Практический расчет (подбор) подшипников качения

Основные критерии работоспособности и расчета. Можно отметить следующие основные причины потери работоспособности подшипников качения.

Усталостное выкрошивание наблюдается у подшипников после длительного времени их работы в нормальных условиях.

Износ наблюдается при недостаточной защите от абразивных частиц (пыли и грязи). Износ является основным видом разрушения подшипников автомобильных, тракторных, горных, строительных и многих подобных машин.

Разрушение сепараторов дает значительный процент выхода из строя подшипников качения, особенно быстроходных.

Раскалывание колец и тел качения связано с ударными и вибрационными перегрузками, неправильным монтажом, вызыва­ющим перекосы колец, заклинивание и т. п. При нормальной эксплуатации этот вид разрушения не наблюдается.

Остаточные деформации на беговых дорожках в виде лунок и вмятин наблюдаются у тяжелонагруженных тихоходных подшип­ников.

Современный расчет подшипников качения базируют только на двух критериях:

1) расчет на статическую грузоподъемность по остаточным деформациям;

2) расчет на ресурс (долговечность) по усталостному выкрашиванию. Расчеты по другим критериям не разработаны, так как эти критерии связаны с целым рядом случайных факторов, трудно поддающихся учету.

Различают подбор подшипников по динамической грузоподъемности для предупреждения усталостного разрушения (выкрашивание), по статической грузоподъемности для предупреждения остаточных деформаций.

Различают подбор подшипников по динамической грузоподъем­ности для предупреждения усталостного разрушения (выкрашивание), по статической грузоподъемности для предупреждения оста­точных деформаций.

Выбор подшипников по динамической грузоподъемности С(по заданному ресурсу или долговечности) выполняют при частоте вращения При в расчет принимают.

Условие подбора:

С (потребная) < С (базовая).

Базовая динамическая грузоподъемность С — это такая постоян­ная стационарная сила, которую подшипник может воспринимать в течение 1 млн. оборотов без появления признаков усталости не менее чем у 90% из определенного числа подшипников, подверга­ющихся испытаниям

Динамическая грузоподъемность и ресурс связаны эмпирической зависимостью

где — ресурс, млн. оборотов; — эквивалентная динамическая нагрузка (см. ниже); для шариковых и для роли­ковых подшипников; — коэффициент долговечности (см. ниже); — обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации.

Эквивалентная динамическая нагрузка для радиальных и ради-ально-упорных подшипников есть такая условная постоянная ста­ционарная радиальная сила которая при приложении ее к подшип­нику с вращающимся внутренним кольцом и с неподвижным на­ружным обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник имеет при действительных условиях нагружения и вращения. Для упорных и упорно-радиальных подшипников соответственно будет — постоянная центральная осевая сила при вращении одного из колец:

-

где — радиальная и осевая силы; — коэффициенты ради­альной и осевой сил; — коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается относительно внешней нагрузки (при вращении внутреннего кольца наружного =1,2); — коэффици­ент безопасности, учитывающий характер нагрузки: спокойная — 1, умеренные толчки = 1,3.„1,5, с сильными толчками (удара­ми) =2,5...3; — температурный коэффициент.

Проверка и подбор подшипников по статической грузоподъемно­сти. Статическую грузоподъемность используют для подбора подшипников при малых частотах враще­ния, когда число циклов нагружений мало и не вызывает усталостных разрушений, а также для проверки подшипников, рас­считанных по динамической грузоподъемности. Условие проверки и подбора

где — эквивалентная статическая нагрузка; — статическая грузоподъемность.

Под статической грузоподъемностью понимают такую стати­ческую силу, которой соответствует общая остаточная деформа­ция тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения. При этом под С₀ понимают радиальную силу для радиальных и радиально-упорных подшип­ников, осевую силу для упорных и упорно-радиальных. Значения Со указаны в каталогах для каждого типоразмера подшипника

Дата добавления: 2015-07-08