Выбор подшипника

Выбор правильного подшипника с учетом конкретных условий его применения определяет эффективность использования заложенных в подшипнике потребительских свойств и срок его службы. Подшипник определяет надежность работы механизма и эксплуатационные расходы. При подборе подшипника учитываются также простота установки подшипника на станок, объем пространства для размещения подшипника, требования к долговечности по усталости и долговечности смазки, стоимость подшипника, доступность на рынке. Необходимо также проанализировать имеющийся опыт в области аналогичного применения подшипников, касающийся конкретных условий применения.

Не существует строго определенной процедуры выбора подшипников, однако, специалисты Подшипник.ру   советуют придерживаться при подборе подшипника нижеприведенной последовательности действий.

Исходные данные для выбора подшипника:

рабочие условия и необходимая производительность;
условия окружающей среды;
размеры вала и корпуса.

1. Определение типа подшипника:

пространство для размещения подшипника;
величина и направление нагрузок;
вибрация и удары;
рабочая скорость вращения, максимальная скорость вращения подшипника;
несоосность наружного и внутреннего колец подшипника;
фиксация в осевом направлении и монтажная схема;
простота монтажа и демонтажа подшипника;
звук и вращающий момент;
требуемая жесткость;
наличие и стоимость подшипника.

2. Определение размеров подшипника:

предполагаемый срок службы станка;
эквивалентные статические и динамические нагрузки;
скорость вращения подшипника;
коэффициент допустимой статической нагрузки подшипника;
допустимая осевая нагрузка (для цилиндрических роликоподшипников).

3. Определение класса точности подшипника:

точность вращения;
стабильность вращения;
колебания вращающего момента.

4. Анализ внутреннего зазора подшипника:

определение посадки
               рабочие условия,
               величина и характеристика нагрузок,
               диапазон температур,
               материалы, размер, точность вала и корпуса;
разница температуры между внутренним и наружным кольцом подшипника;
скорость вращения подшипника;
несоосность внутреннего и наружного колец;
величина предварительной нагрузки.

5. Анализ сепаратора подшипника:

скорость вращения подшипника;
шум;
рабочая температура.

6. Анализ методов смазки:

анализ окружающей среды
          рабочая температура
          окружающая среда (марская вода, вакуум, газы, химические вещества и т.д.)
          тип смазки;
диапазон рабочей температуры подшипника;
скорость вращения подшипника;
методы смазки;
тип уплотнения;
техническое обслуживание и периодичность контроля.

7. Простота монтажа и демонтажа:

процесс монтажа и демонтажа;
необходимое оборудование;
размеры, влияющие на монтаж.

Результатом проведенного анализа условий работы подшипника и предъявляемых к нему требований будет являться окончательное определение параметров подшипника и окружающих деталей.  

8. Срок службы подшипников.

Колебания нагрузок на кольца подшипников провоцируют очевидную усталость при большой наработке оборотов. Сроком службы подшипника фактически является количество оборотов, которое он может совершить до появления первого сигнала об ухудшении состояния поверхностей дорожек или элементов качения (шариков, роликов, иголок).

Можно подсчитать, в %, количество подшипников, которые достигнут установленного срока службы. При растете можно использовать по закон Вейбула:

R(L)=100*e(ln(0,9)*((L/L10)^(3/2)))

Где  L – заданный срок службы, R – количество подшипников , которые могут достигнуть L и L10 – срок службы номинальный.

Это означает, что 90% подшипников достигнут как минимум срока жизни L10.

Для надежности, превышающей 96% этот закон неприменим, так как предел надежности 100% даст время жизни равное нулю (около 0,025 L10).