М.В.Фомин - Расчет опор с подшипниками качения (1028398), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1.6. Статическая грузоподъемность Статическую нагрузку, превышение которой вызывает появление недопустимых остаточных деформаций в деталях подшипника, называют базовой статической грузоподъемностью. Опыт показывает, что при статическом нагружении подшипника, т.е. црп <псугствни взаимного поворота колец, общая остаточная деформация в контактах менее 0,0001 диаметра тела качения не влияет па работоспособность подшипншпь Поэтому при определении статической грузоподъемности за расчетные принимают максимальные контактные напряжения, которые вызывают обшую остаточну!о деформацию кольца и тела качения в наиболее нагру>кспиой зоне контакта, приблизительно равную 0,0001 диаметра шарика 0,„нли расчетного диаметра ролика Е>„е. Базовую статическую грузоподъемность вычисляют по формулам Герца. Например, для радиальных и радиально-упорных шарпкоподшицников формулы для вычисления базовой статической р!ошальной грузоподъемности после преобразований имеют вид Сог =~оКЕ!и,сози, а лля ран~ниц,ных и радиально-упорных роликоподшнпннковСог = Хо(~('ме'Ъе соя!х.
Здесь '!с — коэффициент, зависящий от принятого уровня контактных напряжений и геометрии подшипника, МПа; ! — число ря- дов тел качения, 2- число тел качения в одном ряду, а — угол контакта, Ьме — длина контактной линии ролика. Аналоп!чно для упорно-радиальных и упорных подшипников находят базовую статическую осевую грузоподъемность С При заданном уровне контактных напряжений коэффициент ,7" (См.
табл. 1.4) определяют в зависимости от геометрического параметра подшипника / = — сова, Я 13 где 23р,е — диаметр окружности расположения центров тел каче- ння. Базовые радиальная статическая грузоподъемность С „и осевая статическая грузоподъемность С,„вычислены для всех стап- дартных подшипников и указаны в каталогах прн следующих значениях расчетных контактных напряжений: 4000 МПа — для роликоподшипнпков, 4200 МПа — для шврпкоподшппнпггов (кроме сферических двухрядных) и 4600 МПа — ' для сферпческггх двухрядных.
При дейст пш на радиальные и радиально-упорные подшипники одновременно радиальной Рг и осевой Г„нагрузок расчеты ведут по эквивалентной радиальной статической нагрузке Р „которая вызывает такие >ке контактные папрвке!пш, как и действительная нагрузка: Ро„= шах>гАоРг+УоР'„, Гг>( а для упорно-радиальных и упорных подшипников — по эквива- лентной осевой статической нагрузке Роа А о~г + Уо'е где Хо — коэффициент статической радиальной нагрузки, у — ко- эффициент статической осевой нагрузки (см.
табл. 1.2). Таблица!.2 Зиачеиии иозффициеитов статической нагрузки Хь и у, Двукр алиме Олиорллиые Полшипиики 11!ариковыс рвливльиые Х, 0,6 0,6 0,5 0,5 1,0 1нвриковые рвливльио-упориые 0,5 0,55- 0,35 гяа 1,1- 0,70 гяа Конические ралиальиоупориые 11!лриковые и роликовые свмоуствпввливмошиесл' 0,33/е !.0 0,66/е 0,5 упорно-раливльиые"ь 2,3 Гяа Упорные е — параметр осевого изгружеи>о> (см. разлел 1.7). зиачсиил Х, и у, точные при Р;/Р;, я 0,44 сгяа и приближенные при г",/г" ь 0,67 сгяа.
Обычно при действии статической нагрузки должны выполи>пъси условия Р, ъС „или Р ъС . Если все точки дорожек ипчопии колец подвергаются контактным напряжениям, то допусгпмо условие Ро ъ 2Со, при высоких требованиях к надежности и плавности работы — условие Ро ъ 0,67Со. ! !пгрузку условно считают статической при частоте вращения кольца подшипника менее ! мин, а также прн качательном движении.
1.7. Расчетный ресурс Ьв = ! 0~ь7(60 л), где и — частота вращения кольца подшипника, мин Ресурс подшипника качения — зто число оборотов, которое сдолает одно нз колец относительно другого до появления припеков усталости материала колец или тел качения. Ресурсы полшиппиков, выраженные в миллионах оборотов 6 или в часах 6ь (при постоянной частоте вращения), связаны между собой соот» ношением: !б 17 У„е =(Су'Р); У„с =(С/Р) ~, Таблица 1.3 Д~«< упориь<х подшипников Машины и обо делание 500 влооо Р = Р, = (ХР, + УР,)К К . Т 5000 В 8000 с 10000 с 12000 д12500 с 20000 В ЛОООО с 100000 Базовый расчетный ресурс А<с в миллионах оборотов, соответствующий 90 % надежности, определяют для шарико- и роликоподшипников соответственно по формулам: где С вЂ” базовая динамическая грузоподъемность подшипника, Р— эквивалентная динамическая нагрузка, которая зависит от значений радиальной и осевой нагрузок, условий работы, а также от конструкции подшипника.
Индекс 10 обозначает вероятность отказа 100-90 = 10 %. Формулы (! ) справедливы только при Р > 0,5С, Р > С, и частоте вращения колец и, не превышающей предельно допустимую для данного подшипника. При 1 ь и < 10 мин ' условно счита<от и = 10 мин '. При Р > 0,5С работа подшипника соответствует области малоцикловай усталости и формулы (1) не действительны.
При отсутствии данных по ресурсу подшипниковых узлов следует пользоваться нормативными данными табл. 1.3. Рекомендуемые эпачсиня расчетного ресурса лодшноииков Ьа Бытовые и ибо ы и елке аботмошсе обо домшнс Сельскохозяйственные машины, механизмы с ручиыы и кволом, легкие конвейе ы, автомобили Че ванные сд о ы обшсго назначении Конвой ы поточиого иэводствв, ли Волновыс и глобоидныс е о ы обшего наэначе<о<я Стаиио«а ные эле лвнгатели, элевато ы Цнлиндрическне, конические, коническо-ннлинврнчсскне н планета ныс с ы обшсго ншначення Машины для непрсрьаной односмснной работы, егвнки, желеэнсдо ожный анспо Машины для круглосуточной работы (компрессоры, пасосьь довые иводы Энергетические установки, шахтные насосы, оборудовшп<е мо сках дев Базовни динамическая грузоподъемность подшипника С— это такая у с л о в и а я неподвюкная и постоянная по значешпо нагрузка, которую подшипник может теоретически воспринимать и течение одного миллиона оборотов (радиальная нагрузка для радиальных и радиально-упорных подшипников; осевая для упорных и упорно-радиальных).
Значение базовой динамической грузоподъемности С указывшот в каталогах для каждого стандартного подшипника. В действительности такую нагрузку подшипник воспринимать не может, так как не выполняется условие Р ъ 0,5С. Эквивалептпан динамическая нагрузют Р— это такая условная нагрузка (радиальная для радиальных и радиально-упорных полишпщп<ов; осевая для упорных и упорно-радиальных), при к<порой обеспечиваются такой же ресурс и надежность; как и при лсйспишсльпых условиях нагружения. Для радиальных и радинльцо-упорных подшипников эквивалентная динамическая радиалышя нагрузка Р= Р, =Р,КвКт. /(~н< у«ор<<о-р««иальнь<х подшипников 11 эгнх формулах Г, н Г, — соответственно радиальная и осешн< нагрузки; Х и )'- коэффициенгы радиальной и осевой динамической погрузки; К вЂ” коэффициент вращения; Кв — коэффициент ли< амичности на<рузкн; Кт — температурный коэффициент.
К<гк!<фициент вращения Р'учитывает влияние интенсивности и чиа<в повторных циклов коитактнь<х напряжений внутреннего кольца нл ресурс подцшгн<ика. Если внутреннее кольцо подшипника неподвижно по опюшснню к вектору нагрузки, то принимают !" = 1,2. Во всех осильных случаях !' = 1. !Исключение составляют сферические иолшпппии<, для которых в любом случае Р = 1. Иапример, для иол<аипинков, установленных в сателлит планетарной передачи, Таблица 1.4 Значении е, Х, 1'длн рвдизльиых и редивльио-упорных шерикоподшипников Подшипники дв ядные Подшнпннхи одно ядныс Е,/(УЦ > е (УЩ>е 0 056 0 44/е 0,28 /С 1,0 0,44/е 0,56 0 88/е 041 /С 046 Г/С 0 62/е О 74 0 63/е 0,72 О 55/е 0,45 !О 15 044 0 56/е !О 0,91/е 057 18 043 1О 163 1,09 0 70 1,0 0 41 0,92 0 67 0,87 0,68 !0 141 087 26 !0 041 068 141 092 067 066 060 107 10 037 095 36 0,66 40 057 1!4 093 0,35 1,0 0 55 0,57 П р и и с ч в н и я: 1.
Дяя однорядных подшипников прн Е,/(ззе„/ я е прпнимыотХ= 1, У" О. 2. Для двухрядных подшипников здесь С, — ататичесшш грузоподъемность одного ряде (цоловиие статической зрузоподьсмности двухрядного полшипиикв). 3. Значения коэффициентами", для шерикоподшипников см.
раздел 1,6. уе = 14,7 + 207з пРиуз ь 0,09; 2; = 18,7- 23,3Уе приУз > 0,09; Уз и 0,61((/3- з0/((з+ 4)сова, где /3 н е' соответственно н ный и в синий днем ы подпшпннкв. генератор волновой передачи, канатный блок или в шкив ременной передачи, вращающийся на разгрузочной втулке, Р'= 1,2. Коэффициенты Х и У (табл. 1,4, !.5, 1.6) зависят от конструкции подшипника и параметра осевого нагруження. Параметр осевого нагружения е равен предельному отношению г '/(ЧГ„) при котором осевая нагрузка не уменьшает ресурс подшипника. Это связано с тем, что с ростом осевой нагрузки при /'о/(!~Г,) ~ е увеличивается дуга нагружения и более равномерно распределяется на рузка между телами качения.