Подшипники качения, страница 3

где Р – приведенная нагрузка; р – показатель степени кривой выносливости; р = 3 – для шариковых и р = 3,33 – для роликовых подшипников при вероятности их безотказной работы Р = 0,9.

     Приведенная нагрузка есть такая условная постоянная радиальная нагрузка, которая при приложении её к подшипнику с вращающимся внутренним и неподвижным наружным кольцами обеспечивает такую же долговечность, как и при действительных условиях нагружения и вращения.

,                                                          (5)

где X и Y– коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузок [13]; V – кинематический коэффициент; при вращении наружного кольца V = 1,2; при вращении внутреннего, а также для шариковых сферических подшипников и упорных подшипников V = 1; К_б– коэффициент безопасности [13]; К_т – температурный коэффициент, вводимый при t > 100 °С.

Радиальные нагрузки на подшипники определяют как результирующие реакции опор [7]:

                                                        (6)

Расчётную долговечность L_h, следует принимать по ГОСТ 16162: для зубчатых редукторов не менее 5000 ч., для червячных – 10000 ч. Ресурс подшипников L_h, принимают либо кратным ресурсу привода t_S (см. разд. 11 в [7]) либо равным ему.

Подшипники для переменных режимов работы подбирают по эквивалентной нагрузке Р_э и эквивалентной динамической грузоподъёмности. Стандартные классы нагрузки определяются величинами К_НЕ = 1; 0,8; 0,63 и т. д. (табл. 5 в [7]), поэтому при переменной нагрузке Р_э = 0,8Р; Р_э = 0,63Р и т. д. По диаметру шейки вала dи потребной динамической грузоподъёмности С_п подбирают подшипник соответствующей серии при выполнении условия

С > С_п,                                                           ( 7)

где С – динамическая грузоподъёмность по каталогу.

Подшипники в симметричных конструкциях (рис. 1, а – г) рассчитывают по более нагруженной опоре (по большим Р_э и С_п) и принимают обе опоры одинаковыми. Долговечность более нагруженной опоры определяют из формулы (4):

,                                                       (8)

где а – коэффициент надёжности; выбирают по ГОСТ 18875 и по табл. 3 в зависимости от вероятности неразрушения.

Таблица 3

Значения коэффициента надёжности

В каталогах указаны значения С  с вероятностью Р = 0,9, поэтому принятие в расчётах a = 1 является обоснованным.

Расчёт на предотвращение пластических деформаций ведут при п < 1 об/мин, в том числе при кольцах подшипника, не вращающихся друг относительно друга. Расчётным параметром является статическая грузоподъёмность.

Под статической грузоподъёмностью С₀  понимают такую радиальную нагрузку, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной зоне контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения (0,0001 d_w). При выборе подшипника должно выполняться условие

,                                                         (9)

где F₀ – приведенная статическая нагрузка; она определяется как бóльшая из результатов расчёта по формулам:

                                                 (10)

где Х₀ и Y₀– коэффициенты радиальной и осевой статических нагрузок соответственно; например, для радиальных однорядных шарикоподшипников Х₀ = 0,6; Y₀= 0,5 [13].

Каталоги наиболее распространённых подшипников качения приведены в прил. А. В каталогах приведены (в мм): d-  внутренний диаметр внутреннего кольца подшипника, D– наружный диаметр наружного кольца,  В – ширина подшипника, r – размер фаски, s – толщина кольца, d_amin – минимально допускаемый диаметр вала из условия нормального упора в бурт вала, D_amax - максимально допускаемый диаметр корпусной детали из условия нормального упора в бурт крышки или кольца.