Підбір підшипників кочення за статичною та динамічною вантажністю

Підшипники кочення вважають статично навантаженими тоді, коли кутова швидкість рухомого кільця підшипника не перевищує 0,1 рад/с (або частота обертання не більша за ). Підбір таких підшипників здійснюється за умовою

де – розрахункове статичне навантаження на підшипник; С₀ – базова статична вантажність (наводиться у каталогах для кожного типорозміру підшипників).

Базова статична вантажність – це таке статичне навантаження на підшипник (радіальне – для радіальних радіально-упорних підшипників; центральне осьове – для упорних упорно-радіальних підшипників), якому відповідає загальна залишкова деформація тіл кочення і кілець у найбільш навантаженій точці контакту, що дорівнює 0,0001 діаметра тіла кочення.

Розрахункове статичне навантаження на підшипник визначають за формулою

де – радіальне та осьове навантаження на підшипник відповідно, Н; Х₀, Y₀ – коефіцієнти радіального та осьового статичного завантаження відповідно . Якщо у розрахунках виявиться, що R₀ < R_r, то треба брати Ro = R_r.

Якщо умова для вибраного за діаметром цапфи вала підшипника не виконується, то слід орієнтуватись на підшипники більш важких серій. При незадовільному результаті і у цьому розглянутому випадку треба збільшити діаметр цапфи вала чи осі і відповідно вибрати підшипник більшого діаметра.

Підбір підшипників за динамічною вантажністю

Динамічно навантаженими вважають такі підшипники, у яких рухоме кільце обертається зі швидкістю > 0,1 рад/с, до того ж при 0,1 < < 1 рад/с у розрахунках беруть = 1 рад/с. Динамічно навантажені підшипники підбирають за фактичною їхньою довговічністю у заданих умовах експлуатації за умови відсутності проявів втомного руйнування.

Базова динамічна вантажність – це постійне радіальне навантаження (а для упорних і упорно-радіальних підшипників осьове навантаження), яке підшипник може умовно сприймати протягом одного мільйона обертів при ймовірності безвідмовної роботи 90 %.

На основі результатів багатьох експериментальних досліджень була встановлена залежність між навантаженням на підшипник та його довговічністю:

Тут L – довговічність підшипника до появи ознак втоми, млн об.; і – коефіцієнти; – базова динамічна вантажність; R – розрахункове еквівалентне навантаження на підшипник; р – показник степеня, який згідно з результатами експериментів для кулькових підшипників дорівнює 3, а для роликових підшипників – 10/3.

Базова динамічна вантажність для всіх типорозмірів підшипників кочення наводиться у каталогах. Отже, підбір підшипників кочення за динамічною вантажністю фактично зводиться до визначення їхньої довговічності у конкретних умовах роботи.

Якщо відома кутова швидкість , рад/с, рухомого кільця підшипника, то за значенням L довговічність , год, можна визначити за співвідношенням

Потрібна довговічність підшипників визначається строком служби машини між капітальними ремонтами. у загальному машинобудуванні беруть = (3000...50000) год.

Стандарти запроваджують довговічність підшипників: = 10 000 год. для зубчастих редукторів; = 5000 год. для черв’ячних редукторів.

Якщо довговічність підшипників, що розрахована за базовою динамічною вантажністю, незадовільна, то слід підібрати підшипник більшого типорозміру.