4.11. Расчет подшипников качения

В основу расчета подшипников качения положены два критерия: по остаточным деформациям и усталостному выкрашиванию. При частоте вращения кольца n  10 об/мин критерием является остаточная деформация, расчет выполняют по статической грузоподъемности C_or; при n  10 об/мин критерием является усталостное выкрашивание дорожек качения, расчет выполняют по динамической грузоподъемности С_r. Суждение о пригодности подшипника выносится из сопоставления значений требуемой и базовой грузоподъемности (С_тр  С_r) или долговечности (L_10h  [L_10h]). Расчет подшипников качения приведен в [1, с. 85; 3, с. 239; 5, с. 372; 11, с. 109 – 112].

Действующие силы, Н: радиальные – и ; осевая – F_a = 523,23. Режим нагружения – постоянный.

Схема установки подшипников и действующих сил представлена на рис. 4.14.

Рис. 4.14

Определяем отношение:

. (4.78)

По значению отношения из прил., табл. П. 17, находим параметр осевого нагружения:

; . (4.79)

Осевые составляющие от радиальных нагрузок:

; Н; (4.80)

; Н.

Суммарные осевые нагрузки на подшипник:

так как S₂  S₁, F_a  S₂ – S₁, то из прил., табл. П. 18, следует:

; Н: ; Н. (4.81)

Для опоры, нагруженной большей осевой силой, определяем отношение:

. (4.82)

Уточняем значение параметра осевого нагружения (прил., табл. П. 17):

; e₂ = 0,358. (4.83)

Определяем отношение для правой, более нагруженной опоры:

; 0,593  е₂ = 0,358, (4.84)

где V=1 – коэффициент вращения внутреннего кольца подшипника.

Так как  е₂, то из прил., табл. П. 17, для е₂ находим значения коэффициентов радиальной Х и осевой Y нагрузок:

Х = 0,45; Y = 1,52.

Эквивалентная динамическая нагрузка правой опоры

, (4.85)

где К_б = 1,3 – коэффициент безопасности;

К_т = 1 – температурный коэффициент,

Р₂ = (1  0,45  2455 + 1,52  1457)  1,3  1 = 4315 (Н).

Уточняем коэффициент е₁ для левой опоры (прил., табл. П. 17):

; е₁ = 0,3. (4.86)

Находим отношение:

; 0,345 > е₂ = 0,3. (4.87)

Определяем коэффициенты Х и Y из прил., табл. П. 17:

Х = 1; Y = 0. (4.88)

Эквивалентная динамическая нагрузка левой опоры

, (4.89)

Р₁ = (1  1  1057 + 0  364.7)  1,3  1 = 1374 (Н).

Определяем долговечность выбранного подшипника 36310 для более нагруженной опоры (правой) [11, с. 108]:

, (4.90)

где а₁ = 1 – коэффициент надежности при вероятности безотказной работы 90 %;

а₂₃ = 0,8 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации;

k – показатель степени, для шариковых подшипников k = 3;

(ч). (4.91)

Так как рассчитанная (требуемая) долговечность больше базовой [ ], то выбранный подшипник пригоден для данных условий работы.