Какого типа подшипники следует выбрать для редуктора с шевронными зубчатыми колесами? Почему?

11.16. Расчет по динамической грузоподъемности.

Под динамической грузоподъемностью для радиальных и радиально-упорных подшипников понимают постоянную радиальную нагрузку, которую может выдержать группа идентичных подшипников с неподвижным наружным и вра­щающимся внутренним кольцом до возникновения усталостного разрушения рабочих поверхностей колец и тел качения в течение 1 млн об. без появления повреждений не менее 90 % из числа подшипников, подвергшихся испытаниям.

Условие для выбора подшипников качения:

(11.1)

где С_г — требуемая динамическая грузоподъемность, Н; [С],. — табличное (каталожное паспортное) значение динамической грузоподъемности под­шипника выбранного типоразмера (табл. 11.1), Н.

Требуемое значение динамической грузоподъемности определяют по формулам:

(11.2)

где Р_э — приведенная (эквивалентная) нагрузка (должна быть подставлена в тех же единицах, что и параметр Q; L — требуемая долговечность вра­щающегося подшипника, млн об, (принимается 0,5—30 000 млн об.); L_h — то же, ч; а — коэффициент, зависящий от характера кривой усталости

Таблица 11.1. Шарикоподшипники радиальные однорядные (ГОСТ 8338—75)

Окончание табл. 11.1

(для шариковых подшипников α = 3,0; для роликовых α = 10/3); п — частота вращения кольца, об/мин; а₁ — коэффициент надежности, a₁ ≈ 1 (безотказ­ная работа); а₂₃ — коэффициент качества, обычно a₂₃ = 0,7 ÷ 0,8 (шарико­вые), а₂₃ = 0,6 ÷ 0,7 (роликовые конические).

Эквивалентную динамическую нагрузку F_E вычисляют по формуле

(11.3)

где X — коэффициент радиальной нагрузки; Y — коэффициент осевой на­грузки; V — коэффициент вращения (при вращении относительно вектора нагрузки внутреннего кольца V> 1, наружного кольца V= 1,2);

F_r, F_a — радиальная и осевая нагрузки, Н; К_б — коэффициент безопасности (для редукторов K_б= 1,3 ÷ 1,5); К_T — температурный коэффициент (при t до 100 °С, K_T = 1) (см. рис. 11.4, б, А).

Расчет Р_э по формуле (11.3) для цилиндрических подшипников ^_а = 0, Х- 1; для упорных подшипников F_r = 0, Y= 1; для шариковых радиальных, радиально-упорных и конических роликовых подшипников Х=\, Y= 0, если F_a IVF < е, е — вспомогательный коэффициент, указанный в каталоге [10], то расчет ведется только по радиальной нагрузке, если F_a/VF_r>e — значения коэффициентов Хи 7определяются по таблице.

При определении осевых нагрузок F_a, действующих на радиаль-но-упорные подшипники, помимо внешней осевой силы А следует учитывать осевые составляющие реакцией подшипников, возникающие под действием радиальных нагрузок F_r Эти составляющие вычисляются по формулам:

для радиально-упорных шарикоподшипников S = eF_r; для конических роликоподшипников S=0,83eF_r (рис. 11.4, б, Б).

Рис. 11.4, б. Схемы сил в подшипниках

11.17. Расчет по статической грузоподъем­ности. Подшипники грузовых крюков, дом­кратов, нажимных устройств прокатных станов и других машин периодически подвержены нагрузкам при очень медленном вращении. «Невращающиеся» подшипники рассчитывают только по статической гру­зоподъемности.

Под статической грузоподъемностью понимают такую нагрузку на «нев-ращающийся» подшипник (п < 1 об/мин), под действием которой в нем не возникает остаточных деформаций, ощутимо влияющих на дальнейшую ра­боту подшипника.

Условие для выбора подшипников:

(11.3)

где Р_Оr — эквивалентная статическая нагрузка; С_Оr — базовая статическая радиальная грузоподъемность; С_r — базовая динамическая радиальная гру­зоподъемность (см. табл. 11.1). Значение приведенной статической нагруз­ки для радиальных; и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников определяют:

P_or = X₀F_r+Y₀F_a, (11.4)

где Х_о, Y_o — коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузок (табл. 11.2); F_r — радиальная нагрузка; F_a — осевая нагрузка.

Таблица 11.2. Коэффициент безопасности

Примечание. Коэффициенты Yw e для промежуточных отношений iF_a/C_Or определя­ют интерполяцией.

В каком случае выбор подшипника производят по. статической грузоподъ­емности?

11.18.Расчет подшипников на долговечность. Часто подшипники пред­варительно выбирают по конструктивным соображениям. Тогда расчетом проверяют их долговечность (ресурс). Под номинальной долговечностью (расчетным сроком службы) понимают срок службы подшипников, в тече­ние которого не менее 90 % из данной группы при одинаковых условиях должны проработать без появления признаков усталости металла.

Долговечность подшипника I зависит от величины и направления дей­ствия нагрузки, частоты вращения, смазки и т. д., а также и от его динами­ческой грузоподъемности С. Из формулы (11.2) долговечность подшипника

здесь С_г принимают по каталогу, Р_э определяют по методике в шаге 11.16.

11.19.Ответить на вопросы контрольной карточки 11.2.