10.1 Определение расчётной осевой силы.

Расчётные осевые силы F_a для радиально-упорных ПК определяют с учётом осевых составляющих F_e от радиальных нагрузок.

Осевые составляющие F_e зависят от:

1. радиального зазора в ПК

2 . угла контакта α.

В ПК с нормальным радиальным зазором зона нагружения составляет около 120^о и радиальную нагрузку воспринимают тела качения, находящиеся в этой зоне.

Расчёты показывают, что у конических РПК осевая сила, равная сумме осевых составляющих от всех роликов, находящихся в зоне нагружения, в среднем равна F_e=1,25 F_r tgα . Учтя, что для этих ПК

e=1,5tg получим: F_e=0,83 F_r e.

Ранее отмечалось, что при F_a>VF_re осевая сила влияет на долговечность однорядных подшипников. С учетом последней формулы можно сделать вывод о том, что на долговечность конического роликоподшипника влияет осевая сила F_a>1,2VF_e , т.е. превышающая осевую составляющую от F_r на 20% . В нагруженной зоне радиально-упорных ШПК углы контакта шариков с кольцами различны. Поэтому суммирование осевых составляющих от каждого из нагруженных шариков весьма затруднительно. Найденное в результате сложных расчётов отношение осевой составляющей F_e к радиальной нагрузке F_r и получило название параметра осевого нагружения e.

Таким образом, осевая составляющая от радиальной нагрузки в радиально- упорном ШПК: F_e=eF_r .

На основании этой формулы можно заключить, что на долговечность радиально-упорного ШПК влияет осевая сила: F_a>VF_e .

Правило определения осевой силой F_a :

• Расчётной осевой силой F_a для рассматриваемого подшипника является бóльшая по абсолютной величине из двух сил: 1.осевая составляющая F_e от его радиальной нагрузки F_r или

2. алгебраическая сумма внешних осевых сил F_x и осевой составляющей F_e от радиальной нагрузки работающего с ним в паре другого подшипника. Со знаком плюс при этом берут силы, нагружающие подшипник (уменьшающие в нём зазор), со знаком минус - разгружающие его.

10.2 Расчёт долговечности ПК с учётом уровня надёжности. Подшипники одного типоразмера, работающие в одинаковых условиях, практически имеют различную долговечность, рассеивание которой может достигать 40-кратной величины.

На рис. показана графическая зависимость рассеивания долговечности относительно средней величины. Базовая долговечность L₁₀ является наименьшей для 90% ПК из данной партии.

Из рис. видно, что L₁₀ в 5 раз меньше средней долговечности L_m и в 20 раз меньше максимальной L_max.

С корректированная расчётная долговечность в млн. оборотов для надёжности (100-n)% определяется по формуле: L_n= L₁₀ a₁ ,

где a₁ - коэффициент долговечности при надежности, отличной от 90%.

В каталогах указаны значения С_r с коэффициентом надежности P(t)= 0,9. В тех случаях, когда необходимо увеличить надежность, величину a₁ уменьшают(см. табл.):

n	Ln	Надёжность в %	a1
10	L10	(100-10)=90	1,00
5	L5	(100-5)=95	0,62
4	L4	(100-4)=96	0,53
3	L3	(100-3)=97	0,44
2	L2	(100-2)=98	0,33
1	L1	(100-1)=99	0,21

Долговечность в часах L_h=10 ⁶L_n/60n