17.4 Генератор компонентов подшипника качения

Генератор расчета подшипников обеспечивает полное проектирование и расчет параметров подшипника. Программа включает два метода расчета:

• расчет конструкции. Выполняется расчет конструкции подшипника на основе свойств зацепления, заданных пользователем.

• поверочный расчет. Выполняется расчет для подшипника, выбранного пользователем.

Параметры расчета вместе с формами их представления сохраняются в рисунке, и расчет можно быть заново запущен в любое время.

В Генераторе подшипников используются международные стандарты:

• ISO 1132 :1980 Подшипники качения - допуски - описания

• ISO 5593 Подшипники качения - словарь

• ISO/TR 9724 :1991 Подшипники качения - принципы и способы измерения

• ISO 5753 :1991 Подшипники качения - радиальный внутренний зазор

• ISO 578 :1987 Роликовые конические подшипники - дюймовая серия - допуски

• ISO 582 :1979 Подшипники качения - метрический ряд - ограничения размеров фаски

• ISO 1123 :1987 Роликовые конические подшипники - дюймовая серия - ограничения размеров фаски

• ISO 281 Подшипники качения - оценки динамической нагрузки и номинальный ресурс

• ISO 15 :1981 Подшипники качения - радиальные подшипники - размеры границ - общий план

• ISO 104 :1994 Подшипники качения - упорные подшипники - размеры границ, общий план

• ISO 355 :1977 Подшипники качения - метрические роликовые конические подшипники - размеры границ и обозначение серии

• ISO 15 :1985 Радиальные подшипники - размеры границ - общий план

17.4.1 Формулы расчета

• эквивалентная динамическая нагрузка , где F_r-радиальный компонент нагрузки подшипника [N], F_a-осевой компонент нагрузки подшипника [N], S-радиальный коэффициент, Y-осевой коэффициент, f_d-коэффициент дополнительных динамических сил

• изменение размера нагрузки , где P₁, ..., P_n-неполная эквивалентная динамическая нагрузка [N], об/мин₁, ..., об/мин_n - постоянная скорость при применении неполных нагрузок [об/мин]. t₁, ..., t_n-время при применении неполных нагрузок [%]

• для средней скорости после задержек

• эквивалентная статическая нагрузка (P_o < F_r, а после задержек P_o = F_r), где F_r-радиальный компонент нагрузки подшипника [N], F_a-осевой компонент нагрузки подшипника [N], X_o-радиальный коэффициент, Y_o-осевой коэффициент

• прочность при статической нагрузке s_o = P_o/C_o, где C_o-статическая нагрузочная способность [N]

• необходимая минимальная нагрузка F_min  0,02C, где A-оценки базовых динамических нагрузок [N]

• ресурс [часы] , где C - базовая динамическая нагрузочная способность [N], P - эквивалентная динамическая нагрузка подшипника [N], p – показатель р=3 - для шариковых подшипников, р=10/3 - для других подшипников, об/мин - скорость [об/мин],  a₁ - коэффициент надежности

• приблизительная потеря на трении , где  - коэффициент трения, P - нагрузка подшипника [N], d - диаметр отверстия подшипника, об/мин - скорость [об/мин].

17.4.2 Главное диалоговое окно

Для открытия сеанса работы с Генератором следует:

• в диалоговом окне ускорителя проектирования дважды щелкните кнопкой мыши на значке Подшипник.

• на панели Изделие выбрать Ускоритель проектирования/Подшипник.

В открывшемся окне Вид соединения следует указать тип расчета прочности подшипника

Главное окно Генератора подшипников качения имеет две вкладки, на которых расположены опции:

• Следующий - кнопка поиска следующего подходящего подшипника согласно заданному критерию выбора подшипника на указанную долговечность. Выходные значения отображаются на вкладке Результаты расчета.

• Ввод – вкладка, опции которой применяются для ввода значений параметров подшипника. Тип подшипника выбирается из выпадающего меню. Рассчитываются все выходные значения подшипника. Если вычисленное значение долговечности оказывается ниже требуемого значения, выходное значение отображается в красном цвете

  • Подшипники – раскрывающееся меню, в котором выбирается тип подшипника

  • Условия нагрузки – кнопка открытия одноименного диалогового окна:

    • Количество различных условий нагрузки – раскрывающийся список различных условий нагрузки. Максимально допустимое количество нагрузок 10

    • F_ri - радиальная компонента нагрузки на подшипник

    • F_ai - осевая компонента нагрузки на подшипник

    • n_i - скорость

    • t _i/t - время приведения в действие частичных нагрузок

  • Требуемая наработка L_h –список, в котором выбирается значения наработки L_h [часы]

  • Единицы - переключатель, обеспечивающий перерасчет в единицы, отличные от соответствующих выбранному типу подшипника. Значения, отображаемые в таблице в нижней части окна, корректируются согласно выбранным единицам

  • Коэффициент добавленных сил – текстовое поле, в котором отображается коэффициент добавленных сил

  • Коэффициент добавленных сил – кнопка, щелчок по которой открывает диалоговое окно Дополнительные силы, зависящие от типа механизма, в котором задается тип механизма, для условий работы которого выбирается подшипник

  • Рабочая температура – текстовое поле, в котором задается максимально допустимая рабочая температура

  • Требуемая надежность – текстовое поле, в котором задается требуемую надежность подшипника

  • Тип смазки – два переключателя выбора типа смазки

• Результаты расчета - вкладка, на которой отображаются вычисленные значения. Если при расчете всех выходных величин подшипника, выбранного пользователем, требуемый ресурс превышает расчетный, он будет отображен красным цветом, т.к. не выполняется условие L_h (расчетное)  L_h (требуемое). Если значение F_min меньше P, то значение F_min будет также отображаться красным цветом, т.к. не выполняется условие F_min > P.