Определение приведенной нагрузки при подборе подшипников качения

Эквивалентная (приведенная) нагрузка Р есть такая постоянная нагрузка, которая при приложении ее к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник будет иметь при действительных условиях нагружения и вращения.

Приведенная нагрузка определяется по формуле:

(1) (в общем случае).

Для подшипников с короткими цилиндрическими роликами

(2)

Для упорно – радиальных подшипников (3)

Для упорных подшипников (4)

Формулы (2), (3), (4) являются частными случаями формулы (1).

X и Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; указываются в таблицах.

V – коэффициент вращения,

V=1 при вращении внутреннего кольца,

V=1,2 при вращении наружного кольца,

F_r – радиальная нагрузка,

F_a – осевая нагрузка,

К_Б – коэффициент безопасности, отражает влияние на подшипник динамичности нагрузки,

К_Т – температурный коэффициент, отражает влияние температуры на долговечность подшипника.

При температуре до 100⁰С К_Т=1. Вводится только при температуре выше 100⁰С.

Зависимость (1) приведенной нагрузки от радиальной и осевой принята в простой форме. На самом деле эта зависимость сложная. Из – за радиального зазора в подшипнике при отсутствии осевой нагрузки имеет место повышенная неравномерность нагружения тел качения.

С увеличением осевой нагрузки при постоянной радиальной происходит выборка зазора, увеличивается рабочая дуга в подшипнике и нагрузка на тела качения распределяется более равномерно до некоторого значения . Это компенсирует увеличение общей нагрузки на подшипник, поэтому при расчет ведут на действие как бы одной радиальной нагрузки, то есть принимают X=1, Y=0.

Значения е приведены в таблице в зависимости от отношения, е=1,5tga, a - угол контакта тел качения.

При расчете радиально – упорных подшипников нужно учитывать, что у них при радиальном нагружении возникает осевая сила (5) для шариковых, (6) для роликовых подшипников.

Таким образом, расчетная осевая нагрузка на подшипник складывается из внешней осевой нагрузки на вал и осевой составляющей от другого радиально – упорного подшипника.

При нахождении осевых реакций следует исходить из условия равновесия всех осевых сил, действующих на вал и условий ограничения минимального уровня осевых нагрузок на радиально – упорные регулируемые подшипники. Для схемы составляем 3 уравнения:

Для нахождения решения в одной из опор осевая сила принимается равной минимальной, то есть .

Примем , тогда .

Если , то осевые силы найдены правильно.

Если , то следует принять , тогда .

Условие будет обязательно выполнено.

Для подшипников, работающих пр переменных режимах, приведенная нагрузка – это воображаемая постоянная нагрузка, действие которой на подшипник равноценно действию фактической переменной нагрузки.

Нагрузки при каждом режиме определяют по формулам (1), (2), (3), (4). Если они меняются по линейному закону от P_min до P_max при постоянном числе оборотов, то .

При более сложном законе изменения нагрузки и частот вращения

,где

Р₁, Р₂,…, Р_n – постоянные нагрузки, действующие в течении L₁, L₂, L_n млн. оборотов;

L=SL_i – суммарное число млн. оборотов за расчетный срок.

Эквивалентная(приведенная) статическая нагрузка определяется как большее из двух значений

или .

X₀, Y₀ – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок в этом случае;

F_r – радиальная нагрузка;

F_a – осевая нагрузка.

Дата добавления: 2014-01-06