При выборе подшипников следует учитывать семь факторов.
Все виды подшипников качения имеют различные характеристики и подходят для различных областей применения во всех видах машин.
В общем случае, когда несут осевую нагрузку, используются упорные подшипники и радиально-упорные подшипники. В высокоскоростных приложениях обычно используются шариковые подшипники; когда несут большую радиальную нагрузку, используются роликовые подшипники.
1. Пространство и положение машины, занимаемое подшипником
В механическом проектировании обычно сначала определяется размер вала, а затем подшипник качения выбирается в соответствии с размером вала. Обычно для малого вала выбирают шариковые подшипники, для большого вала — роликовые подшипники. Однако, когда подшипник ограничен в направлении диаметра машины, выбираются игольчатые роликовые подшипники, сверхлегкие и сверхлегкие серии шариковых или роликовых подшипников; когда подшипник ограничен в осевом положении машины, можно выбрать узкие или сверхузкие серии шариковых или роликовых подшипников.
2. Величина, направление и характер нагрузки на подшипник
Нагрузка является наиболее важным фактором при выборе подшипников. Роликовые подшипники используются для выдерживания более тяжелых нагрузок, шариковые подшипники используются для выдерживания более легких или умеренных нагрузок, а подшипники из цементированной углеродистой стали или бейнитной закалки могут выдерживать ударные и вибрационные нагрузки.
С точки зрения направления нагрузки, при нагрузке чистой радиальной нагрузкой могут использоваться шарикоподшипники с глубоким желобом, цилиндрические роликоподшипники или игольчатые роликоподшипники. При небольшой нагрузке чистой осевой нагрузки может быть выбран упорный шарикоподшипник; При большой нагрузке чистой осевой нагрузки может быть использован упорный роликоподшипник. Когда подшипник несет радиальную и осевую комбинированную нагрузку, обычно используется радиально-упорный шарикоподшипник или конический роликоподшипник.
3. Самоустанавливающиеся характеристики подшипников
Если центральная линия вала отличается от центральной линии гнезда подшипника, есть угловая ошибка или жесткость вала мала из-за большого расстояния между двумя опорами вала, и его легко согнуть или наклонить силой, можно выбрать самоустанавливающиеся шариковые или самоустанавливающиеся роликовые подшипники с хорошими характеристиками самовыравнивания, а также внешние шариковые подшипники. Этот тип подшипника может продолжать нормально работать, когда вал слегка наклонен или изогнут.
Качество самоустанавливающейся характеристики подшипника связано с допустимой разной соосностью. Чем больше значение разной соосности, тем лучше самоустанавливающаяся характеристика.
4. Жесткость подшипников
Жесткость подшипника относится к размеру силы, необходимой подшипнику для создания деформации узла. Упругая деформация подшипника качения очень мала, в большинстве машин ее можно не учитывать, но в некоторых машинах, таких как шпиндель станка, жесткость подшипника является важным фактором, обычно следует выбирать цилиндрические и конические роликовые подшипники. Поскольку эти два типа подшипников под нагрузкой, тело качения и дорожка качения относятся к точечному контакту, жесткость плохая.
Кроме того, все виды подшипников также могут быть предварительно затянуты для увеличения жесткости опоры. Например, радиально-упорные шарикоподшипники и конические роликоподшипники, чтобы предотвратить вибрацию вала, увеличить жесткость опоры, часто при монтаже заранее прикладывается определенное количество осевого усилия, так что они сжимают друг друга. Но предварительный натяг не может быть слишком большим, иначе это увеличит трение подшипника, увеличит повышение температуры, повлияет на срок службы подшипников.
5. Скорость подшипников
Каждая модель подшипника имеет свою предельную скорость, которая определяется физическими характеристиками, такими как размер, тип и структура. Превышение этого предела приведет к повышению температуры подшипника, высыханию смазки и даже заклиниванию подшипника. Практика показала, что лучше работать при условии 90% предельной скорости.
Предельная скорость подшипников с консистентной смазкой ниже, чем у подшипников с масляной смазкой. Следует отметить, что для подшипников с консистентной смазкой предельная скорость обычно составляет всего 80% от предельной скорости подшипника при использовании высококачественной системы смазки с повторяющимся циклом, но для систем смазки масляным туманом предельная скорость обычно на 50% выше, чем у той же базовой системы смазки. Конструкция и строение сепаратора также влияют на предельную скорость подшипника.
6. Плавание подшипников и осевое смещение
Обычно вал поддерживается двумя подшипниками, расположенными на определенном расстоянии друг от друга. Чтобы адаптироваться к влиянию различных степеней теплового расширения вала и оболочки, один подшипник должен быть зафиксирован в осевом направлении при установке, а другой подшипник должен иметь возможность плавать на валу (то есть плавающая опора), чтобы предотвратить явление заклинивания, вызванное удлинением или сжатием вала.
7. Легкость установки и демонтажа подшипников.
При выборе типа подшипника необходимо также учитывать удобство его монтажа и демонтажа, особенно монтажа и демонтажа крупных и сверхкрупных подшипников.
Подшипник является важной частью механического оборудования.
Разумный выбор, правильная эксплуатация и техническое обслуживание могут эффективно улучшить производительность и срок службы подшипников и оборудования.