Подшипник – это ответственная механическая деталь, предназначенная для опирания вращающихся валов и осей, а также качающихся узлов машин и механизмов. К таким опорам предъявляются строгие требования по типу воспринимаемых нагрузок, грузоподъемности, скорости вращения и размерам. От правильного выбора подшипника зависит работоспособность и эффективность техники, поэтому подходить к нему нужно максимально ответственно.
Выбор подшипников по нагрузке
Важнейшим критерием выбора любой опоры качения является тип нагрузки, с которой ей предстоит работать. Различают радиальную, осевую и смешанную (комбинированную) нагрузку на деталь. Радиальная направлена перпендикулярно оси вала, осевая – вдоль, а комбинированная представляет собой сочетание этих двух сил в разных пропорциях.
Если говорить о подшипниках качения, то производители выпускают радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные модели узлов, адаптированные для разных нагрузок. Но следует помнить, что радиальные шариковые подшипники способны выдерживать небольшие осевые силы, причем двустороннего действия. Роликовые опоры качения хоть и имеют гораздо более высокую грузоподъемность, в радиальном исполнении не работают с осевыми нагрузками.
Если вал оказывает на опору большую комбинированную нагрузку, то стоит отдать предпочтение конические роликовым подшипникам. Способность выдерживать те или иные силы определяется углом наклона роликов к оси вала. Чем больше этот угол, тем выше может быть упорная сила на деталь. При разносторонней осевой нагрузке применяют двухрядные конические подшипники.
Величина нагрузки, которую может выдержать тот или иной узел вращения, определяется по данным, предоставленным производителем. Как правило, в таблицах указывается величина статической и динамической нагрузки на деталь.
Подбор опоры вала по особым параметрам
Бывает и так, что вал в процессе работы механизма перекашивается или провисает из-за значительной длины. В таких случаях используют сферические шариковые или роликовые подшипники. Благодаря особой форме дорожки наружного кольца, внутреннее, вместе с телами качения и сепаратором, может отклоняться от оси на заданную производителем величину. Обычно эти узлы могут компенсировать отклонение вала до 4 градусов.
Еще один важный параметр, который учитывают при подборе подшипника – скорость вращения. Шариковые модели считаются более скоростными, чем роликовые, хотя и уступают им в грузоподъемности и стойкости к моментным нагрузкам и центробежным силам. Часто для валов, вращающихся со сверхбольшими скоростями, используют подшипники скольжения, которые не имеют деталей, плохо переносящих ускорения.
Многие опоры работают в сложных, даже экстремальных условиях и это непременно нужно учитывать при подборе подшипников. Для применения в разных ситуациях производители предлагают широкий выбор эффективных решений:
Закрытые подшипники, с защищенным от пыли и влаги внутренним объемом;
Термостойкие – изготовленные из сплавов с минимальным коэффициентом теплового расширения;
Стойкие к коррозии узлы из нержавеющих сплавов;
Керамические подшипники, способные работать в агрессивной химической среде и радиации.
Также можно выбрать изделия и для других сложных случаев использования, например для механизмов с высоким уровнем вибрации, ударными нагрузками, для работы под водой и с минимальным количеством смазки. Учитывая большое количество факторов, влияющих на опоры качения, выбор подшипника стоит доверить специалисту, который хорошо ориентируется в маркировке продукции, ее особенностях и знает ассортимент ведущих подшипниковых брендов.