20. Критерии работоспособности и методы расчета подшипников качения
2.Критерии работоспособности подшипников качения.
Причины выхода из строя:
при длительной работе быстроходных валов: усталостное выкрашивание тел качения и колец; переменные перегрузки;
кратковременные при кратковременных перегрузках быстроходных валов;
при крайне малой частоте вращения валов
;при качательном вращении: пластическая деформация тел качения и колец;
износ и разрушение сепаратора.
Т.о. основным критерием работоспособности подшипников качения является прочность (усталостная и статическая) по контактным напряжениям.
Расчет
ПК на контактную и усталостную прочность
ведется по динамической грузоподъемности
,
а на статическую контактную прочность
-
.
Расчет пк по динамической грузоподъемности (проводится для быстроходных валов).
Динамическая
грузоподъемность
- это радиальная нагрузка, при которой
ПК работает без усталостного выкрашивания
в течение 1млн.об.
Для
каждого подшипника
приведено в справочнике. Расчет сводится
к определению долговечности ПК, выражают
либо в [млн/об], либо в
.
,
где n-
частота вращения,
,где
С- динамическая грузоподъемность; р-
эквивалентная нагрузка на ПК;
q- показатель степени [ зависит от типа подшипника (3-для шарикового, 10/3 – для роликового)].
Т.о. условие работоспособности ПК по динамической грузоподъемности записывается в виде:
(1), где
-
заданный срок службы подшипника в часах.
Проектный расчет подшипника проводится по формуле (1), при их равенстве и выразив С, получим
Понятие об эквивалентной нагрузке на пк.
Э
квивалентная
нагрузка
-
это условная постоянная радиальная
нагрузка, которая обеспечивает ту же
долговечность ПК, какую он будет иметь
при действительных условиях нагружения
и вращения.
-
радиальная и осевая нагрузка на подшипник;
-
коэффициент вращения (учитывает какое
кольцо вращается)
V=1- внутреннее кольцо; V=1.2- внешнее кольцо.
-
коэффициенты соответственно радиальной
и осевой нагрузки, зависят от отношения
,
предельное значение
-
параметр осевого нагружения. Если
.
Если
берутся в таблицах.
Т.о.
параметр осевого нагружения е
приводится
в справочнике в зависимости от типа
подшипника и отношения
.
Физический
смысл е –
определяет «чувствительность» ПК к
осевой нагрузке, определяет дополнительные
осевые составляющие в радиально-упорных
подшипниках.
-
учитывает характер нагрузки (ударная,
спокойная и т.д.);
-
учитывает температуру подшипника (при
).
4.Расчет пк по статической грузоподъемности .
Проводится в случае кратковременных перегрузок быстровращающихся валов при расчете ПК с частотой вращения менее 1об/мин, а также при качательном движении.
С
татическая
грузоподъемность
- это радиальная
нагрузка, при которой общая пластическая
деформация тел качения и колец не
превышает
.
- статическая
эквивалентная нагрузка
- нагрузка на подшипник;
-
коэффициенты (по таблицам).