Выбор правильного подшипника с учетом конкретных условий его применения 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 масла, стоимость подшипника, доступность на рынке. Необходимо также проанализировать имеющийся опыт в области аналогичного применения подшипников, касается конкретных условий применения.
Но не существует четко определенной процедуры выбора подшипников, однако, мы советуем придерживаться при подборе подшипника следующие действия.
Исходные данные для выбора подшипника: рабочие условия и требуемая 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 внешнего и внутреннего колец подшипника; фиксация в осевом направлении и монтажная схема; простота монтажа и демонтажа подшипника;
звук и крутящий момент; необходимая 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 крутящего момента.
4. Анализ внутреннего зазора подшипника: определение посадки, условия труда, величина и характеристика нагрузок, диапазон температур, материалы, размер, точность вала и корпуса; разница температуры между внутренним и внешним кольцом подшипника;
скорость вращения подшипника; несооснисть внутреннего и внешнего 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 (марских 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 окончательное определение параметров подшипника и окружающих деталей.
8. Срок службы подшипников.
Колебания нагрузок на кольца подшипников провоцируют очевидную усталость при большой наработки оборотов. Сроком службы подшипника фактически является количество оборотов, которое он может сделать до появления первого сигнала об ухудшении состояния поверхностей дорожек или элементов качения (шариков, роликов, игл).
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 достичь L и L10 — срок службы номинальный.
Это означает, что 90% подшипников достигнут как минимум срока жизни L10.
Для надежности, превышает 96% этот закон не применяется, так как предел надежности 100% даст время жизни равно нулю (около 0,025 L10).
