Как правильно выбрать посадки под подшипник?

При выборе правильной посадки необходимо учитывать рабочие условия подшипника, тип и величину действующей нагрузки, а также его конструкцию и размеры. Несомненно, главным фактором при выборе посадки является действующая нагрузка. Так, к примеру, при увеличении нагрузки посадка на вал подшипника ослабляется из-за деформации его внутреннего кольца. Вследствие чего, под действием вращения, внутреннее кольцо подшипника начнет проворачиваться на шейке вала. Поэтому величина натяга в посадочном соединении должна соответствовать величине максимальной рабочей нагрузки. Величина нагрузки зависит от динамической грузоподъёмности подшипника и определяется следующим образом: P≤0,05C – легкая нагрузка (где С–динамическая грузоподъёмность); 0,05C < P ≤ 0,1C – нормальная нагрузка; P > 0,15C. Однако не только величина нагрузки определяет посадку подшипника, но и характер её действия.

Нагрузка, действующая на кольца подшипника, бывает неподвижной или вращающейся. Неподвижные нагрузки действуют на подшипник в одном определенном направлении. Вращающимися считаются те нагрузки, которые циклично действуют на кольцо подшипника и при этом постоянно меняют свое направление. Например, радиальный шариковый подшипник установлен на валу с зубчатым колесом и в корпусе редуктора (см. рис.1 (А)). При работе внутреннее кольцо подшипника вращается с валом, а наружное кольцо неподвижно. На подшипник действует однонаправленная нагрузка. Наружное кольцо испытывает неподвижную нагрузку только в определенной области. На внутреннем кольце в ходе одного оборота все точки дорожки качения циклично подвергаются нагрузке. То есть внутреннее кольцо испытывает динамическую нагрузку. То кольцо подшипника, которое в процессе работы полностью циклично нагружается, устанавливается по посадке с натягом, а второе кольцо, испытывающее только статическую нагрузку, монтируется по посадке с зазором. Соответственно, в этом случае подшипник устанавливается на вал с натягом, а в корпус редуктора с зазором. В следующем примере рассмотрим другие рабочие условия подшипника (см. рис.1 (Б)). Радиальный подшипник установлен в корпусе конвейерного ролика. При работе вращается корпус ролика, а его ось неподвижна. Подшипник нагружен однонаправленной статической нагрузкой действующей со стороны конвейерной ленты. В ходе одного оборота уже вся дорожка наружного кольца подшипника испытывает динамическую нагрузку, а внутреннее кольцо нагружено только в одном месте статической нагрузкой. В этом случае подшипник, устанавливается в корпус ролика по посадке с натягом, а на ось по посадке с зазором.

Теперь рассмотрим пример изменения характера действующей нагрузки на подшипник (см. рис.1(В)). Радиальный подшипник установлен в корпусе привода вибрационного сита. Во время работы вращается приводной вал, а корпус подшипника неподвижен. Однако под действием эксцентрикового механизма установленного на этом же валу, возникает нагрузка, которая не статична, а вращается вместе с внутренним кольцом подшипника. В этом случае, вращающаяся нагрузка полностью нагружает наружное кольцо. Соответственно, наружное кольцо устанавливается в корпус с натягом, а внутреннее кольцо на вал с зазором. Противоположную картину можно наблюдать при работе подшипников конусных дробилок (см. рис.1(Г)), где наружное кольцо подшипника вращается с корпусом, а внутреннее кольцо неподвижно. Нагрузка вращается с наружным кольцом, передавая усилие на всю дорожку внутреннего кольца. При этом дорожка наружного кольца подшипника испытывает только статическую нагрузку. В этом случае наружное кольцо устанавливается в корпус с зазором, а внутреннее кольцо на вал с натягом.