Розрахунок імовірності неруйнування підшипників кочення

 

Вимоги, що розроблені на стадії технічного завдання і технічного проекту, є вихідними даними при розрахунку ресурсу деталей автомобіля у імовірнісному аспекті.

Розміри деталей (наприклад, діаметри зовнішнього та внутрішнього кільця, радіуси заокруглень, коефіцієнти працездатності підшипників кочення) беруть згідно довідникових даних [2] за вказівкою викладача.

Навантаження, що діють на підшипники, коефіцієнти безпеки, обертання та температури, беруть за даними довідників [2].

Розрахункову ймовірність Р(Т_руj) неруйнування підшипників кочення визначають залежно від величини:

 

, (23)

 

де Т_р90 – 90 %-й ресурс, год.

, (24)

 

 

де С – коефіцієнт працездатності, що визначається за каталогом [2] згідно заданого за завданням номера підшипника;

Q – умовне навантаження на підшипник, Н (розраховується за формулами каталогу [2]);

α – показник степеня (при 90%-му ресурсі α = 3);

n – частота обертання задається викладачем, хв^-1;

Т_рγj – заданий згідно умови гамма-відсотковий ресурс підшипника, год.

 

 

Розраховуючи ймовірність неруйнування підшипників, слід дотримуватись виконання умови:

Р(Т_ру) , γ_j/100 (25)

або

100Р(Т_ру) , γ_j (26)

 

Розрахункову ймовірність неруйнування підшипника кочення визначають за знайденим значенням Р(Т_ру) (рис. 3). Знайдене значення порівнюють із заданою ймовірністю неруйнування γ_j, користуючись співвідношенням (13).

 

 

 

Рис. 4.1 – Залежність імовірності неруйнування

підшипників кочення від коефіцієнту

 

 

Послідовність розрахунку ймовірності

Неруйнування підшипників кочення

Розрахунок імовірності неруйнування підшипника проводиться згідно [2].

1. Добирають тип та номер підшипника з конструктивних міркувань (видається викладачем з навчальних міркувань).

2. За довідником [2] визначають умовне навантаження на підшипник та всі необхідні коефіцієнти:

(27)

де R – радіальне навантаження, кН, (видається згідно завдання);

К_к – коефіцієнт обертання кільця (знаходять згідно номера підшипника із довідника [2]);

m – коефіцієнт, що враховує вплив радіального та осьового навантаження на термін служби підшипника [2];

А – осьове навантаження на підшипник, кН, (згідно завдання);

К_σ – коефіцієнт характеру навантаження [2];

К_t – температурний коефіцієнт [2];

3. За формулою (11) визначають 90%-й ресурс, год.

4. Визначають коефіцієнт за формулою (10).

5. Для розрахункового підшипника кочення за знайденим визначають ймовірність його неруйнування.

 

В кінці розрахунку проводиться перевірка виконання умови (13) та робиться висновок про відповідність підшипника заданим умовам експлуатації та заданому ресурсу.

На цьому розрахунок ймовірності неруйнування підшипника вважається виконаним.

 

Приклад розрахунку

Завдання: перевірити відповідність підшипника за даними умовами навантаження та роботи.

Дано: ПК 226 – підшипник кочення кульковий радіальний однорядний, з наступними умовами навантаження та роботи:

1. Радіальне навантаження на підшипник

2. Осьове навантаження на підшипник

3. Частота обертання внутрішнього кільця підшипника

4. Робота при короткочасному перенавантаженні до 150%;

5. Робоча температура підшипника t ≤ 125° C;

6. Гама-відсотковий ресурс підшипника (при ).

Розрахунки:

1. Визначаємо умовне навантаження на підшипник:

,

де A = 300 кГ− осьове навантаження на підшипник;

R = 1000 кГ − радіальне навантаження на підшипник;

− коефіцієнт впливу радіального та осьового навантаження підшипника;

− коефіцієнт обертання кільця підшипника;

− коефіцієнт характеру навантаження підшипника;

− температурний коефіцієнт.

Отже,

2. Розрахуємо гама-відсотковий ресурс підшипника при :

де С = 182000 Н − коефіцієнт працездатності (вибирається згідно заданого типу підшипника);

− показник степеня;

3. Визначаємо коефіцієнт :

4. Визначаємо ймовірність неруйнування підшипника при заданих умовах експлуатації (знаходиться згідно та γ з рисунка 4):

 

 

Висновок: порівнюючи із заданою ймовірністю неруйнування підшипника маємо . Тобто, даний підшипник при зазначених умовах в заданому режимі навантаження і робочій температурі відповідає вимогам заданого ресурсу, який може бути забезпечений з ймовірністю 98% замість 90% за завданням.