239

12.3 Расчет подшпиников при действии осевой силы

12.3.1 Теория

Данная схема может быть использована для расчета упорных шариковых и роликовых подшипников.

Расчет сводится к определению долговечности работы подшипника. Выделяют долговеность в млн.оборов и в часах, которые сравниваются с допускаемыми определенными из начальных условий или по таблице 12.3.3:

æ C L = a1 × a2,3 ×çç r è Pý

Lh = 106 × L

60 ×n

öb

÷ , млн.об

÷

ø

, часах

(12.3.1)

(12.3.2)

где а1 – коэффициент надежности (таблица 12.3.1); а2,3 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий экс-

плуатации (таблица 12.3.2);

Сr – динамическая грузоподъемность (определяется при выборе подшипника см. приложения), Н;

Рэ – эквивалентная нагрузка, Н; β – показатель степени при определении ресурса работы подшипника

(шарикоые β=3, роликовые β=10/3≈3,33);

n – частота вращения вала подшипника, об/мин.

Таблица 12.3.1 - Коэффициент надежности, а1

S	0,9	0,95		0,96	0,97		0,98	0,99
а1	1	0,96		0,53	0,44		0,33	0,21
Примечание: Для подшипников большинства изделий (кроме оговорен-
ных	специально),		принимают		коэффициент			надежности
S = 0,9

240

Таблица 12.3.2 - Коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации а2,3

	Тип подшипника	Значение а2,3 при условии
		1	2	3
Шарикоподшипник		0,7…0,8	1,0	1,2…1,4
Роликоподшипники цилиндрические		0,5…0,6	0,8	1,0…1,2
1.	Примечание:
	обычные условия хранения;
2.	условия, характеризующие наличие пленки масла между контактирующими поверх-
	ностями в подшипнике и отсутствие повышенных перекосов в узле;
3.	то же при изготовлении колец и тел качения из электрошлаковой или вакуумной ста-
	лей.
	Pý = Fa × Ká × KT			(12.3.3)

где Fа – осевая сила действующая на подшипник, Н; Кб – коэффициент безопасности (таблица 12.3.3); Кт – температурный коэффициент (таблица 12.3.4).

Таблица 12.3.3 - Коэффициент безопасности

	Машины и оборудование. Условия их эксплуатации		Lh	Кб
	Приборы	и аппараты, используемые периодически	500	1…1,1
	(демонстрационная аппаратура, бытовые приборы,
	строительные краны).
	Механизмы, используемые в течение коротких перио-
	дов времени (механизмы с ручным приводом, сельхоз-		≥ 4000	1,1…1,2
	машины, подъемные краны в сборочных цехах, легкие
	конвейеры).
	Ответственные механизмы, работающие с перерывами		≥ 8000	1,2…1,3
	(конвейеры поточного производства, лифты, не часто
	работающие металлорежущие станки).
	Машины для односменной работы с неполной нагруз-		≥ 12000	1,3…1,4
	кой (электродвигатели, редукторы общего назначения).
	Машины, работающие с полной нагрузкой одну смену		~ 20000	1,3…1,4
	(машины общего машиностроения, подъемные краны,
	вентиляторы, распределительные валы).
	Машины,	работающие круглосуточно (компрессоры,	≥ 40000	1,5…1,7
	насосы, шахтные подъемники, стационарные электро-
	машины).
	машины, непрерывно работающие с высокой нагруз-		≥ 100000	2,0…2,5
	кой (оборудование бумагоделательных фабрик, энерге-
	тические установки, шахтные насосы).

Таблица 12.3.4 – Температурный коэффициент

Рабочая температура подшипника°С	до100	125	150	175	200	225	250
Кт	1,0	1,05	1,1	1,15	1,25	1,35	1,4

241

12.3.2 Пример

Дано: Определить пригодность подшипника работающего в цепном конвеере легкой серии8205Н. Размеры этого подшипникаd = 25 мм,

D = 47 мм, Н = 15 мм, Сr = 28000Н, С0r = 42500 Н.

Частота вращения n=250 об/мин (вращение внутреннего кольца); Осевая сила Fa=7000 Н;

Требуемый ресурс работы подшипника Lh=4000 ч.

Решение:

Коэффициент безопасности Кб=1,3 (таблица 12.3.3). Температурный коэффициент Кт=1 (таблица 12.3.4).

Pý = Fa × Ká × KT = 6000 ×1,3 ×1 = 7800 Н.

Коэффициент надежности а1 = 1 (таблица 12.3.1); Обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и

условий эксплуатации а2,3 = 0,75 (таблица 12.3.2); Показатель степени при определении ресурса работы подшипника β=3. Ресурсы работы:

		æ	C	r	öb	æ	28000	ö3
L = a ×a		×ç			÷	= 1×0,75×ç		÷	= 34,7 ìëí .îá
			P				7800
1	2,3	ç			÷	è		ø
		è	ý1		ø

106 × L 106 × 34,7

Lh = 60 × n = 60 ×120 = 4819,4 ÷

Что удовлетворяет условию.