2.Расчет подшипников качения по статической грузоподъемности с0.

Методы расчета статической грузоподъемности и эквивалентной статической нагрузки подшипников качения устанавливаются ГОСТ 18854-82.

Подшипники грузовых крюков, домкратов, нажимных устройств прокатных станов и других машин периодически подвержены нагрузкам при очень медленном вращении. «Невращающиеся» подшипники рассчитывают только по статической грузоподъемности.

Статическая грузоподъемность подшипника С₀ – это такая статическая нагрузка, при которой общая остаточная деформация тела качения или колец в наиболее нагруженной зоне не превышает 0,0001 диаметра тела качения при частоте вращения 1 об/мин.

В каталоге для каждого подшипника указана величина статической грузоподъёмности. Необходимо, чтобы:

, (5)

где, Р₀ – эквивалентная статическая нагрузка;

Эквивалентная статическая нагрузка определяется

, (6)

где F_r , F_a – радиальная и осевая нагрузки;

X₀ , Y₀ – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок. Приводятся в таблицах.

Схемы установки подшипников

В большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевых перемещений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на фиксирующие и плавающие.

В фиксирующей опоре ограничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях. Она воспринимают радиальную и осевую силы.

В плавающей опоре осевое перемещение вала в любом направлении не ограничено. Она воспринимают только радиальную силу.

В схемах на рис.6 вал зафиксирован в одной (левой на рисунке) опоре: в схеме на рис.6,а - одним подшипником; в схеме на рис.6,б - двумя однорядными подшипниками. В плавающей опоре применяют обычно радиальные подшипники. Эти схемы применяют при любом расстоянии l между опорами вала. Назначая фиксирующую и плавающую опоры, стремятся обеспечить примерно равную нагруженность подшипников и наименьшие силы трения в плавающей опоре

Рис.6. Схемы установки подшипников Рис.7. Схемы установки подшипников

В схемах на рис.7 - обе опоры фиксирующие.

Различают схемы «в распор» (рис. 7,а). В рассматриваемой конструктивной схеме каждая из опор ограничивает осевое перемещение вала только в одном направлении. Для этого торцы внутренних колец обоих подшипников упирают в торцы буртиков вала (или в торцы других деталей, расположенных на валу). Внешние торцы наружных колец подшипников упирают в торцы подшипниковых крышек (или в торцы других деталей, установленных в посадочном отверстии подшипникового гнезда корпуса).

Схема установки вала «в распор» конструктивно является наиболее простой. Она широко применяется для коротких валов (l/d = 6…8).

Для исключения защемления вала в опорах предусматривают осевой зазор «а», величина которого должна быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. Из опыта эксплуатации этот зазор устанавливают в пределах 0,2…0,5 мм. Схема с фиксацией подшипников «в распор» удобна в монтаже, но требует жёстких допусков на линейные размеры и опасна возможным защемлением тел качения при нагреве.

При установке вала «в растяжку» (рис.7,б) наружное кольцо подшипника устанавливают с упором в торец заплечика корпусной детали - стакана. Дополнительное крепление кольца с противоположной стороны не делают. Осевой зазор «а»в подшипниках при увеличении температуры вала увеличивается (вероятность защемления подшипников уменьшается). Поэтому расстояние между подшипниками можно брать несколько больше, а именно l/d = 8…10. Более длинные валы по схеме «в растяжку» устанавливать не рекомендуется из-за возможности появления недопустимых для радиально-упорных подшипников осевых зазоров.