3. Расчет подшипников на долговечность
Расчет подшипников на долговечность производится исходя из динамической грузоподъемности.
Динамической грузоподъемностью радиальных и радиально-упорных подшипников называется постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник с неподвижным наружным кольцом может выдержать в течении расчетного срока службы, исчисляемого в 1млн. оборотов внутреннего кольца.
Динамической грузоподъемностью упорных и упорно-радиальных подшипников называется постоянная центральная осевая нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение расчетного срока службы, исчисляемого в 1 млн. оборотов одного из колец подшипников.
Под расчетным сроком службы понимают срок службы партии подшипников, в которых не менее 90% одинаковых подшипников, при одной и той же нагрузке в частоте вращения должны отработать без появления на рабочих поверхностях раковин и отслаивания.
Зависимость между номинальной долговечностью (расчетным сроком службы), динамической грузоподъемностью и действующей на подшипник нагрузкой определяется формулой:
,
где С - динамическая грузоподъемность по каталогу, Н;
Р - эквивалентная нагрузка, Н;
р - показатель степени (для шарикоподшипников р=3, для роликоподшипников р=10/3).
Номинальная долговечность в часах:
Эквивалентная нагрузка для радиальных шарикоподшипников в радиально-упорных шарико- и роликоподшипников:
для роликоподшипников:
для упорных подшипников:
где V- коэффициент вращения;
при вращении внутреннего кольца V=1, при вращении наружного V=1,2; Fr – радиальная нагрузка;
Fa – осевая;
Кб – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки на подшипник (табл. 4);
Кt – температурный коэффициент, учитывающий рабочую температуру нагрева подшипника, если она превышает 100°С (табл. 5);
X, У - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок (табл. 6).
Коэффициенты безопасности
Таблица 4
|
Характер нагрузки на подшипник |
Кб |
|
Спокойная; толчки отсутствуют |
1 |
|
Легкие толчки. Кратковременные перегрузки до 125% номинальной (расчетной) нагрузки |
1,3…1,2 |
|
Умеренные толчки. Вибрации. Кратковременные перегрузки до 150% |
1,3…1,8 |
|
Со значительными толчками и вибрацией. кратковременные перегрузки до 200% |
1,8…2,5 |
|
С сильными ударами и кратковременными нагрузками до 300% |
2,5…3,0 |
Температурный коэффициент
Таблица 5
|
Рабочая температура подшипника, С˚ |
Кt |
Рабочая температура подшипника, С˚ |
Кt |
|
125 |
1,05 |
200 |
1,25 |
|
150 |
1,1 |
225 |
1,35 |
|
175 |
1,15 |
250 |
1,4 |
Значение коэффициентов радиальной X и осевой y нагрузок для однорядных подшипников
Таблица 6
|
Тип подшипника |
Угол контакта, α˚ |
|
|
|
е | ||
|
X |
Y |
X |
Y | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Шариковые радиальные |
0 |
0,014 |
1 |
0 |
0,56 |
2,30 |
0,19 |
|
0,028 |
1,99 |
0,22 | |||||
|
0,056 |
1,71 |
0,26 | |||||
|
0,084 |
1,55 |
0,28 | |||||
|
0,11 |
1,45 |
| |||||
|
0,17 |
1,31 |
0,34 | |||||
|
0,28 |
1,15 |
0,38 | |||||
|
0,42 |
1,04 |
0,42 | |||||
|
0,56 |
1,00 |
0,44 | |||||
|
Роликовые конические |
– |
– |
1 |
0 |
0,4 |
0,4tgα |
1.5tgα |
|
Шариковые упорно-радиальные |
45 |
– |
– |
– |
0,66 |
1,00 |
1,25 |
|
60 |
0,92 |
1,00 |
2,17 | ||||
|
75 |
1,66 |
1,00 |
4,67 | ||||
|
Роликовые упорно-радиальные |
– |
– |
– |
– |
– |
1,00 |
1.5tgα |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Шариковые радиально-упорные |
12 |
0,014 |
1 |
0 |
0,45 |
1,81 |
0,30 |
|
0,029 |
1,63 |
0,34 | |||||
|
0,057 |
1,46 |
0,37 | |||||
|
0,086 |
1,34 |
0,41 | |||||
|
0,11 |
1,22 |
0,45 | |||||
|
0,17 |
1,13 |
0,48 | |||||
|
0,29 |
1,04 |
0,52 | |||||
|
0,43 |
1,01 |
0,54 | |||||
|
0,57 |
1,00 |
0,54 | |||||
|
Шариковые радиально-упорные |
18-20 |
– |
1 |
0 |
0,43 |
1,00 |
0,57 |
|
24-26 |
0,41 |
0,87 |
0,68 | ||||
|
30 |
0,39 |
0,76 |
0,80 | ||||
|
35-36 |
0,37 |
0,66 |
0,95 | ||||
|
40 |
0,35 |
0,57 |
1,14 | ||||
