8. Расчет подшипника на долговечность
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[2]:
, (8.1)
где F - средняя постоянная нагрузка,
-
температурный коэффициент для роликовых
подшипников равный
=1;
-
динамический коэффициент безопасности
(для вагонных подшипников при установке
на шейке оси без дистанционных колец
=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 тоже влияние на долговечность подшипника, что и переменная нагрузка, определяют по формуле[2]:
, (8.2)
где
-
соответственно повторяемость нагрузок
в долях единицы.
При
определении эквивалентной динамической
радиальной нагрузки для универсальных
грузовых вагонов
=
0,7 – доля эксплуатации вагона в груженом
режиме;
=
0,3 – то же в порожнем режиме. Соответственно
определяют составляющие нагрузок
,
действующих на подшипник. При этом
следует учесть, что взятую из расчета
статических нагрузок на детали тележки.
А
определяется аналогично при подстановке
веса тары вместо веса брутто вагона
.
Подставляя все вышеперечисленные величины, определим среднюю постоянную нагрузку:
Эквивалентную радиальную нагрузку рассчитываем по формуле:
Для роликовых подшипников долговечность в миллион оборотов при 90% надежности рассчитывается по формуле[2]:
, (8.3)
где С - базовая динамическая грузоподъемность, подсчитанная по формуле или принимаемая по каталогам в зависимости от выбранного типа подшипника,
С = 495 кН;
-
эквивалентная динамическая нагрузка,
=
60,20 кН.
В километрах пробега вагона долговечность подшипника можно пересчитать, используя формулу[2]:
, (8.4)
где - диаметр по кругу катания средне изношенного колеса вагона, = 0,9 м;
Расчетная долговечность роликовых подшипников типовой буксы согласно нормам, должна быть не менее 1,5 млн. км для грузовых вагонов, то есть:
3570,36
млн. км
1,5
млн. км
Условие пробега подшипника выполнены.
Библиографический список
Пастухов И.Ф., Пигунов В.В., Кошкалда Р.О. Конструкция вагонов: Учебник для колледжей и техникумов ж.-д транспорта.-2-е изд.-М.: Маршрут, 2004.-504с.
Глазкова И.В., Методические указания к курсовой работе №1 по дисциплине «Вагоны (Общий курс)» для студентов специальности 150800; 2003.-41с.
Конструирование и расчет вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп./В.В. Лукин, Л.А. Шадур, В.Н. Котуранов, А.А. Хохлов, П.С. Анисимов.; Под ред. В.В. Лукина. - М.: УМК МПС России, 2000.-731стр.
Крылов В.И., Крылов В.В. Автоматические тормоза подвижного состава: Учебник для учащихся техникумов ж.-д. трансп. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983.-360 с.
Цистерны. (Устройство, эксплуатация, ремонт): Справочное пособие/ В.К. Губенко, А.П.Никодимов, Г.К. Жилин и др. - М.: Транспорт. 1990 - 151 с.