8. Расчет подшипника на долговечнось

Методика расчета подшипника на долговечность регламентирована ГОСТ 18855-82 [1].

В колесных парах грузовых и пассажирских вагонов рекомендуется применять типовой буксовый узел с установкой в нем двух цилиндрических роликовых подшипников при консистентной смазке, если техническим заданием не предусмотрена другая конструкция.

При расчете динамической эквивалентной радиальной нагрузки для роликовых подшипников используют формулу

, (8.1)

где F – средняя постоянная нагрузка, кН;

К_т – температурный коэффициент, для роликовых подшипников

К_т = 1;

К_б – коэффициент безопасности (динамический). Для вагонных подшипников при установке на шейке оси с дистанционными кольцами принимают К_т =1,3; без дистанционных колец – К_б =1,4.

С целью определения эквивалентной динамической нагрузки необходимо переменные радиальные силы, действующие на подшипник букс, привести к средним постоянным величинам. При достаточной точности расчетов среднюю постоянную нагрузку, имеющую то же влияние на долговечность подшипника, что и переменная нагрузка, определяют по формуле

, (8.2)

где p_1, p₂ – соответственно повторяемость нагрузок F_1, F₂ в долях единицы.

При определении эквивалентной динамической радиальной нагрузки для универсальных грузовых вагонов p₁=0,7 – доля эксплуатации вагона в груженом режиме, p₂=0,3 – то же в порожнем режиме; для специализированных грузовых вагонов можно принять p₁=p₂=0,5. Соответственно определяют составляющие нагрузок F₁ и F₂, действующие на подшипник. При этом следует учесть, что F₁=P_ст, взятую из расчета статических нагрузок на детали тележки. А F₂ определяется аналогично при подстановке веса тары (T) вместо веса брутто (P_бр) вагона.

Для роликовых подшипников долговечность в млн. оборотов при 90% надежности рассчитывают по формуле

, (8.3)

где С – базовая динамическая грузоподъемность, подсчитанная по формулам или принимаемая по каталогам в зависимости от выбранного типа подшипника, кН;

Р_р – эквивалентная динамическая нагрузка, кН.

В километрах пробега вагона долговечность подшипника можно пересчитать, используя формулу:

, (8.4)

где D_к – диаметр по кругу катания среднеизношенного колеса вагона. При номинальном диаметре 0,95 м, D_к =0,9 м.

Расчетная долговечность роликовых подшипников типовой буксы, определяемая по формуле (8.4), согласно нормам, должна быть не менее 1,5 млн. км – для грузовых вагонов.

37