8.3 Определение эквивалентной динамической нагрузки

Эквивалентная динамическая нагрузка определяется по формуле:

F = (X * V * F_r + Y * F_a) * К_б *К_т (8.7)

где F_r ,F_a – радиальная и осевая нагрузки на наиболее нагруженную опору,

X, Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, определяемые по табл. 7.1 для радиальных шариковых и радиально-упорных, радиально-упорных роликовых подшипников.

V – коэффициент вращения колец подшипника.

V = 1 при вращения внутреннего кольца подшипника

V = 1,2 при вращении наружного кольца подшипника.

К_б – коэффициент безопасности.

К_б = 1 при спокойной нагрузки

К_б = 1,3…1,8 при работе с умеренными толчками

К_б = 2…3 при ударных нагрузках.

К_т – температурный коэффициент.

К_т =1 при t<125 град.

К_т = 1,05…1,4 при 125 < t < 250 град.

8.4 Особенности выбора радиальных подшипников

Последовательность подбора подшипников включает несколько этапов.

1. Определяется радиальная F_r и осевая F_a нагрузки подшипников. На рис. 7.1 изображена схема нагружения опоры A и B от действия усилий в зацеплении F_r1 ,F_t1 и F_a1 , а также от действия усилий давления на вал ременной передачи F_p. Последнюю следует разложить на составляющие F_px и F_py, действующие в плоскости XOY и XOZ.

На рис. 7.1 изображена расчетная схема для определения реакции опор R_ay ,R_az и R_by ,R_bx в плоскостях ZOY и ZOX. Общая реакция на каждую опору определиться геометрической суммой определенных реакций. Из найденных реакций R_a и R_b выбирается большая, которая приравнивается к радиальной нагрузки на подшипник F_r.

Осевая нагрузка F_a в общем случае, действующая на подшипник, ровна равнодействующие осевых сил действующих в зацеплениях. В рассматриваемом примере осевая нагрузка F_a1 , действующая в зацеплении, равна осевой нагрузке на опору подшипника.

2. Из каталога выбирается нужный подшипник со статической грузоподъемностью C_o и его динамической грузоподъемностью C.

Из табл. 1, по отношению F_a к C_o , выбирается коэффициент е, который сравнивается с отношением F_a / V * F_r . После чего назначается коэффициенты X и Y.

3. По формуле (7.4) задаваясь долговечностью подшипника L_h , определяют его динамическую грузоподъемность C_p . Последний сравнивается с динамической грузоподъемностью рассматриваемого подшипника по каталогу по соотношению (7.1). Если рассматриваемого неравенства не выполняется, выбирается другой подшипник, при этом следует помнить, что с увеличением серии и диаметра подшипника, его грузоподъемность растет.

8.5. Особенности выбора радиально-упорных подшипников

При выборе радиальных и радиально-упорных подшипников следует учитывать кроме имеющийся осевой составляющей на подшипник F_a , вызванной только осевыми нагрузками, дополнительную осевую нагрузку F_aa и F_ab опор A и B от действия радиальных нагрузок F_ra и F_rb :

F_aa = F_r * e₁ , (8.8)

где e - выбранный по табл.1, коэффициент.

Тогда суммарная осевая нагрузка на опору А определиться:

F_a’ = F_aa ± F_a (8.9)

Более точные значения суммарной осевой нагрузки определяется для различных случаев и схем нагружения по табл. 7.2.

Таблица 8.1

Коэффициенты радиальной X и осевой Y нагрузок

Тип подшип ников	Угол контакта, α	Относит ельная нагрузка Fa/Cor	Однорядные подшипники				E
			Fa/VFr≤e		Fa/VFr>e
			X	Y	X	Y
Радиально-упорные шариковые	12	0,014	1	0	0,46	1,81	0,30
		0,029				1,62	0,34
		0,057				1,46	0,37
		0,086				1,34	0,41
		0,11				1,22	0,45
		0,17				1,13	0,48
		0,29				1,04	0,52
		0,43				1,01	0,54
		0,57				1,00	0,54
	18…20	-			0,43	1,00	0,57
	24…26				0,41	0,87	0,68
	30				0,39	0,76	0,80
	35; 36				0,37	0,66	0,95
	40				0,35	0,57	1,14
Шариковые радиальные	0	0,014	1	0	0,56	2,30	0,19
		0,028				1,99	0,22
		0,056				1,71	0,26
		0,084				1,55	0,28
		0,11				1,45	0,30
		0,17				1,31	0,34
		0,28				1,15	0,38
		0,42				1,04	0,42
		0,56				1,00	0,44
Упорно-радиальные роликовые	-	-	-	-	Tg α	1	1.5tg α