26.3 Критерії роботоздатності та матеріали

Основні критерії роботоздатності - спрацювання робочих поверхонь тіл кочення та кілець і втомлюваність їх матеріалу під дією змінних контактних напружень (мікротріщини втомлюваності, вищерблини і т.д.)

Тому для кілець та тіл кочення застосовують спеціальні підшипникові високовуглецеві сталі типу ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ з обов’язковою термообробкою до HRC 60 - 65 або леговані (цементація) сталі типу 18ХГТ, 20Х2Н4А і т.п.

Сепаратори звичайно виготовляють з м’яких вуглецевих сталей (штампування), а для високошвидкісних ПК - масивні сепаратори з антифрикційних бронз, латуні, алюмінієвих сплавів, металокерамічних матеріалів, пластмас (текстоліт, поліаміди тощо).

Останнім часом для роботи в умовах ударних навантажень, при вимогах безшумності та ін. тіла кочення виготовляють з пластмас (переважно склопластики). Тоді кільця виготовляють з легких сплавів (зникає необхідність у великій твердості їх робочих поверхонь).

26.4 Підбір стандартних пк

Оскільки промисловістю випускається достатня кількість стандартних типорозмірів ПК (близько 20 тис.), проектувати їх в інженерній практиці немає потреби. Мова йде про підбір підшипника.

Перш за все вибирається тип підшипника. Це диктується вимогами конкретного приводу. Окрім цього слід враховувати також і економічні фактори. Наприклад, конічний роликовий однорядний підшипник дорожчий за кулькового радіального однорядного приблизно в 10 разів, а кульковий радіально-упорний в свою чергу настільки ж дорожчий за конічного.

Щодо класу точності: ПК класу точності 2 ≈ в 10 разів дорожчий за ПК класу 0 (для більшості приводів використовують клас 0).

Після вирішення питання з типом ПК підбирається його типорозмір.

Всі ПК з частотою обертання рухомого кільця >1 підбирають за динамічною вантажопідйомністю (при <1 (дуже рідко) - по статичній вантажопідйомності).

Необхідно визначити розрахункову динамічну вантажопідйомність і по ній з таблиці вибрати типорозмір підшипника

(1)

тобто в таблиці брати найближчу більшу.

26.5 Визначення динамічної вантажопідйомності пк

Для радіальних та радіально-упорних ПК це таке за величиною та напрямком радіальне навантаження, яке група ідентичних підшипників з нерухомим зовнішнім кільцем зможе витримати без виникнення ознак руйнування від втомлюваності робочих поверхонь кілець або тіл кочення на протязі випробування в 1 млн. обертів внутрішнього кільця.

Для упорних - те ж саме при постійному осьовому навантаженні.

(2)

де - еквівалентне динамічне навантаження (при змінному режимі роботи ПК);

- частота обертання рухомого кільця, ;

- задана довговічність ПК в годинах безперервної роботи (звичайно це - еквівалентний час роботи приводу, задається, буває від 4000 до 40000 годин);

- показник степеня кривої втомлюваності ПК, для кулькових ПК =3,00; для роликових=3,33;

Для кулькових радіальних та всіх радіально-упорних підшипників

(3)

де - коефіцієнт радіального навантаження (враховує вплив її величини на довговічність ПК, табл.);

- те ж осьового навантаження;

- коефіцієнт, що враховує, яке кільце підшипника обертається: якщо внутрішнє - =1, зовнішнє -=1,2;

- коефіцієнт, що враховує характер навантаження підшипника (табл.);

- температурний коефіцієнт (табл.);

- постійне за величиною та напрямком радіальне навантаження (сумарна радіальна реакція опори);

- те ж по осі;

Для радіальних роликових (з короткими циліндричними роликами, сприймають тільки радіальне навантаження на відміну від радіальних кулькових, що сприймають також і осьове, якщо воно не більше 25% від ):

(4).

Для упорних (сприймають тільки осьове навантаження)

(5)