3.2.2 Эквивалентная динамическая нагрузка

Расчётный ресурс подшипника зависит от многих факторов, одним из которых является эквивалентная динамическая нагрузка Р_Е.

Эквивалентная динамическая нагрузка Р_Е — это постоянная радиальная нагрузка Р_Еr для радиальных и радиально-упорных подшипников, при приложении которой к подшипнику с вращающимся внутренним и неподвижным наружным кольцами обеспечивается такой же расчетный срок службы, как и при действительных условиях нагружения и вращения. Для упорных или упорно-радиальных подшипников с вращающимся тугим и неподвижным свободно посаженным кольцами эквивалентной динамической нагрузкой Р_Еа является постоянная центральная осевая нагрузка.

Эквивалентная динамическая нагрузка Р_Е определяется по формулам, приведённым ниже для различных подшипников:

Шариковые радиальные и радиально-упорные,

роликовые радиально-упорные ......

роликовые радиальные ....................

шариковые и роликовые радиальные сферические,

упорно-радиальные шариковые и

роликовые............................................

упорные шариковые и роликовые …

где К_Е - коэффициент эквивалентности. По ГОСТ 21354-87 режимы ра­боты машин с переменной нагрузкой сведены к шести типовым рёжи мам нагружения: 0 — постоянному; I—тяжёлому; II — среднему равно­вероятному; III — среднему нормальному; IV — лёгкому; V — особо лёгкому. Коэффициент эквивалентности выбирается для своего режима нагружения по таблице 3;

Таблица 3

Значения коэффициентов эквивалентности

Режим работы	0	I	II	III	IV	V
КЕ	1,0	0,8	0,63	0,56	0,5	0,4

К_б — коэффициент безопасности, значения которого берутся из таблицы 4.

К_Т — температурный коэффициент, вводимый только при повышении рабочей температуры t > 100°С (табл. 5);

V - коэффициент вращения. При вращающемся внутреннем кольце V=1, при неподвижном по отношению к нагрузке кольце V=1,2;

и - радиальная и осевая реакции в подшипнике ( и для опоры 1);

X и Y- коэффициенты радиальной и осевой динамических нагрузок.

Коэффициенты Х и Y радиальной и осевой динамических нагрузок выбирают по таблице 1 в зависимости от отношения и коэффициента е, характеризующего особенности нагружения подшипника при действии комбинированной (радиальной и осевой) нагрузки. Коэффициент е для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников с углом контакта зависит от отношения и угла контакта , а для остальных типов подшипников - только от угла контакта. Поэтому для подшипников с углом контакта первоначально для каждой из опор необходимо подсчитать отношение , по результату которого (колонка 3, табл.1) выбирают коэффициент е (колонка 8, табл. 1). Для подшипников с углом контакта коэффициент е назначают сразу по таблице.

Таблица 4

Значения коэффициентов безопасности

Характер нагрузки	Кб	Область применения
Спокойная нагрузка без толчков	1,0	Маломощные кинематические редукторы и приводы. Механизмы ручных кранов, блоков. Тали, кошки, ручные лебёдки. Приводы управления
Лёгкие толчки; кратковременные перегрузки до 125 % номинальной нагрузки	1,0-1,2	Прецизионные зубчатые передачи. Металлорежущие станки (кроме строгальных, долбёжных и шлифовальных). Гироскопы. Механизмы подъёма кранов. Электротали и монорельсовые тележки. Лебёдки с механическим приводом. Электродвигатели малой и средней мощности. Лёгкие вентиляторы и воздуходувки
Умеренные толчки; вибрационная нагрузка; кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки	1,3- 1,5	Зубчатые передачи. Редукторы всех типов. Механизмы передвижения крановых тележек и поворота кранов. Буксы рельсового подвижного состава. Механизмы поворота кранов.
То же, в условиях повышенной надёжности	1,5- 1,8	Механизмы изменения вылета стрелы кранов. Шпиндели шлифовальных станков. Электрршпиндели
Нагрузки со значительными толчками и вибрациями; кратковременные перегрузки до 200 % номинальной нагрузки	1,8-2,5	Зубчатые передачи. Дробилки и копры. Кривошипно-шатунные механизмы. Валки и адьюстаж прокатных станов. Мощные вентиляторы и эксгаустеры
Нагрузка с сильными ударами; кратковременные перегрузки до 300 % номинальной нагрузки	2,5-3,0	Тяжёлые ковочные машины. Лесопильные рамы. Рабочие роликовые конвейеры крупносортных станов, блюмингов и слябингов. Холодильное оборудование

Таблица 5

Значения температурного коэффициента

tраб, 0 1рап> ^	100	125	150	175	200	225	250
Кг	1,0	1.05	1,10	1,15	1,25	1,35	1,4

При выборе подшипников следует иметь в виду, что при осевая нагрузка для однорядных подшипников не оказывает влияния на эквивалентную нагрузку (в этом случае Х=1, Y=0). Для двухрядных подшипников даже небольшая осевая нагрузка влияет на эквивалент­ную нагрузку, и при в подшипниках работает только один ряд.