Расчет высокоточных шарикоподшипников - Ковалев М.П.
Скачать (прямая ссылка):
217
Таким образом, для деталей с пониженной твердостью поверхности статическую грузоподъемность C0 определяют по формуле
C0 = T)0C0. (6.16)
Формула (6.16) рекомендована шведской фирмой СКФ и получена экспериментальным путем. Коэффициент T]1 зависит от формы контактирующих деталей и для некоторых случаев контакта имеет следующие значения: шарик с плоскостью — 1,0; шарик с желобом — 1,5; ролик с роликом — 2,0; ролик с плоскостью — 2,5.
6.3. СТАТИЧЕСКАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ НАГРУЗКА
Для сопоставления допустимой нагрузки на невращающийся подшипник с его статической грузоподъемностью необходимо определить так называемую статически эквивалентную нагрузку.
Под статически эквивалентной подразумевается такая чисто радиальная или чисто осевая нагрузка, которая вызывает такую же суммарную остаточную деформацию у наиболее нагруженного контакта, как и приложенная комбинированная нагрузка. Очевидно, что строгое определение статически эквивалентных нагрузок возможно лишь по формулам, приведенным в задачах, которые решены до конца в предыдущих главах. Для определения статически эквивалентных нагрузок ИСО рекомендует следующую формулу:
P0 = X0F1.+ Y0F0, (6.17)
где X0 — коэффициент радиальной нагрузки; Y0 — коэффициент осевой нагрузки; F1. — радиальная составляющая нагрузки, кгс;
Fa — осевая составляю-
Таблица 6.1 Значения коэффициентов X0 и Y0
Подшипник V.
Радиальный 0,6/0,6 I 0,5/0,5
Радиально-упорлый при угле а: 20° 25° 30° 35° 40° 0,5/1 0,42/0,84 0,38/0,76 0,33/0,66 0,29/0,58 0,26/0,52
Самоустанавливающийся 0,5/1 0,22 ctg а 0,44 ctg а
Примечание. В числителе даны значения Xa н Yо для однорядных подшипников; в знаменателе — для двухрядных.
218
щая нагрузки, кгс.
Если Fr >Р0, вычисленной по формуле (6.17), то необходимо принять P0 = F1; обычно P0 5s F\.
В табл. 6.1 приведены коэффициенты X0 и У о для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников в зависимости от их типа и угла контакта а.
Приведенные в табл. 6.1 значения X0 и Y0 являются приближенными; действительные значения этих коэффициентов зависят от конструкции подшипника и внутреннего радиального зазора. Данные табл. 6.1 применимы для подшипников, у которых параметры ?„ (в) 0,53.
Для упорно-радйальных шарикоподшипников
C0 = F0 + 2,3/v tg а. (6.18)
Для двух одинаковых однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, установленных таким образом, что наружные кольца соприкасаются узкими или широкими торцами, применимы такие же значения коэффициентов X0 и F0, как и для двухрядных. Для двух и более однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, установленных по способу тандем, используются такие же значения коэффициентов X0 и Y0, как и для двухрядных. Для двух и более однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, установленных по способу тендем, используются такие же значения коэффициентов X0 и Y0, как и для однорядных радиально-упорных шарикоподшипников. Предполагается, что двухрядные подшипники симметричны. Допускаемые наибольшие значения FJC0 зависят от конструкции подшипника и внутренних радиальных зазоров.
6.4. СТАТИЧЕСКАЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ РАДИАЛЬНЫХ И РАДИАЛЬНО-УПОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ ПРИ ОСЕВОЙ НАГРУЗКЕ
При чисто осевом нагружении радиальных и радиально-упорных подшипников все шарики воспринимают одинаковую нагрузку:
P0 = —L^—. (6.19)
u Z sin ос 4 •
Приравняв осевую нагрузку Fn статической грузоподъемности подшипника, получим
C0 = P0Z sin а. , (6.20)
Заменив в формуле (6.20) нагрузку P0 ее значением из равенства (6.9), при k* = 1 имеем
C0 = 2ZZU sin а]/?и(в) '* 7 ,• (6.21)
У (в) 1
Для стандартных подшипников в равенстве (6.21) выбирают знак плюс.
Формула (6.21) может быть записана в виде
CQ=fuaZD2ws\na. (6.22)
В рекомендациях ИСО для подшипников нормальной конструкции, изготовленных из закаленной стали, коэффициент \0а = 5 и соответствует параметру у s=» 0,07.
Известно, что наибольшая нагрузка на вращающийся подшипник может достигать величины C0, при этом остаточная деформация равномерно распределится по телам и дорожке качения вращающегося кольца. Предполагается, что все элементы дорожки качения через определенное число оборотов попадают на линию действия внеш-
219
Ней нагрузки в нагруженной зоне подшипника. Равномерное распределение остаточных деформаций обеспечивает удовлетворительную работу подшипника.
С другой стороны, при кратковременной нагрузке остаточные деформации могут распределяться неравномерно даже в том случае, когда подшипник вращается.
При действии ударной нагрузки необходимо использовать подшипник, статическая грузоподъемность которого равна наибольшему значению ударной нагрузки. При продолжительном действии нагрузка может превышать статическую грузоподъемность, не ухудшая существенно эксплуатационные характеристики подшипника.
В зависимости от условий применения подшипника вводят коэффициент безопасности k6. При этом допустимая нагрузка
р _?±
ДО" — кб '
Коэффициенты безопасности k6 для различных случаев применения подшипников имеют следующие значения:
Плавные сотрясения................. ^ 0,5
