Подшипники качения. Определение эквивалентной динамической нагрузки и подбор подшипника.

По направлению действия на подшипники нагрузки делятся на радиальные Fr, осевые Fа и комбинированные, а по характеру нагрузки — на постоянные, переменные вибрационные и ударные. В расчетах используют понятие эквивалентной нагрузки. При динамических условиях эксплуатации, когда частота вращения n > 1 об/мин, эквивалентная динамическая нагрузка Р для радиальных и радиально-упорных подшипников — это такая постоянная радиальная нагрузка, при которой подшипник с вращающимся внутренним кольцом так же долговечен, как при действительных условиях загрузки и вращения. При статических условиях эксплуатации, когда частота вращения n < 1 об/мин или подшипник не вращается при эксплуатации, эквивалентная статическая нагрузка Р0 вызывает такие же остаточные деформации, как при действительных условиях загрузки.

Величина эквивалентной динамической нагрузки для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников при постоянном ре-жиме загрузки

где Fr и Fa - соответственно постоянные по величине и направлению радиальная и осевая нагрузки, Н; X, У -коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; V — коэффициент вращения; Кб — коэффициент безопасности; Кт — температурный коэффициент.

В опорах с регулируемыми радиально-упорными подшипниками при загрузке в радиальном направлении и отсутствии осевого зазора и натяга возникает осевая сила S=eFr. Её нужно учитывать при определении осевой нагрузки Fа на другой подшипник.

При статических условиях эксплуатации в качестве эквивалентной статической нагрузки для шариковых радиальных и радиально-упорных, радиально-упорных роли-ковых подшипников принимается большее из значений

где Х0, К0— коэффициенты радиальной и осевой нагрузки, приведенные в ГОСТ.

При переменном режиме загрузки под эквивалентной нагрузкой понимается условная нагрузка, при которой обеспечивается долговечность, достигаемая подшипником в действительных условиях работы (при переменных уровнях нагрузок и частотах вращения). Если нагрузка от Рmin до Рmax меняется по линейному закону, то эквивалентная нагрузка

При более сложном законе изменения нагрузок в течение долговечности L (в миллионах оборотов) эквивалентная нагрузка

где P1, P2, P3, … Pn, — постоянные нагрузки, действующие в течение L1, L2, L3, … Ln миллионов оборотов; L— общее число миллионов оборотов за весь срок службы.

При выборе подшипников по динамической грузоподъемности предварительно намечают тип подшипника с учетом условий эксплуатации и конструкции узла, определяют эквивалентную нагрузку Р и на основе требуемой долговечности подшипника L (Lh) с учетом требуемой частоты вращения и по таблице находят отношение С/Р п по нему — динамическую грузоподъёмность С. По найденному значению С выбирают конкретный типоразмер подшипника и его габаритные размеры. Проверяют, чтобы частота вращения не превышала предельной частоты вращения, приведенной в каталоге. После этого назначают класс точности подшипника с учетом требований, предъявляемых к сборочной единице.

При выборе подшипников по статической грузоподъемности также вначале наме-чают тип подшипника и находят эквивалентную нагрузку Р0. Приравнивают ее к стати-ческой грузоподъемности подшипника С0 = Р0 и по найденному значению С0 выбирают конкретный типоразмер подшипника и его габаритные размеры. После этого назначают класс точности подшипника.