Главная Обратная связь

Дисциплины:






Расчет на долговечность



ГОСТ 18854-73(82), ГОСТ 18855-73(82)

 

Критерием работоспособности подшипников качения при расчете на долговечность является усталостное выкрашивание поверхностных слоев.

Долговечность подшипников определяется как число оборотов или часов, которое должен проработать подшипник до появления трещин усталости кольца или тела качения.

Под номинальной долговечностью L(Lh) (расчетным ресурсом ) понимается срок службы при одинаковых условиях нагружения, которые должны отработать без признаков усталости не менее 90% из определенного числа подшипников, подвергающихся испытаниям.

Паспортная динамическая грузоподъемность – С, это такая постоянная нагрузка, которую подшипник можете выдержать в течение одного миллиона оборотов без появления признаков усталости.

Расчет (подбор) подшипников по С является расчетом с учетом вероятности неразрушения, равной 0,9.

Динамическая грузоподъемность и ресурс связаны эмпирической зависимостью

или ,

где L – ресурс, млн. оборотов;

Р – эквивалентная нагрузка,

Показатели степени

р = 3 для шариковых,

р≈ 10/3 ≈ 3,33 для роликовых подшипников.

На основании испытаний строят кривую усталости с заданной вероятностью неразрушения

Кривая аппроксимируется зависимостью РРL = const. Константу определяют приняв L = 1, и обозначают СР .

Значение С зависит не только от прочности материала, но также от конструктивных и технологических характеристик подшипника.

 

 

Ресурс в часах ,

где n – частота вращения, мин-1 .

Эквивалентная динамическая нагрузка Р для радиальных и радиально-упорных подшипников есть такая условная постоянная радиальная нагрузка РR, которая при приложении ее к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и с неподвижным наружным обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник имеет при действительных условиях нагружения и вращения.

Для упорных и упорно радиальных подшипников соответственно будет

Рх – постоянная центральная, осевая нагрузка при вращении одного из колец.

;

, (какое из колец вращается не имеет значения V = 1)

где Х, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки.

V – коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается (при вращении внутреннего кольца V = 1, наружного V = 1,2)

Кб – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки;

Кт – температурный коэффициент (для стали ШХ15 при t до 100 ºС)

Кт = 1; при t до 100 ºС

Кт = 1,05…1,4 при t до 125…250 ºС

Для подшипников с короткими цилиндрическими роликами:

Для упорных подшипников:

Осевая нагрузка Fx на радиально - упорный подшипник определяется с учетом осевой составляющей S радиальной нагрузки FR.



Для радиально-упорных шарикоподшипников

.

Для конических роликоподшипников

,

где е – коэффициент осевого нагружения, зависящий

от угла контакта – a подшипника.

Радиальная реакция Fr (Рис. 8) радиально - упорного подшипника приложена к валу в точке пересечения нормали к средины поверхности контакта тела качения с наружным кольцом подшипника и осевой линии вала, т. е. на расстоянии – а от торца подшипника.

Расчетная осевая нагрузка на подшипник складывается из внешней нагрузки на вал и осевой составляющей от другого радиально-упорного подшипника вала. Эти суммарные осевые нагрузки определяют с помощью таблицы, в которой цифрой 2 обозначен подшипник воспринимающий внешнюю осевую нагрузку.

При отсутствии «осевой игры» и предварительного натя­га осевая нагрузка на каждый из двух подшипников вала (рис. 8, б, е) может быть определена по следующим формулам:

при S, ³ S2и Fа ³ 0 Fа1= Si; Fа2 = S1 + Fa

при S1 < S2и Fa ³ S2 - S,Fa2 = S1 + Fa;

при S1< S2и Fa ≤ S2 – S1 Fa1 = S2 - Fa ; Fa2 = S2.


При во­сприятии осевой нагрузки одним рядом тел качения:

для однорядных радиально-упорных шарикоподшипников

а= 0,5·[В + 0,5(d + D) ·tga;

для двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников

а = 0,5·[1,5В + 0,5(d + D) ·tga;

для однорядных конических роликоподшипников

а = 0,5 ·Т + (d + D) ·е/6;

для двухрядных роликоподшипников

а = 0,75·Т + (d + D) ·е/6,

где d – внутренний диаметр;

D – наружный диаметр;

B – ширина;

T – монтажная высота подшипника.

 

Подшипники работающие при переменных режимах, подбирают по эквивалентной нагрузке. Под эквивалентной понимают нагрузку, которая вызывает такой же эффект усталости, что и весь комплекс действующих нагрузок.

Расчет эквивалентной нагрузки основан на обобщении приведенной выше зависимости, связывающей нагрузку и ресурс подшипника, для разных режимов работы.

где Р1 – постоянная нагрузка, действующая в течение L1 млн. оборотов.

Р2 – постоянная нагрузка, действующая в течение L2 млн. оборотов и т. д.

L – общее число млн. оборотов, в течении которого действуют нагрузки Р1 , Р2, … Рn. Суммирование производят по числу режимов работы.

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...