4.10 Расчёт подшипников качения на долговечность

Коэффициент, учитывающий какое кольцо подшипника вращается относительно вектора радиальной нагрузки

V=1.

Коэффициент, учитывающий характер приложения нагрузки на подшипник

К_б=1,5.

Коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника

К_t=1.

Коэффициент, радиальной (F_r) и осевой (F_x) нагрузок

е=0,631(F_r/C₀)^0.125=0.401.

Для быстроходного вала

F_x1/(V∙F_r1)=4802,6/(1∙480)=10,02>0,401.

где F_x1 – осевая нагрузка на быстроходном валу, Н;

F_r1 – радиальной нагрузка на быстроходном валу, Н.

Для тихоходного вала

F_x2/(V∙F_r2)=6250/(1∙480)=0,179<0,35.

где F_x2 – осевая нагрузка на тихоходном валу, Н;

F_r2 – радиальной нагрузка на тихоходном валу, Н.

Значения коэффициентов радиальной X и осевой X нагрузок

Для быстроходного вала

Y=1.37.

X=0.45.

Расчётная нагрузка

Для быстроходного вала

F_расч=(X∙V∙F_r1+Y∙F_x1)∙К_б∙К_t, (4.75)

где X - коэффициентов радиальной нагрузки;

Y – коэффициентов осевой нагрузки;

К_б - коэффициент, учитывающий характер приложения нагрузки на подшипник;

К_t - коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника;

F_r1 – радиальной нагрузка на быстроходном валу, Н;

F_x1 – осевая нагрузка на быстроходном валу, Н.

F_расч=(1∙0.45∙480.2+1.37∙4802.6)∙1,5∙1=10193.5 Н.

Долговечность подшипника

L=(С/F_расч)^m, (4.76)

где С – динамическая грузоподъёмность, Н;

F_расч1– расчётная нагрузка, Н;

m=3 – для роликоподшипников.

Для быстроходного вала

L=(30800/10193.5)³=27.5 млн. об.

Минимальная долговечность подшипника

t_n=(10⁶∙L)/(60∙n), (4.77)

где L - долговечность подшипника, млн. об.;

n – частота вращения вала, с^-1.

Для быстроходного вала

t_n=(10⁶∙27.5)/(60∙101.5)=4515.599 час.

Расчётный срок службы машины или узла

t_m=К_год∙К_сут∙24∙365∙t, (4.78)

где К_год – годовой коэффициент;

К_сут – суточный коэффициент;

t – срок службы, лет.

t_m=0,8∙0,3∙24∙365∙5=10512 час.

t_m/t_n=10512/4515.599=2.32;