Выбор подшипника качения - три основных фактора
При выборе подшипника качения учитывают три основных фактора: требуемый срок службы, допустимую частоту вращения, воспринимаемые нагрузки. Кроме этого требуется брать во внимание иные условия предстоящей эксплуатации, эксплуатационные расходы, стоимость установки, доступность модели на рынке.
Какие параметры рассматриваются в первую очередь
- Тип и направление действия внешней нагрузки (двунаправленная, аксиальная, осевая). Характер воздействия (ударная, лёгкая или тяжёлая, равномерная). Величина.
- Частота вращения (переменная или постоянная). Оценивается её величина и направление движения (одностороннее вращение, реверсивное вращение, колебательные движения).
Скорость вращения зависит от класса точности подшипника, конструкции имеющихся уплотнений и сепаратора, применяемых смазочных материалов.
- Ожидаемый срок службы (определяется в часах работы при фиксированных величинах нагрузки и скорости).
- Вибрации и шумы. Учитывается предстоящая работа изделия при значительных частотах вращения, требующая точной балансировки и недопущения вибраций. Либо в тех случаях, когда наличие шумов при работе нежелательно.
- Возможное возникновение перекосов, их допустимый градус.
- Температурный диапазон эксплуатации (внешней и рабочей сред). Эта характеристика зависит от нагрузки, скорости вращения и наличия наружных источников тепла.
- Состояние рабочих сред - наличие загрязнителей или веществ, провоцирующих коррозию. Их концентрация.
Определившись с данным блоком параметров (проведя нужные вычисления), можно приступить к сравнению эксплуатационных характеристик подшипников различных типов с полученными требованиями.
Не следует забывать, что для правильного выбора изделия следует учесть не только условия работы подшипника, но и требования по организации ТО, а также стоимость приобретения, монтажа и обслуживания.
Алгоритм подбора подшипникового узла
Подшипники качения, по сравнению с моделями скольжения, рассчитаны на более высокие скорости и нагрузки. Их отличает значительно меньшая величина трения и энергозатрат на организацию вращения.
Характер действующих нагрузок определяет конкретный тип изделия в каждом рассматриваемом случае. Пример. Если осевые нагрузки преобладают, то применяется упорно-радиальный либо упорный подшипник (вариант, роликоподшипник конического типа).
Шарикоподшипники превосходят роликовые аналоги по допустимым скоростям вращения. Зато последние способны воспринимать большие нагрузки. Сферические роликоподшипники допускают самоцентрирование, в отличие от конических. Последние отличаются большей осевой грузоподъёмностью.
Выбирая необходимый подшипниковый узел, следует обязательно учесть:
- диаметр вала;
- величины внешних нагрузок (осевых и аксиальных);
- скорость вращения;
- динамические параметры;
- характеристики рабочих сред;
- ограничения при монтаже.
На первом этапе следует определить размеры вала, исходя из, действующих на него, скручивающих и изгибающих нагрузок. Наличие опрокидывающих нагрузок (усилий), которые возникают при значительных межцентровых расстояниях, может потребовать применения вала большего диаметра, даже если величина нагрузки на подшипник незначительная.
В этом случае делается выбор в пользу облегчённых моделей, либо выполняется обработка торцевых частей вала под установку изделия меньшего размера.
Способ фиксации подшипника на валу выбирается с учётом соотношения рабочих параметров и затрат. Упрощённый вариант монтажа весьма важен на этапах проектирования и дальнейшей эксплуатации. В ряде случаев ТО оборудования предусматривает частое выполнение разборки со снятием подшипника.
При выборе обязательно учитываются специфические особенности окружающих конструкций и опорных элементов, требования по прочности.
Следует принимать во внимание факторы, оказывающие влияние на монтаж подшипника:
- наличие и величина зазоров;
- потребность в дополнительных монтажных элементах.
В подавляющем большинстве случаев нагрузка передаётся от корпуса на монтажную конструкцию через контактные и опорные поверхности. А имеющиеся болты выполняют только фиксацию изделия и его крепление.
Если имеет место нагрузка, передаваемая с корпуса на крепёж, следует обязательно рассчитать:
- конфигурацию отверстий под крепёж;
- размеры последнего;
- алгоритм установки;
- прочность корпуса;
- иные параметры, оказывающие влияние на общую грузоподъёмность конструкции.
Кроме этого обязательно принимается во внимание конфигурация корпуса и прочность материала, из которого он изготовлен.
- Комментарии
