2. Абразивный износ деталей распространен в подшипниках, не имеющих надёжной защиты от попадания абразивных частиц (в строительных, дорожных, горных машинах и т.д.).
3. Разрушение сепараторов дает значительный процент выхода из строя подшипников качения, особенно быстроходных.
4. Раскалывание колец и тел качения связано с ударными и вибрационными перегрузками либо неправильным монтажом.
5. Остаточные деформации на беговых дорожках в виде лунок и вмятин (бринеллирование), возникающие при больших статических нагрузках, характерных для тяжелонагруженных тихоходных валов.
Для исключения разрушений беговых дорожек и тел качения в течение заданного ресурса подшипника выполняют расчёты по критериям прочности. Существует две методики расчёта:
1. Расчёт на статическую грузоподъемность по остаточным деформациям.
2. Расчёт на ресурс (долговечность) по усталостному выкрашиванию.
26.9. Расчёт по динамической грузоподъёмности
Расчёт по заданному ресурсу выполняют при частоте вращения n ³10 об/мин. При n = 1…10 об/мин в расчёт принимают n = 10 об/мин. Условие расчёта:
. (26.14)
Динамическая грузоподъёмность С – это такая постоянная нагрузка, которую подшипник может воспринимать в течение номинальной долговечности в 1 млн. оборотов. Значения С приведены в каталогах [9] для каждого типоразмера подшипника. Потребная (расчётная) динамическая грузоподъёмность и ресурс связаны эмпирической зависимостью:
(26.15)
где P– приведенная нагрузка;
p– показатель степени кривой усталости подшипника (p = 3 для шариковых и p = 3,33 для роликовых подшипников);
L – ресурс, млн. оборотов;
а1 – коэффициент надежности; при вероятности Р = 0,9 а1 = 1;
а2 – обобщённый коэффициент совместного влияния материала деталей подшипников и условий их эксплуатации [6].
На рис. 26.15 приведена кривая выносливости, соответствующая степенной зависимости
(26.16)
Рис. 26.15. Кривая выносливости
Базовая динамическая грузоподъёмность С гарантирована для 90% подшипников определённого типоразмера. Следовательно, в партии выпущенных подшипников вероятность отказа составляет 10%, в то время как фактическая динамическая грузоподъёмность 90% подшипников в соответствии с кривой выносливости может быть значительно выше паспортной. При постоянной частоте вращения ресурс Lh удобнее считать в часах. В этом случае:
(26.16)
Приведенная нагрузка P есть такая условная постоянная нагрузка, при которой обеспечивается такой же ресурс и надёжность, как и при действительных условиях нагружения:
(26.17)
где Fr и Fa – радиальная и осевая нагрузки;
X и Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;
V – коэффициент вращения (V =1 или 1,2);
Кб – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки;
КТ – температурный коэффициент, при t £100°C КТ=1.
Пример 26.1. Рассчитать радиально-упорные шарикоподшипники зубчатого редуктора по динамической грузоподъёмности по следующим исходным данным: радиальные нагрузки Fr1 = 5000 Н, Fr2 = 3500 Н, осевая нагрузка Fa = 1500 Н, диаметр шейки d = 40 мм. Частота вращения вала n = 100 об/мин. Ресурс Lh = 10000 ч. Расположение подшипников – «враспор» (рис. 26.18). Недостающими данными задаться.
Решение.
1. Принимаем предварительно подшипники лёгкой серии 36208 со следующими характеристиками: d×D×B×r = 40×80×18×2 [9], угол контакта α = 12°, динамическая грузоподъёмность С = 38 кН, статическая грузоподъёмность С0 = 23,2 кН.
2. По отношению Fa/ С0 = 1500/23,2·103 = 0,065 находим из таблиц [9] параметр осевой нагрузки е = 0,37.
3. Осевые составляющие:
4. Суммарные осевые нагрузки [9]:
5. Отношение осевых нагрузок к радиальным:
Fa1/ Fr1 = 1850/ 5000 = 0,37 = е; коэффициенты X = 1, Y = 0 [9];
Fa2/ Fr2 = 3350/ 3500 = 0,96 > е; коэффициенты X = 0,45, Y = 1,46. [9].
6. Приведенные нагрузки при Кт = 1 (t < 100°C), Кб = 1,4 [9] и кинематическом коэффициенте V = 1 (вращается внутреннее кольцо):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.