Расчет нагрузок на подшипники
Воздействующие на подшипник нагрузки включают в себя вес деталей механизма, поддерживаемых подшипниками, вес вращающегося тела, нагрузки, создаваемые при работе механизма ремнями или шестернями, передающими мощность, а также различные прочие нагрузки.
Нагрузки можно разделить на радиальные, действующие перпендикулярно центральной оси подшипника, и аксиальные, действующие параллельно центральной оси. Эти нагрузки действуют независимо, или в сочетании с другими нагрузками. Кроме того, амплитуда вибрации или ударных нагрузок на подшипники различна, и зависит от области применения механизма. Поэтому теоретически рассчитанные нагрузки могут не всегда быть точными. Чтобы рассчитать фактические нагрузки на подшипник их необходимо корректировать умножением на различные эмпирические коэффициенты.
Распределение нагрузки по подшипнику
В таблице 5 приведены примеры расчетов для статических нагрузок, действующих в радиальном направлении.
Коэффициент нагрузки
Хотя радиальные и аксиальные нагрузки можно рассчитать, нет ничего необычного в том, что фактические нагрузки на подшипник превышают расчетные из-за вибрации и ударов, возникающих при работе механизма. Фактическая нагрузка на подшипник определяется умножением расчетной нагрузки на коэффициент нагрузки (коэффициент запаса прочности),
Нагрузки на подшипник
в случае ременной или цепной передачи
Базовая статическая грузоподъёмность дает теоретически допустимый предел статической эквивалентной нагрузки. Как правило, этот предел корректируется с учетом условий эксплуатации подшипника и предъявляемых к немутребований.
Поправочный коэффициент, то есть, статический запас прочности f s определяется по следующей формуле и, обычно, имеет значения, Эквивалентная нагрузка
Прикладываемые к подшипникам нагрузки делятся на радиальные, действующие перпендикулярно центральной оси, и аксиальные, действующие параллельно центральной оси. Эти нагрузки действуют независимо или в сочетании с другими нагрузками.
Динамическая эквивалентная нагрузка. Когда к подшипнику одновременно приложены радиальная и аксиальная нагрузки, фактическая нагрузка, действующая на центр подшипника, которая будет определять срок службы, равный определяемому радиальной и аксиальной нагрузками, называется динамической эквивалентной нагрузкой.
В случае игольчатых роликовых подшипников, радиальные подшипники несут только радиальные нагрузки, а упорные подшипники — только аксиальные. Поэтому, при вычислении срока службы радиальных подшипников используются непосредственно радиальные нагрузки, тогда как аксиальные нагрузки используются для определения срока службы упорных подшипников.
Статическая эквивалентная нагрузка
Когда к подшипнику одновременно приложены радиальная и аксиальная нагрузки, фактическая нагрузка, действующая на центр подшипника, которая будет создавать максимальное контактное напряжение на поверхности между телом и дорожкой качения, равное создаваемому радиальной и аксиальной нагрузками, называется статической эквивалентной нагрузкой.
В случае игольчатых роликовых подшипников, радиальные подшипники несут только радиальные нагрузки, а упорные подшипники — только аксиальные. Поэтому для радиальных подшипников используются непосредственно радиальные нагрузки, тогда как аксиальные нагрузки используются для определения срока службы упорных подшипников.
Зазор
Зазорами подшипника называются зазоры между его кольцами и телами качения.
Одно из колец подшипника, — внутреннее или наружное, фиксируется, а к свободному кольцу, попеременно — внутрь и наружу, в радиальном направлении прикладывается специальная измерительная нагрузка. Смещение свободного кольца подшипника называется радиальным внутренним зазором.