ДОПОЛНЕНИЕ К МЕТОДИЧЕСКОМУ УКАЗАНИЮ ПО РАСЧЕТУ Подшипников качения (1028397)
Онлайн-просмотр файла №1028397
Текст из файла
РАСЧЕТЫ ОПОР С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ С УЧЕТОМНОВЫХ СТАНДАРТОВ(Дополнение к справочно-методическому пособию [3])При ссылках на публикацию указывать источник:Фомин М.В. Расчет опор с подшипниками качения с учетом новыхстандартов. «Справочник». Инженерный журнал, изд-во «СПЕКТР» 2017,№3. С. 1-16.1Москва 2016М.В. ФоминСтатическая грузоподъемность подшипниковВГОСТ18854-2013«Подшипникикачения.грузоподъемность» [1] (дата введения 01.01.2015 г.)Статическаяпо сравнению спредшествующим стандартом дополнительно внесены рекомендации повыбору статического коэффициента безопасности S0 .Если кольца подшипника под нагрузкой взаимно неподвижны, топодшипник рассчитывают по статической грузоподъемности.Проверку по статической грузоподъемности проводят также в случаях,когда нагрузка условно считается статической: Подшипник при работе подвергается ударным нагрузкам. Частота вращения подшипника менее 10 мин-1. Подшипник совершает медленные колебательные движения.При действии на радиальный или радиально-упорный подшипникодновременно радиальной и осевой нагрузок, расчет проводят поэквивалентной радиальной статической нагрузке, которую определяют поформуле0 = 0 + 0 , но не менее ,где X0 и Y0 – соответственно коэффициенты статической радиальной и осевойнагрузки (см.
табл.1.2 [3]).2Статический коэффициент безопасности для радиальных и радиальноупорных подшипников определяют по формулеS0 = C0r/P0r.При действии на упорный или упорно-радиальный подшипникодновременно радиальной и осевой нагрузок, расчет проводят поэквивалентной осевой статической нагрузке, которую определяют поформуле0 = 0 + 0 .Статический коэффициент безопасности для упорных и упорнорадиальных подшипников определяют аналогично по формулеS0 = C0a/P0a.Рекомендуемые значения статического коэффициента безопасности S0для подшипников качения в зависимости от режима работы приведены втабл.
1.Таблица 1. Значения статического коэффициента безопасности S0Подшипникишариковыероликовые2,03,01,01,5Режим работыПлавный ход, высокая точность вращенияПлавный ход, нормальная точность вращенияРабота с четко выраженными ударными1,53,0нагрузкамиПримечание. При всех режимах работы для упорно-радиальныхсферических подшипников S0 = 4, для игольчатых подшипников S0 = 3.Для всех динамически нагруженных подшипников независимо отчастотыихвращениятакжецелесообразнопровестипроверкупостатической грузоподъемности.Расчет модифицированного ресурса подшипниковВ новом стандарте ГОСТ 18855-2013 «Подшипники качения.Динамическая грузоподъемность и номинальный ресурс» [2] (дата введения301.07.2015 г.) используется понятие модифицированный ресурс в миллионахоборотов, который отличается индексом m и значениями коэффициентов = 1 ISO ( ) ,где C – базовая радиальная или осевая динамическая грузоподъемностьподшипника; P – соответственно радиальная или осевая эквивалентнаядинамическая нагрузка; показатель степениq = 3 для шариковыхподшипников и q = 10/3 – для роликовых подшипников.В этой формуле используется уточненное значение коэффициентамодификации ресурса по вероятности безотказной работы a1 и введен новыйсистемный коэффициент модификации ресурса aISO, учитывающий условиясмазывания и степень загрязнения смазочного материала, а также влияниепредела усталостной нагрузки подшипника.Базовая радиальная динамическая грузоподъемность подшипника С этотакая постоянная нагрузка, которую подшипник качения с вращающимсявнутренним кольцом по отношению к вектору нагрузки, т е о р е т и ч е с к иможет выдерживать в течение одного миллиона оборотов.
Следуетподчеркнуть, что это нагрузка условная, которую подшипник в течениеодного миллиона оборотов выдержать не может. Например, для многихподшипниковрасчетная радиальная динамическая грузоподъемность Crможет в несколько раз превышать реальную статическую грузоподъемностьC0r.Формула для вычисления ресурса справедлива при условии P ≤ 0,5C(опасностьпереходаработыподшипникавобластьмалоцикловойусталости). В случае очень легких нагрузок подшипник также можетполучить различные повреждения. Практика показала, что для обеспечениястабильной работы подшипникового узла необходимо выполнение условийP > 0,01C для шариковых подшипников и P > 0,02C – для роликовых.4При постоянной частоте вращения n, мин-1, ресурс подшипника можноопределить в часах по формуле 106ℎ = 1 ISO ( )60или требуемую грузоподъемность подшипникатр60 ℎ 1/= ( 6) ≤ .10 1 ISOПри вероятности безотказной работы 90% коэффициент надежностиα1 = 1.
Системный коэффициент модификации ресурса aISO зависит отэквивалентной нагрузки P, относительной вязкости смазочного материала k,степени его загрязнения ec и от значения,вновь введенного в стандартпредела усталостной нагрузки Cu.Коэффициент относительной вязкости смазочного материала k равенотношению кинематической вязкости ν применяемого масла (или базовогомасла для пластичных смазочных материалов) при рабочей температуре кноминальной кинематической вязкости масла ν1k = ν/ν1.Номинальная кинематическая вязкость масла, необходимая дляэффективного смазывания подшипника, в том числе и для пластичныхсмазочных материалов, может быть вычислена по формулам:1 = 45000 −0.83 −0.5 для n < 1000 мин-1,(1)1 = 4500 −0.5 −0.5 для n ≥ 1000 мин-1,(2)где , мм, – центровой диаметр набора тел качения, равный примернополусумме внутреннего d и наружного D диаметров подшипника.Длябольшинстваподшипниковсреднихгабаритныхразмеров,работающих при нормальных условиях, рекомендуется применять масла скинематической вязкостью при рабочей температуре не менее ν = 12 мм2/с;5для роликовых конических и сферических – ν = 20 мм2/с; для роликовыхупорных – ν = 30 мм2/с.
Для высокоскоростных малогабаритныхподшипников с небольшими пусковыми моментами используют масла связкостью менее ν = 12 мм2/с. Если по расчетам значение k получилось более4, то следует принять k = 4. Из-за отсутствия достаточного количестваопытных данных при значениях k<0,1 расчеты коэффициента aISO внастоящее время невозможны.Коэффициентомзагрязненияec учитываютчистотусмазочногоматериала (тип, твердость и количество загрязняющих частиц) и условийсмазки (толщину смазочного слоя).
В первом приближении для определенияэтого коэффициента можно воспользоваться данными табл. 2. Более точныезначения ec можно определить по графикам или рассчитать по формулам,приведеннымвстандарте.Дляпластичногосмазочногоматериалакоэффициент загрязнения ec можно определить по табл.3.Таблица 2. Коэффициент загрязнения ec маслаУровень загрязненияI. Сверхвысокий уровень чистоты. Размерчастиц загрязнения соизмерим с толщиноймасляной пленки; лабораторные условияII. Высокий уровень чистоты. Маслоотфильтровано сверхтонким фильтром;типичные условия для ресурсногосмазывания с уплотнениямиIII.
Нормальный уровень чистоты. Маслоотфильтровано тонким фильтром; типичныеусловия для ресурсного смазывания сзащитными шайбамиIV. Легкий уровень загрязнения. Присутствиенезначительного загрязнения в смазочномматериалеV. Типичное загрязнение. Типичные условиядля подшипников без встроенныхуплотнений; проточная фильтрация, частичкиизноса и загрязнения из окружающей средыVI. Сильное загрязнение Окружающая средаочень загрязнена и подшипниковый узел неуплотнен надлежащим образомVII. Очень сильное загрязнениеecDpw ≤ 100 мм Dpw > 100 мм11от 0,6 до 0,8от 0,8 до 0,9от 0,5 до 0,6от 0,6 до 0,8от 0,3 до 0,5от 0,4 до 0,6от 0,1 до 0,3от 0,2 до 0,4от 0 до 0,1от 0 до 0,1006Предел усталостной нагрузки Cu это такая нагрузка, при которой внаиболее нагруженном контакте работающего подшипника будет достигнутпредел усталостного напряжения σu ≈ 1500 МПа.
При данном напряжении вусловияххорошейсмазкиразрушенияконтактныхповерхностейподшипника не происходит. Для вычисления предела усталостной нагрузкинеобходимо знать число тел качения и геометрию контактирующих тел, вчастности главные радиусы кривизны в контактах тел качения с внутренними наружным кольцами. Обычно эти данные в каталогах не приводятся.Таблица 3. Коэффициент загрязнения ec для пластичного материалаУсловия эксплуатацииКоэффициент загрязнения ecI.
Высокая степень чистоты. Очень чистый, тщательнопромытый узел; очень хорошая герметизация0,6796 = 1 (1 − 1⁄3 ),относительно рабочей среды; повторное смазываниепроизводится непрерывно или через короткиегдеинтервалы времени0,551 = 0,0864 ∙ 0,68 Закрытые подшипники ресурсного смазывания сэффективной герметизациейII. Нормальная чистота. Чистый, промытый узел;1,141 = 1 (1 − 1⁄3 ),хорошая герметизация; повторное смазывание согласнотехническим условиям изготовителяЗакрытые подшипники ресурсного смазывания с где0,551 = 0,0432 ∙ 0,68 надлежащей герметизацией; подшипники с защитнымишайбами1,887 = 1 (1 − 1⁄3 ),при Dpw < 500 мм;III.
Слабое обычное загрязнение. Чистый узел;1,677умеренная герметизация; повторное смазывание = 1 (1 − 1⁄3 ),согласно техническим условиям изготовителяпри Dpw ≥ 500 мм;0,551 = 0,0177 ∙ 0,68 IV. Сильное загрязнение. Узел в цеховых условиях;2,662 = 1 (1 − 1⁄3 ),подшипник и устройство после монтажа не промытысоответствующим образом; слабая герметизация;интервалы повторного смазывания продолжительнее, где0,551 = 0,0115 ∙ 0,68 чем рекомендовано изготовителем4,06V. Очень сильное загрязнение. Узел расположен в = 1 (1 − 1⁄3 ),загрязненной среде; недостаточная герметизация;7длительные интервалы повторного смазываниягде0,551 = 0,00617 ∙ 0,68 Примечание.
Формулы справедливы при 1 ≤ 1.Особую сложность вызывает расчет предела усталостной нагрузки дляслучая профилированных линейных контактов роликовых подшипников.Поэтому в стандарте приведены формулы для упрощенного расчета пределаусталостной нагрузки (см.
табл. 4). В ответственных случаях следуетиспользовать уточненные расчеты, приведенные в стандарте, или обратитьсяк производителям подшипников.В каталогах фирмы SKF и в некоторых других зарубежных каталогахпредел усталостной нагрузки вычислен и указан для всех подшипников.В ответственных случаях следует использовать уточненные расчеты,приведенные в стандарте, или обратиться к производителям подшипников.Обобщенная формула для вычисления системного коэффициентамодификации ресурса подшипников aISO в соответствии с новым стандартомможет быть представлена как−ISO = 0,1 [1 − ( − ) () ] ,где a, b, c, r, f, g и s – эмпирические коэффициенты, числовые значениякоторых приведены в табл. 5.Влюбомслучаеполученноерасчетомзначениесистемногокоэффициента модификации ресурса следует ограничить: ISO ≤ 50.Таблица 4.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
