Расчет подшипников качения на долговечность

Расчет на долговечность радиальных и радиально-упорных подшипников основан на динамической грузоподъемности С подшипника, представляющей постоянную радиальную нагрузку (а для упорных и упорно-радиальных подшипников осевую нагрузку), которую подшипник может выдержать в течение 10⁶ оборотов.

Экспериментально установлено, что расчетная долговечность подшипника качения определяется по формуле

, (21.12)

где - расчетная долговечность подшипника (срок службы), ч; w - угловая скорость, рад/с; С - динамическая грузоподъемность, Н; приводится в каталогах; - эквивалентная (приведенная) нагрузка (см. ниже), Н; m - показатель степени, для шариковых и для роликовых подшипников (для определения при таких значениях m в каталогах предусмотрены таблицы).

Формула (21.12) справедлива при рад/с. При рад/с в нее поставляют рад/с.

Эквивалентная нагрузка . Эквивалентная нагрузка учитывает характер и направление действующих на подшипник нагрузок, условия работы и зависит от типа подшипника:

для радиальных шариковых и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников

; (21.13)

для радиальных роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами

; (21.14)

для упорных шариковых и роликовых подшипников

, (21.15)

где - радиальная нагрузка на подшипник (суммарная опорная реакция), Н; - осевая нагрузка подшипника, Н; - коэффициент вращения, учитывающий зависимость долговечности подшипника от того, какое из колец вращается. При вращении внутреннего кольца . При вращении наружного кольца ; - коэффициент безопасности, учитывающий влияние характера нагрузки на долговечность подшипника; - коэффициент, учитывающий влияние температуры на долговечность подшипника; X, Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузки (указываются в каталоге).

Осевая нагрузка не оказывает влияния на величину эквивалентной нагрузки , пока отношение не превысит величины е - коэффициента осевого нагружения (указывается в каталоге).

При расчете радиально-упорных подшипников необходимо учитывать осевые составляющие реакций подшипников, возникающие под действием радиальных нагрузок (рис. 21.12 и 21.13).

Рис. 21.12. Пример установки вала на роликовых конических подшипниках враспор: l – расстояние между опорами

Для шариковых радиально-упорных подшипников

. (21.16)

Для конических роликовых подшипников

. (21.17)

Расчетная осевая нагрузка на каждый из двух радиально-упорных подшипников вала определяется по следующим формулам, полученным при условии отсутствия предварительного натяга и осевой «игры».

Рис. 21.13. Пример установки вала-шестерни конической передачи на конических роликоподшипниках

Вариант	Соотношение сил	Расчетная осевая нагрузка