Вопрос №25 (Подшипники качения, их подбор и расчёт).

Подшипники качения позволяют снизить потери на трение, заменив трение скольжения в режиме смешанной смазки на трение качения. Шариковые радиальные подшипники (рис. 3.14а на стр.80) воспринимают значительную радиальную нагрузку и небольшую осевую нагрузку в обоих направлениях. Они недороги и находят очень широкое применение в различных машинах и механизмах.

Шариковые и роликовые радиальные сферические подшипники предназначены для восприятия больших радиальных нагрузок, они допускают значительный (до 4°) прогиб вала без заклинивания в опорах.

Шариковые радиально-упорные и роликовые конические подшипники отличаются большой грузоподъёмностью, предназначены для восприятия комбинированных нагрузок одного направления, но требуют регулировки опор при сборке. Шариковые упорные подшипники воспринимают только осевые нагрузки, хорошо работают на вертикальных валах.

Роликовые радиальные подшипники обладают большой радиальной грузоподъёмностью. Их выпускают с короткими цилиндрическими роликами и с длинными цилиндрическими роликами.

(Серии подшипников качения можно посмотреть на стр. 81 рис. 3.15).

Условное обозначение подшипника может содержать до восьми цифр. где две первые цифры (считая, справа налево), умноженные на 5, показывают внутренний диаметр подшипника в пределах от 20 до 495 мм. Третья цифра - серия подшипника по диаметру, четвёртая - тип подшипника, пятая и шестая - конструктивная разновидность подшипника, седьмая цифра - серия подшипника по ширине.

Восьмая цифра (проставленная через тире) указывает на класс точности подшипника. Обычно применяют подшипники нормального класса точности, обозначаемого 0. Нули в условном обозначении подшипника до первой значащей цифры не проставляют. При проектировании машин подшипники качения не конструируют, а подбирают из числа выпускаемых либо по статической грузоподъёмности, либо по динамической грузоподъёмности. Подбор подшипников по статической грузоподъёмности производят при частоте вращения вала n < 1 об/мин. Из каталога выбирают тип подшипника, а по диаметру цапфы его типоразмер сначала лёгкой серии (формулы на стр.82). Если условие не выполняется, переходят на типоразмер подшипника средней (затем - тяжёлой) серии.

Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности.

Последовательность подбора и расчёта подшипников для приводов и редукторов общего назначения при требуемых ресурсах Lh > 12000 ч:

а). Выбирают тип подшипника в зависимости от характера нагрузок

и особых требований к подшипнику, вытекающих из условий его эксплуатации (самоустанавливаемость).

б). Подбор типоразмера подшипника из стандарта по диаметру цапфы d(n) под подшипником начинают с лёгкой серии. При установке на валу радиально-упорных подшипников необходимо рассчитать осевую нагрузку, действующую на подшипник в зависимости от схемы установки подшипников. Определяют отношение F(а) / F(r), а также отношение F(a) / C(0) и по таблицам справочника принимают коэффициент осевого нагружения ех в зависимости от величины отношения F(a) / C(0) . При этом осевая сила на подшипник по направлению действия осевой силы в зацеплении может составлять F(a) = F(a) + S(а).

в). Рассчитывают эквивалентную нагрузку на подшипник РЭ, кН. Эквивалентная нагрузка для радиальных и радиально-упорных подшипников - это условная постоянная радиальная нагрузка, при приложении которой к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и неподвижным наружным подшипник будет иметь такую же долговечность, что и при действительных условиях нагружения (формулы на стр. 83).