Проверка долговечности подшипников.

 

Для определения долговечности подшипников необходимо предварительно определить реактивные силы, которые действуют в месте установки подшипников на вал. На балку (вал) действуют силы зубчатом зацеплении и силы, возникающие в цепной (или ременной) передачи. Реакции рассчитываются в горизонтальной и вертикальной плоскостях по методам статики. Подшипники действуют суммарные реакции, которые являются геометрической суммой горизонтальных и вертикальных реакций.

Данные для расчетов долговечности радиально-упорных конических подшипников выбираются по ГОСТ 333-79 (табл. 8.1).

После определения осевых составляющих реакций в роликовых радиально-упорных подшипниках рассчитываются их осевые нагрузки по формулам в табл. 8.2.

Затем расчеты ведутся параллельно для обоих подшипников с целью определения того подшипника, который более нагружен.

по отношению определяется, следует учитывать осевую силу при расчете эквивалентной нагрузки. если отношение меньше коэффициента осевой нагрузки е (табл. 8.1), то осевая сила не учитывается, если отношение меньше коэффициента осевой нагрузки е - осевая сила учитывается. В соответствии от этого выбираются расчетные коэффициенты по табл. 8.3.

Эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по формуле , (8.1)

 

де X, Y – коэффициенты, соответственно радиального и осевой нагрузки, табл. 8.3;

V – коэффициент вращения кольца, табл. 8.4;

К_δ - коэффициент безопасности, табл. 8.5;

К_Т – температурный коэффициент, табл. 8.6.

Роликовые подшипники конические однорядные, ГОСТ 333 - 79

(С сокращениями).

Таблица 8.1

Условное обозначение	d	D	T	C	e	Y
мм	кН
			13,25 15,25 16,25 17,25 18,25 19,25 20,75 21,75 22,75 23,75	14,0 21,0 24,0 31,5 38,5 46,5 50,0 56,0 65,0 78,0	0,31 0,36 0,36 0,36 0,37 0,38 0,41 0,37 0,41 0,35	1,97 1,67 1,67 1,64 1,62 1,56 1,45 1,60 1,46 1,71
			16,25 18,25 20,75 22,75 25,25 27,25 29,25 31,5 33,5		0,30 0,36 0,34 0,32 0,28 0,28 0,31 0,33 0,30	2,03 1,67 0,78 1,38 2,16 2,16 1,94 1,80 1,97

 

Формулы для расчета осевых нагрузок.

Таблица 8.2

Условия нагрузки Осевые нагрузки	Условия нагрузки Осевые нагрузки
;	;
;
;	;

 

Значения коэффициентов X и Y для однорядных радиально-упорных роликовых подшипников.

 

Таблица 8.3

X	Y	X	Y
		0,4	По ГОСТ 333-79 (табл. 8.1)

 

 

Коэффициент вращения кольца V.

Таблица 8.4

Кольцо подшипника вращается	Коэффициент вращения кольца V
Внутреннее
Внешнее	1,2

 

После определения эквивалентной нагрузки Fe рассчитывается на долговечность тот подшипник, у которого больше эта нагрузка. Расчетная долговечность в миллионах оборотов определяется по формуле, млн.об.

, (8.2)

или

, (8.3)

 

Коэффициент безопасности К_δ.

Таблица 8.5

характер нагрузки	Кδ	Примеры использования
Спокойная без толчков	1,0	Ролики ленточных конвейеров
Легкие толчки, кратковременные перегрузки до 125%	1,0...1,2	Прецизионные зубчатые передачи, металлорежущие станки (кроме строгальных и долбежных), блоки, легкие вентиляторы
Умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременная перегрузка до 150%	1,3...1,5	Буксы рельсового подвижного состава, зубчатые передачи 7-й и 8-й степеней точности, редукторы всех конструкций, винтовые конвейеры
То же в условиях повышенной надежности	1,5...1,8	Центрифуги, мощные электрические машины, энергетическое оборудование

Температурный коэффициент .

Таблица 8.6

Рабочая температура подшипника, С˚	≤100
Температурный коэффициент КТ	1,0	1,05	1,15	1,25	1,35	1,40

 

Расчетная долговечность в часах определяется по формуле, ч.

, (8.4)

Для зубчатых редукторов ресурс работы по ГОСТ 16162 - 85 может превышать 36000 ч. (Такой ресурс работы самого редуктора), но должен быть не менее 10000 ч. (Минимально допустимая долговечность при условии замены подшипников при ремонте редуктора).

Пример проверочного расчета подшипников ведомого вала приведен в приложении 1.