Что нужно учитывать при выборе подшипников?

Основные критерии выбора подшипников 

Чтобы обеспечить различные виды передач оптимальными для работы подшипниками, промышленность предлагает обширный ассортимент деталей с характерной для них конструктивной спецификой. Разработчики моделей учитывают особенности предстоящей эксплуатации, допустимую шумность, итоговую цену. Правильный выбор сокращает количество потенциальных поломок и недешевых ремонтных операций.  

Решающие ориентиры выбора: 

• габариты рабочего пространства;

• направление и тип воспринимаемых усилий;

• разновидность тел качения;

• точность размеров;

• грузоподъемность.

Кроме перечисленных параметров на выбор подшипника влияет шумность, предпочитаемый тип смазки, показатели твердости материалов, использованных в изготовлении колец, формирующих корпус узла, непосредственно тел качения, сепарационной обоймы.  

Габариты пространства и вид тел качения  

Размеры подшипников подбирают по специализированным таблицам ISO 15:2017, ISO 1132-1, ISO 5593, ГОСТа 18854-2013. В перечисленных документах модели систематизированы по диаметрам цапфы валов и аналогичным размерам наружных колец. Первый показатель варьируется в диапазоне от 18 до 27 мм, второй – от 70 до 120 мм. Но в выборе подшипников учитываются не только геометрические данные, нередко эксплуатационные факторы имеют преобладающее значение.

Общие рекомендации: 

• Для оснащения небольших и средних по размерам двигателей подбирают радиальные шарикоподшипники. Устройства хорошо работают как под радиальной, так и под осевой нагрузкой, воспринимают умеренные по значениям усилия. Среди них есть модели, изготовленные с высокой точностью.

• Для двигателей крупногабаритных машин и промышленных установок рекомендованы тороидальные и сферические роликоподшипники, разработанные для восприятия нагрузок с большими значениями прилагаемой силы. Это приоритетный вариант для тяжелого машиностроения.  

В ассортименте шариковых разновидностей есть самоустанавливающиеся подшипники, которые характеризуются минимальным коэффициентом трения. Их выпускают в открытом исполнении и с уплотнителями. Такие модели требуются, если необходимо нивелировать перекосы вала, компенсировать смещение относительно корпуса. 

У роликовых подшипников способностью самоустанавливаться обладают только устройства с бочкообразными роликами. Игольчатые, цилиндрические и конические вращаются вокруг оси с зафиксированным положением. Они не могут центрировать вал, но наделены солидной грузоподъемностью.    

Направление прилагаемых усилий 

По типу нагрузки, которая воспринимается узлом вращения во время работы, подшипники подразделяются на 4 подгруппы:

• Радиальные. Модели предназначены для приема и передачи в основном радиальных усилий, но могут работать с незначительной осевой нагрузкой. К ним относят радиальные виды шарикоподшипников и роликовые детали с цилиндрическими телами качения. 

• Радиально-упорные. Сборные устройства воспринимают большие радиальные усилия и осевые нагрузки средней величины. В подгруппу объединены шариковые радиально-упорные типы и конические роликовые модели, у которых тела качения выполнены с небольшим углом сужения конуса.   

• Упорно-радиальные. Подшипники этой подгруппы принимают и передают большие осевые усилия и радиальную нагрузку небольших значений. К этой подгруппе относятся роликовые конические модели, оснащенные телами качения с большой разницей между условным основанием и вершиной.

• Упорные. Детали разработаны для редукторов, передающих только осевую нагрузку. Подшипники из упорной подгруппы не способны компенсировать смещение вала. Их применяют в тандеме с радиальными подшипниками.   

Выбор подшипника также определяют требования к фиксации детали в узле. Например, для червячных и конических колес, работающих под небольшой и средней нагрузкой, необходимы именно упорные подшипники. Если узел воспринимает и передает большое усилие, кроме упорных типов допустимо устанавливать шариковые радиально-упорные варианты. 

Надежную опору плавающим валам в шевронных передающих узлах обеспечивают радиальные подшипники, у которых тела качения выполнены в виде коротких цилиндров. 

Размеры и точность тел качения 

Подшипники классифицируются по габаритам тел качения. По радиальным размерам устройства делятся на 7 серий, в числе которых 2 особо-легкие, 2 легкие, 1 легкая, 1 средняя, 1 тяжелая группа. Чем выше воспринимаемое усилие, тем больше вес и размер. 

В соответствии с осевыми размерами подшипники делятся на 4 серии: узкую, нормальную, широкую и особо-широкую. 

Маркировка изделий содержит сведения по степени точности подшипников:

• 0 – нормальный;

• Т– особо прецизионный;

• 2 – сверхпрецизионный;

• 4 – прецизионный; 

• 5 – высокий;

• 6 – повышенный;

• 7 и 8 - ниже класса точности 0. Применяется редко и по заказу потребителей в неответственных узлах.

Чем выше класс точности сборного узла, тем больше стоимость. 

Классификация по грузоподъемности 

Постоянное усилие, которое может воспринимать подшипник в ходе активной эксплуатации, называется грузоподъемностью. 

У этого параметра есть 2 разновидности:

• Статическая. Характеризует подшипники, которые принимают нагрузку при скорости вращения до 1 об/мин или в неподвижном положении.

• Динамическая. Принимается для изделий, которые во время работы развивают скорость вращения до 1 млн об/мин.  

Параметры грузоподъемности определяются при испытаниях образцов из экспериментальной партии. Исследования проводятся многократно. Сведения, полученные в ходе исследований, заносят в каталоги.