Подшипники качения. Общие сведения и классификация. Статическая грузоподъемность подшипников, страница 2

Подшипники качения часто подвергаются совместному действию радиальной и осевой нагрузок; нагрузка может быть постоянной, переменной или сопровождаться ударами; вращаться может внутреннее или наружное кольцо; температура может быть нормальной, повышенной или пониженной. Все эти факторы влияют на работоспособность подшипников и должны учитываться при выборе приведенной нагрузки.

Следует заметить, что валы рассчитывают раньше опор и, следовательно, диаметр цапфы под подшипником, как правило, известен. Тип подшипника можно определить расчётом или его принимают из конструктивных требований. Остаётся подобрать серию подшипника (лёгкую, среднюю или тяжёлую).

Начинать подбор подшипника следует с лёгкой по диаметру и нормальной по ширине серии. При этом важно иметь в виду, что внутренний диаметр подшипника остаётся неизменным для любой из указанных серий. Наружный диаметр, ширина подшипника и значения статической и динамической грузоподъёмности увеличиваются при переходе от лёгкой серии к средней и тяжёлой серии и от узкой - к нормальной и широкой серии.

Эквивалентная динамическая нагрузка вычисляется в соответствии с выражением:

Р = (Х ∙ V ∙ F_r +Y ∙ F_a )К_б ∙ К_m.

где F_r и F_a - радиальная и осевая нагрузка на подшипник соответственно, например, реакции в опоре от действия внешних сил, определяемые при расчёте вала. V - коэффициент вращения кольца, равный 1, если вращается внутреннее кольцо; при вращении наружного кольца V = 1,2.

Коэффициенты X и Y (динамической радиальной и осевой нагрузки соответственно) зависят от конструкции подшипника и параметра осевого нагружения е. Параметр осевого нагружения е равен предельному значению отношению F_a /F_r, при котором осевая нагрузка ещё не уменьшает ресурс подшипника. При отсутствии осевой нагрузки на подшипник (F_A = 0) коэффициент X = 1 и формула для расчёта эквивалентной нагрузки Р упрощается.

При наличии радиальной и осевой нагрузки коэффициенты X и Y определяют следующим образом. Задавшись серией подшипника (сначала - лёгкой), выписывают для выбранного типоразмера подшипника значение С_0г и вычисляют отношение F_a / C_0r. Затем по таблице 1 находят параметр осевого нагружения е и в зависимости от величины соотношения F_a / F_r > e или F_a / F_r < е принимают значения X и Y.

К_б – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки и последствия выхода подшипника из строя (таблица 2);

К_т – коэффициент, учитывающий влияние температуры (К_т = 1…1,4); при температуре подшипникового узла до 100 °С принимают К_т = 1 (таблица 3).

Таблица 1

Коэффициенты радиальной Xи осевой Υ нагрузок

Продолжение таблицы 1