4 Освоение метода расчета долговечности подшипников
4.1 Определение эквивалентной динамической нагрузки
Для каждого рассмотренного подшипника (не менее пяти типов), определить эквивалентную динамическую нагрузку Р, равную при постоянной нагрузке.
Общая формула для определения эквивалентной динамической нагрузки Р имеет следующий вид:
Р =(ХVFr +YFa)KбKт (1)
где X и Y – соответственно коэффициенты радиальной и осевой нагрузки, определяемые из таблицы 4.1.1[1,2] и П3;
Таблица 4.1.1. – Коэффициенты радиальной Х и осевой Y нагрузок [1,2]
Тип подшипника |
Угол контакта а,° |
Относительная нагрузка
|
Однорядные подшипники |
Двухрядные подшипники |
e |
||||||
|
|
|
|
||||||||
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
||||
Шариковые радиальные |
0 |
0,014 0,028 0,056 0,084 0,11 0,17 0,28 0,42 0,56 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1.31 1,15 1,04 1,00 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 1,99 1,71 1,55 1,45 1,31 1,15 1,04 1,00 |
0,19 0,22 0,26 0,28 0,30 0,34 0,38 0,42 0,44 |
Шариковые радиально-упорные |
12
18…20 24…26 30 35; 36 40 |
0,014 0,029 0,057 0,086 0,11 0,17 0,29 0,43 0,57
- |
1
1 |
0
0 |
0,46
0,43 0,41 0,39 0,37 0,35 |
1,81 1,62 1,46 1,34 1,22 1,13 1,04 1,01 1,00 1,00 0,87 0,76 0,66 0,57 |
1
1 |
2,08 1,84 1,69 1,52 1,39 1,30 1,20 1,16 1,16 1,09 0,92 0,78 0,66 0,55 |
0,74
0,70 0,67 0,63 0,60 0,57 |
2,94 2,63 2,37 2,18 1,98 1,84 1,69 1,64 1,62 1,63 1,44 1,24 1,07 0,93 |
0,30 0,34 0,37 0,41 0,45 0,48 0,52 0,54 0,54 0,57 0,68 0,80 0,95 1,14 |
Роликовые конические |
- |
- |
1 |
0 |
0,4 |
0,4 ctg а |
1 |
0,45 ctg а |
0,67 |
0,67 ctg а |
1,51 tg а |
Шариковые упорно-радиальные |
45 60 75 |
- |
- |
- |
0,66 0,92 1,66 |
1 1 1 |
1,18 1,90 3,89 |
0,59 0,54 0,52 |
0,66 0,92 1,66 |
1 1 1 |
1,25 2,17 4,67 |
Роликовые упорно-радиальные |
- |
- |
- |
- |
tg а |
1 |
1,5 tg а |
0,67 |
tg а |
1 |
1,5 tg а |
Примечание. Для упорно-радиальных подшипников V=1. |
|||||||||||
Fr и Fa – соответственно радиальная и осевая нагрузки, действующие на подшипник, выбираемые из таблицы 2;
V – коэффициент вращения кольца (при вращении внутреннего кольца подшипника V=1, наружного V=1.2;
Kб - коэффициент безопасности, учитывающий условия работы, выбирается из таблицы 4.1.2 [1,2], а условия работы задаются в таблице 2;
Kт – температурный коэффициент, вводимый только при повышении температуры подшипникового узла свыше 100о, в работе принять равным 1.
Таблица 4.1.2 – Значения коэффициента безопасности [1,2]
Вид нагружения |
Кб |
Область применения |
Спокойная нагрузка без толчков |
1,0 |
Кинематические и ручные приводы. Ролики ленточных конвейеров. Передачи трением. |
Легкие толчки; кратковременные перегрузки до 125% от номинальной нагрузки |
1,0…1,2 |
Точные зубчатые передачи. Станки с вращательным главным движением. Электродвигатели малой и средней мощности. |
Умеренные толчки; кратковременные перегрузки до 150% |
1,3…1,5 |
Зубчатые передачи. Редукторы. Коробки передач автомобилей и тракторов. Механизмы кранов. |
То же, в условиях повышенной надежности |
1,5…1,8 |
Центрифуги и сепараторы. Механизмы и ходовые колеса кранов и дорожных машин. Строгальные и долбежные станки. |
Нагрузки со значительными перегрузками до 200% |
1,8…2,5 |
Дробилки и копры. Кривошипно-шатунные механизмы. Валки прокатных станов. |
Нагрузки с сильными ударами, перегрузки до 300% |
2,5…3 |
Тяжелые ковочные машины. Лесопилочные рамы. Конвейеры крупносортных станов, блюмингов и слябингов. |