Методика подбора подшипников качения

Практический подбор подшипников делается, во-первых, из условий компоновки каждой опоры, т.с. из возможности монтажа на соответствующем диаметре d (например, цапфе или шейке вала), а также размещения (посадки) наружного кольца D и осевого размера В. Чаше всего определяющим оказывается диаметр внутреннего кольца d. Поэтому диаметр вала d в месте посадки подшипника должен быть согласован с выпускаемыми заводами подшипниками (этот диаметр в большинстве случаев должен заканчиваться на ноль или пять). Следует помнить, что иногда оказывается более выгодной установка, например, двух подшипников легких серий вместо одного тяжелой или средней, т. е. подбор по каталогам в первую очередь зависит от компоновки узла и располагаемых размеров.

Определение номера подшипника по динамической грузоподъемности начинается с расчета эквивалентной нагрузки Р. Зная или задаваясь графиком или условиями нагружения, определяют А'_реж, К_ь, К_г Затем подсчитывается долговечность L = ^^L_h из условий срока службы и известной частоты вращения.

Так как L = (C/P)^p, то возможно использование таблиц справочника, в котором приведены вычисленные заранее значения С/Р =J[L_h, n). Фактически С/Р — Ii^^p = J[L_h, л), в зависимости от типа подшипника (шариковый или роликовый). Принимается соответствующее значение V- 1 при вращении внутреннего кольца или V- 1,2 при вращении наружного.

Остается определить коэффициенты X и К, значения которых зависят от величины е и отношения F_a/(VF_r), а параметр осевой нагрузки е, в свою очередь, зависит от отношения F_a/C₀ (здесь F_a и F_r — соответственно осевая и радиальная нагрузки на опору; С₀ — статическая грузоподъемность еще неизвестного подшипника). Поэтому расчет делается методом последовательных приближений, начиная обычно с больших значений Хи К Подсчитав предварительную потребную грузоподъемность.

Из справочника выбирают для данного диаметра соответствующий типоразмер подшипника определенной серии, так чтобы С_потр = С_катал. Заметим, что, так как значения Хи Yвначале заведомо завышены, можно «попробовать» для дальнейшего подшипник со значением каталожной динамической грузоподъемностью несколько меньшей потребной. Для выбранного подшипника уже известно С₀, а значит, определены F_o/C₀ и долговечность подшипника L в миллионах оборотов и L_ab часах. Последняя должна удовлетворять условиям работы, т. е. обеспечивать заданное время работы.

При окончательном выборе типоразмера подшипника необходимо стремиться к тому, чтобы расчетная динамическая грузоподъемность была примерно равна величине С, указанной в каталоге для принятого типоразмера. Именно поэтому возможна установка двух подшипников более легких серий вместо одного средней или тяжелой.

При подборе подшипников по статической грузоподъемности подбираются подшипники, работающие с частотой п < 1 мин^-1, или при качательном движении. Потребная статическая грузоподъемность считается равной или меньшей статической нагрузке подшипника: С₀> Р₀, где Р₀ — эквивалентная статическая нагрузка. Для радиального и радиально-упорных шарикои роликоподшипников она определяется как наибольшая, полученная из расчетов: Р₀ = X₀F_r + Y₀F_a или Р₀= F_r.

Эквивалентная статическая нагрузка для упорно-радиальных шарикои роликоподшипников рассчитывается иначе: Р₀ = 2,3F_rtga + F_a.

В этих формулах Х₀ и У₀ — соответствующие коэффициенты учета влияния радиальной и осевой нагрузок F_r и F_a при статическом нагружении, и a — угол действия силы F_r.