4. Подбор подшипников качения

При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбира­ют из числа стандартных. Методика подбора стандартных подшипников также стандартизована ГОСТ 18854 — 82 и 18855 — 82.

Различают подбор подшипников: по базовой статической грузоподъемности для предупреждения остаточных деформаций; по базовой динамической грузоподъемности для предупреждения усталостного разрушения (выкрашивания).

Подбор подшипников по базовой статической грузо­подъемности. Невращающиеся подшипники и вра­щающиеся с частотой n≤ 1 об/мин (например, домк­раты, нажимные устройства и др.) подбирают по базовой статической грузоподъемности.

Базовая статическая грузоподъемность подшипни­ка— статическая радиальная нагрузка, которая соот­ветствует общей остаточной деформации шарика (ролика) и дорожки качения, равной 0.0001 диаметра шарика (ролика) в наиболее натруженной зоне контакта. Такая остаточная деформация не оказы­вает заметного влияния на работу подшипника. Значения С_0г в кН приводятся в каталогах.

Подбор подшипников по базовой динамической грузоподъемности С_г выполняют при частоте враще­ния n > 10 об ∕ мин (при n= 1... 10 обмин принимают n = 10 об мин).

Работоспособность подшипника зависли от мно­гих факторов, в том числе от отношения осевой нагрузки к радиальной, характера и частоты враще­ния колец, характера нагрузки и температуры. Влия­ние этих факторов на работоспособность учитывается тем, что подшипники подбирают не по действительным нагрузкам, а по эквивалентной динамической нагрузке R_э

R_э – эквивалентная динамическая нагрузка в КН – постоянная радиальная нагрузка, под действием которой подшипник качения будет иметь такую же долговечность, как и в услови­ях действительной нагрузки;

Для однорядных радиальных шариковых и ра­диально-упорных шарико- и роликоподшипников

R_э = (ХVR_г+YR_а)К_б К_т;

для радиальных подшипников с короткими цилиндри­ческими роликами

R_э=VR_r К_бК_т;

для упорных шариковых и роликовых подшипников

R_э=R_аК₆К_т,

где R_г — радиальная нагрузка на подшипниках (сум­марная радиальная опорная реакция), кН; R_а — осевая сила на подшипник, кН; V— коэффициент, учиты­вающий вращение колец; при вращении внутреннего кольца V=1,0, наружного—V= 1,2; К₆ — коэффи­циент безопасности; К_б =1,0...1,2 — металлорежущие станки (кроме строгальных и долбежных), К_б = = 1,3...1,5- редукторы всех конструкций, К_б = = 1,8...2,5 — зубчатые передачи 9-й степени точности; К_т — температурный коэффициент: при температуре подшипника t≤100°С К_т=1, при t= 125...200° С К_т= 1,05... 1,25; X и Y—коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.

После подсчета R_э находят базовую долговечность, ч по формуле

L_10h =

где n – частота вращения подшипника, об ∕ мин.

В практике отечественного машиностроения недав­но, по рекомендации IS0 стали применять формулу

L₁₀=а₁ а₂₃ (С_r ∕ R_э)^р

р — показатель сте­пени, зависящий от формы контактирующих тел: для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников р = 3(точечный контакт тел качения); для роликовых радиальных цилиндрических и роли­ковых конических подшипников р= 10/3 = 3,33 (линей­ный контакт тел качения).

При этом величину динамической грузоподъемности С_r под­шипников принимают по каталогу; а₁--- коэффициент надежности. При 90%-ной надежности а₁=1. при 95%.-ной а₁ = 0,62. при 97%-ной а₁ =0,44; а₂₃ -—коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и ка­чества его эксплуатации. При обычных условиях работы подшипников: шариковых, кроме сферичес­ких, а₂₃=0,7...0,8; шариковых сферических, ролико­подшипников с цилиндрическими роликами а₂₃ = = 0,5...0,6; роликовых конических а₂₃ = 0,6...0,7.