. Например, если принять за единицу цену подшипника класса 0, то стоимость подшипника класса 6 составит примерно 1,2, а класса 5—1,5. Приведенные цифры можно рассматривать как средние для всех типов подшипников, кроме роликовых конических. Для этого типа приведенные соотношения цен составляет соответственно 1,5 и 1,8.
Купить подшипники можно в интернет-магазине “Промышленная Автоматизация”.
Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.
