2. Основные критерии работоспособности подшипников качения.

К опорам качения машин и механизмов предъявляется ряд требований, среди которых следует отметить: обеспечение необходимой долговечности, жесткости, бесшумности и незначительного сопротивления вращению.

Подшипник считается вышедшим из строя, если он перестает удовлетворять одному или нескольким из перечисленных требований.

Основными причинами утраты работоспособности подшипником является усталостное выкрашивание (питтинг) рабочих поверхностей тел качения или беговых дорожек колец, их абразивный износ, разрушение сепараторов, раскалывание колец и тел качения, образование недопустимых пластических деформаций на беговых дорожках.

Установлена связь между действующими на подшипник нагрузками и его долговечностью. Это обстоятельство исключает необходимость при проектировании машин производить расчет нагруженности деталей подшипников качения. Подшипники не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных, пользуясь стандартными методиками, разработанными для случаев вращающихся (ГОСТ 18855-73) и не вращающихся (ГОСТ 18854-73) подшипников.

В первом случае расчет ведут по динамической грузоподъемности (из условия отсутствия усталостных повреждений в течении расчетного срока службы), а во втором - по статической грузоподъемности (из условия предупреждения пластических деформаций).

По статической грузоподъемности подшипники выбирают в тех случаях, когда они воспринимают внешнюю нагрузку в неподвижном состоянии или вращаясь с угловой скоростью ω < 1,05 р/с (п< 10 об/мин).

По динамической грузоподъемности подшипники выбирают при угловой скорости вращения кольца ω > 1,05 р/с (п > 10 об/мин) [2].

3. Выбор типа подшипника

При предварительной конструктивной проработке выбирают тип подшипника и класс точности, намечают схему установки подшипника.

В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям [2].

Для опор валов цилиндрических колес редукторов применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники (рис.3.1 а).

Первоначально принимают подшипники легкой серии. Если при последующем расчете грузоподъемность подшипника легкой серии окажется недостаточной, принимают подшипник средней серии.

При чрезмерно больших размерах шариковых подшипников в качестве опор валов цилиндрических колес применяют также подшипники конические роликовые (рис.3.1 в).

Конические и червячные колеса должны быть точно и жестко зафиксированы в осевом направлении. Шариковые радиальные подшипники обладают малой осевой жесткостью. Поэтому в силовых передачах для опор валов конических и червячных колес применяют конические роликовые подшипники. Выбирают первоначально легкую серию.

А) б) в) г)

Рис.3.1. Подшипники качения

Для опор вала конической шестерни применяют также конические роликовые подшипники. При очень высокой частоте вращения вала - шестерни (п > 1500 об/мин) применяют подшипники шариковые радиально-упорные (рис.3.1.г). Первоначально применяют также подшипники легкой серии. Опоры червяка в силовых червячных передачах нагружены значительными осевыми силами. Поэтому в качестве опор вала червяка применяют в основном конические роликовые подшипники. При длительной непрерывной работе червячной передачи, с целью снижения тепловыделений, в качестве опор вала червяка применяют шариковые радиально-упорные подшипники. Первоначально принимают подшипники средней узкой серии.

Для опор плавающих валов шевронных передач применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (рис.3.1 б), также первоначальной легкой серии.