2014-02-12
1196
Этот подбор выполняют при частоте вращения n ≥ 10 мин-1. При n от 1 до 10 мин-1 в расчет принимают n = 10 мин-1. Условие подбора:
С (потребная) ≤ С (паспортная). (14.1)
Паспортная динамическая грузоподъемность С – это такая постоянная нагрузка, которую может выдержать подшипник в течение 1 млн оборотов без появления признаков усталостного повреждения не менее чем у 90% из числа подшипников, подвергающихся испытаниям. Значения С приведены в каталогах для подшипников качения. При этом под нагрузкой понимают радиальную для радиальных и радиально-упорных подшипников (с невращающимся наружным кольцом), осевую для упорных и упорно-радиальных (при вращении одного из колец).
Динамическая грузоподъемность и ресурс связаны эмпирической зависимостью
или 
(14.2)
где L – ресурс, млн. оборотов; Р – эквивалентная динамическая нагрузка (см. ниже); р = 3 – для шариковых и р = 
≈3,33 – для роликовых подшипников; a 1 – коэффициент надежности. В каталогах указаны значения С (паспортная) с коэффициентом надежности S = 0,9. В тех случаях, когда необходимо увеличить надежность, значения a lпринимают:
|
|
|
а 2 – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации. При обычных условиях применения: для шарикоподшипников (кроме сферических) а2 = 0,7...0,8; для роликоподшипников конических а 2 = 0,6...0,7.
Формула (14.2) получена в результате испытаний на усталость подшипников качения. На основании испытаний строят кривую усталости с заданной вероятностью неразрушения. Эта кривая подобна кривой на рис. 11.17, но отличается тем, что практически не имеет горизонтального участка, а за координаты приняты: по оси абсцисс – L (млн. оборотов) вместо числа циклов NH; по оси ординат – нагрузка Р вместо напряжений 
. Кривая аппроксимируется зависимостью PPL = const. Константу определяют, приняв L = 1, и обозначают Сp. Тогда РРL = Сpи далее записывают в виде формулы (14.2). Значение С зависит не только от прочности материала, но также от конструктивных и технологических характеристик подшипника.
Если частота вращения п постоянна, номинальную долговечность (ресурс) удобнее определять в часах:
. (14.3)
Для редукторов общего назначения Lh ≥ 10000 ч.
Эквивалентная динамическая нагрузка Р для радиальных и радиально-упорных подшипников есть такая условная постоянная радиальная нагрузка Рr, которая при приложении ее к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и неподвижным наружным обеспечивает такую же долговечность, какую имеет подшипник при действительных условиях нагружения и вращения. Для упорных и упорно-радиальных подшипников соответственно будет Ра – постоянная центральная осевая нагрузка при вращении одного из колец:
|
|
|
(14.4)
где Fr – радиальная нагрузка; Fa – осевая нагрузка;
X – коэффициент радиальной нагрузки;
Y – коэффициент осевой нагрузки (X и Y указываются в справочнике для подшипников качения);
V – коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается (при вращении внутреннего кольца V= 1, наружного V = 1,2);
Кб – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки: спокойная Кб = 1, умеренные толчки Кб =1,3...1,5, с сильными ударами (толчками) Кб = 2,5...3;
КТ – температурный коэффициент (для стали ШХ15 при t до 100°С КТ = 1, при t = 125...250°С КТ = 1,05...1,4 соответственно).
В табл. 14.1 значения X и Y различны в зависимости от отношения 
. Объясняется это тем, что до некоторых пределов, равных коэффициенту этого отношения е, дополнительная осевая нагрузка не ухудшает условия работы подшипника. Она уменьшает радиальный зазор в подшипнике и выравнивает распределение нагрузки (в том числе радиальной) по телам качения.
Таблица 14.1
| Тип подшипника | 
| 
| 
| 
| е | ||
| Х | Y | X | Y | ||||
| Радиальный Шариковый однорядный | 0,014 0,028 0,056 0,084 0,11 0,17 0,28 0,42 0,56 | 0,56 | 2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1,31 1,15 1,04 1,00 | 0,19 0,22 0,26 0,28 0,30 0,34 0,38 0,42 0,44 | |||
| Радиально-упорный шариковый однорядный | 0,014 0,029 0,057 0,086 0,11 0,17 0,29 0,43 0,57 | 0,45 | 1,81 1,62 1,46 1,34 1,22 1,13 1,14 1,01 1,00 | 0,30 0,34 0,37 0,41 0,45 0,48 0,52 0,54 0,54 |
