Порядок подбора и проверка на долговечность подшипников качения

Виды разрушений и критерии работоспособности подшипников качения

Элементы подшипников (шарики, ролики и дорожки колец) рабо­тают при циклически меняющейся нагрузке.

Основными видами разру­шений являются

· усталостное выкрашивание рабочих поверхностей,

· смя­тие рабочих поверхностей дорожек,

· задиры и абразивное изнашивание из-за попадания пыли и грязи,

· разрушение сепараторов и колец.

При нарушении работоспособности подшипников появляется шум.

Основными критериями работоспособности подшипников качения являются

· долговечность по усталостному выкрашиванию и

· статическая грузоподъемность для неподвижных подшипников и при частоте враще­ния п ≤ 10 мин^-1.

Порядок подбора и проверка на долговечность подшипников качения

Подшипники качения подбирают по каталогу в зависимости от ха­рактера действующей нагрузки и диаметра вала. Выбранный подшип­ник качения проверяют на долговечность при динамической радиаль­ной грузоподъемности С_г

Долговечность подшипника — число оборотов, млн об., которое одно из его колец делает относительно другого до начала усталостного разру­шения материала тел качения или колец.

Базовую долговечность определяют при 90 % надежности: из 100 подшипников могут разрушиться 10:

где а₁ — коэффициент долговечности (надежности); а₂₃ — коэффици­ент, учитывающий влияние свойств металла колец и тел качения; С_г — базовая динамическая грузоподъем­ность подшипника (определяется по каталогу для выбранного подшип­ника); Р_э — эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник; р — показатель степени, р = 3 для шариковых подшипников, р = 10/3 для роликовых.

Условие пригодности подшипника: L ≥ L_noTp.

Если условие не выполнено, следует выбрать подшипники следую­щей серии.

Эквивалентная динамическая нагрузка для подшипников

где X, Y— коэффициенты при радиальной и осевой нагрузках соответст­венно, выбираются в зависимости от типа подшипника и соотношения осевой и радиальной нагрузок F_а/F_r; V — коэф­фициент вращения, V = 1 при вращении внутреннего кольца, V = 1,2 при вращении наружного кольца; F_r, F_a — радиальная и осевая нагруз­ки на опоре; К_е — динамический коэффициент, учитывающий влияние перегрузок на долговечность; К_Т — коэффици­ент, учитывающий влияние температуры, К_Т = 1 при температуре ниже 100 °С.

При отношении

осевую силу не учитывают

При действии только радиальной нагрузки расчет ведут по формуле

Рекомендации по выбору расчетных коэффициентов приведены в табл. П16 Приложения.

При частоте вращения п ≤ 10 мин^-1 действующую нагрузку рас­сматривают как статическую и расчет ведут по статической грузоподъ­емности:

где Х₀, Y_q определяют по каталогу.

Базовая динамическая грузоподъемность — постоянная нагрузка, ко­торую подшипник может воспринимать при базовом ресурсе 1 млн об.

Эквивалентная динамическая нагрузка — постоянная радиальная на­грузка, которая при приложении к подшипнику с вращающимся внут­ренним кольцом при неподвижном наружном обеспечит такой же ре­сурс и надежность, как при действительном режиме эксплуатации.