Критерии выбора

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

Доступное пространство

Зачастую присоединительные размеры подшипника предопределены общей конструкцией оборудования. Например, диаметр вала определяет диаметр посадочного отверстия подшипника. Для одного диаметра отверстия доступны различные значения наружного диаметра и ширины (рис. 1). Доступность подшипников некоторых серий размеров ISO зависит от типа подшипника и диаметра отверстия.

Другие критерии, влияющие на выбор типа подшипника, которые относятся к размерам:

  • валы с малым диаметром
    (примерно d < 10 мм)
    • радиальные шарикоподшипники
    • игольчатые роликоподшипники
    • самоустанавливающиеся шарикоподшипники
    • упорные шарикоподшипники
  • валы со стандартным диаметром
    • все типы подшипников
  • ограниченное пространство в радиальном направлении
    • игольчатые роликоподшипники
    • радиальные шарикоподшипники серии 618 или 619
    • тороидальные роликоподшипники CARB серии C49, C59 или C69
    • подшипники без внутреннего или наружного кольца с механически обработанными дорожками качения непосредственно на валу или в корпусе
Нагрузки

При выборе типа подшипника в зависимости от критериев нагружения необходимо учитывать следующие факторы:

  • Роликоподшипники способны воспринимать более тяжёлые нагрузки, чем шарикоподшипники такого же размера.
  • Бессепараторные подшипники способны воспринимать более тяжёлые нагрузки, чем подшипники, оснащённые сепаратором.

В матрице 1 [PDF] представлен обзор грузоподъёмности подшипников различных типов (радиальная, осевая и моментная нагрузки).

Комбинированные радиальные и осевые нагрузки
При выборе типа подшипника основным фактором является направление нагрузки. Когда нагрузка на подшипник состоит из радиальной и осевой составляющих, направление комбинированной нагрузки определяется их соотношением (рис. 2).

Способность подшипника воспринимать действующую в определённом направлении нагрузку зависит от угла контакта α (диаграмма 1). Чем больше этот угол, тем больше осевая грузоподъёмность подшипника. Это отражается на величине расчётного коэффициента Y (→ разделы по отдельным видам продукции), которая уменьшается с увеличением угла контакта. ISO определяет подшипники с углом контакта ≤ 45° как радиальные, а подшипники с большей величиной угла — как упорные, независимо от их фактического применения.

Для восприятия комбинированных нагрузок с небольшой осевой составляющей можно использовать подшипники с малым углом контакта. Обычно при лёгких и средних осевых нагрузках используют радиальные шарикоподшипники. При повышенной осевой нагрузке можно использовать радиальный шарикоподшипник большего размера (с более высокой осевой грузоподъёмностью). При значительной осевой нагрузке могут потребоваться подшипники с увеличенным углом контакта, например, радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники. Для восприятия высоких осевых нагрузок подшипники этих типов могут устанавливаться по схеме «тандем».

Если у комбинированной нагрузки переменная осевая составляющая имеет большую величину, подходящими являются следующие решения:

  • два радиально-упорных шарикоподшипника для универсального монтажа
  • согласованные комплекты конических роликоподшипников
  • двухрядные конические роликоподшипники

Если для восприятия осевой составляющей нагрузки используется шарикоподшипник с четырёхточечным контактом (рис. 3), наружное кольцо подшипника должно устанавливаться с радиальным зазором без фиксации в осевом направлении. В противном случае подшипник может быть подвержен радиальному нагружению.

Частота вращения и трение

Допустимая рабочая температура подшипников качения ограничивает предельные частоты вращения. Рабочая температура подшипника в значительной степени определяется тепловыделением из-за трения в подшипнике, за исключением оборудования, в котором преобладают другие источники тепла.

В матрице 1 [PDF] представлен обзор скоростных характеристик подшипников различных типов.

При выборе типа подшипника в зависимости от рабочей частоты вращения необходимо учитывать следующие факторы:

  • Шарикоподшипники имеют более низкий момент трения, чем роликоподшипники того же размера.
  • Упорные подшипники не могут работать на таких же высоких частотах вращения, как радиальные подшипники того же размера.
  • Однорядные подшипники обычно имеют меньшее тепловыделение из-за трения, поэтому они являются более предпочтительными для высоких частот вращения, чем двух- или многорядные подшипники.
  • Подшипники с керамическими телами качения (гибридные подшипники) могут работать с более высокими частотами вращения, чем аналогичные подшипники, полностью изготовленные из стали.
Перекос

В матрице 1 [PDF] представлен обзор характеристик различных типов подшипников в отношении их способности компенсировать перекос. Пояснение по различным типам перекоса представлено в таблице 1.

Подшипники различных типов отличаются по своей способности компенсировать перекос между валом и корпусом:

  • Самоустанавливающиеся подшипники (рис. 4)
    Самоустанавливающиеся подшипники способны компенсировать перекос внутри подшипника. Значения допустимого перекоса указаны в соответствующих разделах по продукции.

  • Подшипники с наружной сферической поверхностью (рис. 5)
    Подшипники с наружной сферической поверхностью способны компенсировать начальный статический перекос. Значения допустимого перекоса указаны в соответствующих разделах по продукции.

  • Подшипники с высокой степенью жёсткости
    Подшипники с высокой степенью жёсткости (радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники, цилиндрические, игольчатые и конические роликоподшипники) способны компенсировать перекос в пределах своего внутреннего зазора. Значения допустимого перекоса указаны в соответствующих разделах по продукции. Любой перекос в подшипниках с высокой степенью жёсткости может привести к сокращению срока их службы.
Температура

Допустимая рабочая температура подшипников качения может быть ограничена:

  • размерной стабильностью колец подшипников и тел качения (таблица 2, более подробная информация приведена в соответствующих разделах по продукции)
  • сепаратором (→ «Сепараторы»)
  • уплотнениями (см. соответствующие разделы по продукции)
  • смазочным материалом (→ «Смазывание»)
Точность

Требования к точности обычно не влияют на выбор типа подшипника. Большинство подшипников SKF выпускается с различными классами точности. Подробная информация представлена в разделах по продукции.

В случае очень высоких требований к точности (например, для станочного оборудования) следует использовать прецизионные подшипники SKF.

Жёсткость

Жёсткость подшипника качения характеризуется величиной упругой деформации подшипника под нагрузкой и зависит не только от типа подшипника, но и от его размера, а также рабочего зазора.

При выборе типа подшипника в зависимости от требований к жёсткости необходимо учитывать следующие факторы (для подшипников аналогичного размера):

  • роликоподшипники обладают более высокой жёсткостью, чем шарикоподшипники
  • жёсткость бессепараторных подшипников выше, чем у аналогичных подшипников с сепаратором
  • гибридные подшипники обладают более высокой жёсткостью, чем аналогичные стальные подшипники
  • жёсткость подшипника можно увеличить за счёт преднатяга
Монтаж и демонтаж

При выборе типа подшипника следует учитывать требования к монтажу и демонтажу:

  • Является ли предпочтительным или необходимым монтаж внутреннего и наружного колец независимо друг от друга?
    → Выберите разборный подшипник.
  • Является ли предпочтительным или необходимым монтаж подшипника на коническом посадочном месте или на конической втулке?
    → Выберите подшипник с коническим отверстием.
    → Рассмотрите возможность использования шарико- или роликоподшипниковых узлов SKF ConCentra.
    (Шарикоподшипниковые узлы, Роликоподшипниковые узлы)

Разборные подшипники
Разборные подшипники проще в монтаже и демонтаже, особенно если для обоих колец требуется посадка с натягом.

Типы разборных подшипников представлены в матрице 1 [PDF].

Коническое отверстие

Подшипники с коническим отверстием могут устанавливаться на конических шейках валов или цилиндрических посадочных местах при помощи закрепительной или стяжной втулок (рис. 6). В матрице 1 [PDF] представлены типы подшипников, доступных в исполнении с коническим отверстием.

Встроенные уплотнения

Уплотнения подшипников или подшипниковых узлов выполняют две основные функции:

  • удержание смазочного материала внутри подшипника и предотвращение загрязнения сопряжённых деталей
  • защита подшипника от загрязнений и увеличение срока службы

Уплотнённые подшипники (подшипники, оснащённые уплотнениями или защитными шайбами) — это экономичные и компактные решения для многих областей применения. Типы подшипников, которые могут поставляться со встроенными уплотнениями, указаны в матрице 1 [PDF].

Стоимость и доступность

Наиболее востребованные изделия
После определения типа подшипника существует возможность выбора соответствующего подшипника из ассортимента наиболее востребованных изделий SKF, поскольку обычно они являются более доступными и экономичными. Наиболее востребованные изделия отмечены в таблицах продукции символом ►.

Крупногабаритные подшипники
Если наружный диаметр требуемого подшипника D ≥ 420 мм и он не отмечен символом наиболее востребованных изделий, необходимо уточнить его наличие в SKF.

Уплотнённые подшипники
Уплотнённые подшипники (подшипники, оснащённые уплотнениями или защитными шайбами) обычно являются более экономичным решением, чем подшипники с внешними уплотнениями. Уплотнения таких подшипников обладают высокой эффективностью. Кроме того, данные подшипники смазаны на заводе-изготовителе и не требуют начального заполнения пластичной смазкой.

Доступность стандартных корпусов и втулок
Использование стандартных корпусов и втулок обычно повышает экономичность подшипниковых узлов. Типы подшипников, для которых доступны такие стандартные компоненты, указаны в матрице 1 [PDF].

SKF logo