На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Динамическая расчетная грузоподъемность



61. Значения  fc для шариковых упорных и упорно-радиальных подшипников

 

Для упорных подшипников Для упорно-радиальных подшипников
Dw /Dpw fc при а = 90° Dw cosa /Dpw fc при
a =45° a = 60° a =75°
0,01 36,7 0,01 42,1 39,2 37,3
0,02 45,2 0,02 51,7 48,1 45,9
0,03 51,1 0,03 58,2 54,2 51,7
0,04 55,7 0,04 63,3 58,9 56,1
0,05 59,5 0,05 67,3 62,6 59,7
0,06 62,9 0,06 70,7 65,8 62,7
0,07 65,8 0,07 73,5 68,4 65,2
0,08 68,5 0,08 75,9 70,7 67,3
0,09 71,0 0,09 78,0 72,6 69,2
0,10 73,3 0,10 79,7 74,2 70,7
0,11 75,4 0,11 81,1 75,5 -
0,12 77,4 0,12 823 76,6 -
0,13 79,3 0,13 83,3 77,5 -
0,14 81,1 0,14 84,1 78,3 -
0,15 82,7 0,15 84,7 78,8 -
0,16 84,4 0,16 85,1 79,2 -
0,17 85,9 0,17 85.4 79,5 -
0,18 87,4 0,18 85,5 79,6 -
0,19 88,8 0,19 85,5 79,6 -
0,20 90,2 0,20 85,4 79,5 -
0,21 91,5 0,21 85,2 - -
0,22 92,8 0,22 84,9 - -
0,23 94,4 0,23 84,5 - -
0,24 95,3 0,24 84,0 - -
0,25 96,4 0,25 83,4 - -
0,26 97,6 0,26 82,8 - -
0,27 98,7 0,27 82,0 -  
0,28 99,8 0,28 81,3 - -
0,29 100,8 0,29 80,4 -  
0,30 101,9 0,30 79,6 - -
0,31 102,9 - - -  
0,32 103,9 - - - -
0,33 104,8 - - - -
0,34 105,8 - - - -
0,35 106,7 - - - -
Примечания: 1. Значения fc при Dw /Dpw или Dw cos a /Dpw, и/или углах контакта а, не указанных в таблице, определяют линейным интерполированием.
                            2. В упорно-радиальных подшипниках a > 45°. Значения при a = 45° даны для обеспечения интерполирования значений fc в диапазоне углов а контакта 45 ... 60°.



62.
Максимальные значения fc 
для роликовых радиальных и радиально-упорных подшипников
 

Dwecosa/Dpw fc Dwecosa/Dpw fc
0,01 52,1 0,16 88,5
0,02 60,8 0,17 88,7
0,03 66,5 0,18 88,8
0,04 70,7 0,19 88,8
0,05 74,1 0,20 88,7
0,06 76,9 0,21 88,5
0,07 79,2 0,22 88,2
0,08 81,2 0,23 87,9
0,09 82,8 0,24 87,5
0,10 84,2 0,25 87,0
0,11 85,4 0,26 86,4
0,12 86,4 0,27 85,8
0,13 87,1 0,28 85,2
0,14 87,7 0,29 84,5
0,15 88,2 0,30 83,8
Примечание. Значения fc для отношений Dwecosa/Dpw, не приведенных в таблице, определяют линейным интерполированием.



63. Максимальные значения fc
 для роликовых упорных и упорно-радиальных подшипников
 

Для упорных подшипников Для упорно-радиальных подшипников
Dwe /Dpw fc при а = 90° Dwecosa/Dpw fc при
а =50° а =65° а =80°
0,01 105,4 0,01 109,7 107,1 105,6
0,02 122,9 0,02 127,8 124,7 123,0
0,03 134,5 0,03 139,5 136,2 134,3
0,04 143,4 0,04 148,3 144,7 142,8
0,05 150,7 0,05 155,2 151,5 149,4
0,06 156,9 0,06 160,9 157,0 154,9
0,07 162,4 0,07 165,6 161,6 159,4
0,08 167,2 0,08 169,5 165,5 163,2
0,09 171,7 0,09 172,8 168,7 166,4
0,10 175,7 0,10 174,5 171,4 169,0
0,11 179,5 0,11 177,8 173,6 171,2
0,12 183,0 0,12 179,7 175,4 173,0
0,13 186,3 0,13 181,1 176,8 174,4
0,14 189,4 0,14 182,3 177,9 175,5
0,15 192,3 0,15 183,1 178,8 176,3
0,16 195,1 0,16 183,7 179,3
0,17 197,7 0,17 184,0 179,6 -
0,18 200,3 0,18 184,1 179,7 -
0,19 207,7 0,19 184,0 179,6 -
0,20 205,0 0,20 183,7 179,3 -
0,21 207,2 0,21 183,2 - -
0,22 209,4 0,22 182,6 - -
0,23 211,5 0,23 181,8 - -
0,24 213,5 0,24 180,9 - -
0,25 215,4 0,25 179,8 - -
0,26 217,3 0,26 178,7 - -
0,27 219,1 - - - -
0,28 220,9 - - - -
0,29 222,7 - - - -
0,30 224,3 - - - -
Примечания: 1. Коэффициент fc для промежуточных значений Dwe /Dpw или Dwecosa/Dpw определяют линейным интерполированием.
2. Значения fс при а = 50° применимы для углов контакта 45° < а < 60°.
3. Значения fc при а = 65° применимы для углов контакта 60° а < 75°.
4. Значения  fc при а = 80° применимы для углов контакта 75° ≤ а < 90°.

Комплекты подшипников. При расчете базовой динамической радиальной грузоподъемности для двух одинаковых шариковых радиальных однорядных подшипников, установленных рядом на одном и том же валу, эту пару подшипников рассматривают как один двухрядный радиальный подшипник.
  При расчете базовой динамической радиальной грузоподъемности для двух одинаковых шариковых и роликовых радиально-упорных однорядных подшипников, смонтированных рядом на одном и том же валу (парный монтаж) по схеме "широкий торец к широкому" или "узкий торец к узкому" так, что они работают как один узел, эту пару рассматривают как один двухрядный радиально-упорный подшипник. Если подшипниковый узел составляют два самостоятельных подшипника, которые заменяют независимо друг от друга, то приведенное указание к ним не применимо.
  Базовую динамическую радиальную грузоподъемность для двух или более одинаковых шариковых и роликовых радиально-упорных однорядных подшипников, роликовых упорных одинарных подшипников, точно изготовленных и смонтированных рядом на одном и том же валу (парный или комплектный монтаж) по схеме "тандем
(последовательно) так, что они работают как один узел, определяют умножением числа подшипников в степени 0,7 (для шариковых) или 7/9 (для роликовых) на базовую динамическую грузоподъемность одного подшипника. Приведенное указание не применимо в случае, когда подшипниковый узел составляют подшипники, которые заменяют независимо друг от друга.  

Формулы для расчета эквивалентной  динамической радиальной Рг (осевой Ра) нагрузки

 Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
  - для шариковых радиальных, шариковых и роликовых радиально-упорных подшипников при постоянных радиальной Fr и осевой нагрузках Fa.

Рr = XFr + YFa ;                                (19)

  - для роликовых радиальных подшипников с углом α = 0° при чисто радиальной нагрузке

Рr = Fr                                       (20)

Эквивалентная динамическая осевая нагрузка:
  - для шариковых и роликовых упорно-радиальных подшипников с углом α  ≠ 90° при постоянной радиальной и осевой нагрузках

 Рa = XFr + YFa                                      (21)

  - для шариковых и роликовых упорных подшипников с углом а = 90° при чисто осевой нагрузке

Pa = Fa                                              (22)

  В приведенных формулах обозначены:
Fr - радиальная нагрузка на подшипник или радиальная составляющая фактической нагрузки, действующей на подшипник, Н;
Fa - осевая нагрузка на подшипник или осевая составляющая фактической нагрузки, действующей на подшипник, Н.
  Значения коэффициентов Х динамической радиальной нагрузки и У динамической осевой нагрузки даны в табл. 64-67.

  64. Значения коэффициентов Х и Y для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников
 

Относительная осевая
 нагрузка
Х Y Х Y Х Y е
для однорядных 
подшипников
для двухрядных подшипников
Fa / Fr > e Fa /Fr ≤ e Fa/Fr > e

Шариковые радиальные подшипники

f0Fa / Cor Fa / (iZD2W  )  

 

0,56

 

   

1,0

 

0

 

0,56

   
0,172 0,172 2,30 2,30 0,19
0,345 0,345 1,99 1,99 0,22
0,689 0,689 1,71 1,71 0,26
1,030 1,030 1,55 1,55 0,28
1,380 1,380 1,45 1,45 0,30
2,070 2,070 1,31 1,31 0,34
3,450 3,450 1,15 1,15 0,38
5,170 5,170 1,04 1,04 0,42
6,890 6,890 1,00 1,00 0,44

Шариковые радиально-упорные подшипники

f0iFa / Cor Fa / (ZD2W  ) Используют 
значения X, Y и е, применимые к однорядным радиальным
 шариковым 
подшипникам

 

 

1,0

   

0,78 

   
α  =5°

 

 

 

 

0,173 0,172 2,78 3,74 0,23
0,346 0,345 2,40 3,23 0,26
0,692 0,689 2,07 2,78 0,30
1,040 1,030 1,87 2,52 0,34
1,390 1,380 1,75 2,36 0,36
2,080 2,070 1,58 2,13 0,40
3,460 3,450 1,39 1,87 0,45
5,190 5,170 1,26 1,69 0,50
6,920 6,890 1,21 1,63 0,52
α  =10°

 

 

0,175 0,172 0,46  1,88 1,0   2,18  

0,75 

  

3,06 0,29
0,350 0,345 1,71 1,98 2,78 0,32
0,700 0,689 1,52 1,76 2,47 0,36
1,050 1,030 1,41 1,63 2,29 0,38
1,400 1,380 1,34 1,55 2,18 0,40
2,100 2,070 1,23 1,42 2,00 0,44
3,500 3,450 1,10 1,27 1,79 0,49
5,250 5,170 1,01 1,17 1,64 0,54
7,000 6,890 1,00 1,16 1,63 0,54
α  =15° 0,178 0,172 0,44 1,47 1,0 1,65 0,72 2,39 0,38
0,357  0,345 1,40 1,57 2,28 0,40
0,714  0,689 1,30 1,46 2,11 0,43
1,070  1,030 1,23 1,38 2,00 0,46
1,430  1,380 1,19 1,34 1,93 0,47
2,140  2,070 1,12 1,26 1,82 0,50
3,570  3,450 1,02 1,14 1,66 0,55
5,350  5,170 1,00 1,12 1,63 0,56
7,140  6,890 1,00 1,12 1,63 0,56
α  =20° - - 0,43 1,00 1,0 1,09 0,70 1,63 0,57
α  =25° - - 0,41 0,87   0,92 0,67 1,41 0,68
α = 30° - - 0,39 0,76   0,78 0,63 1,24 0,80
α  =35° - - 0,37 0,66   0,66 0,60 1,07 0,95
α  =40° - - 0,35 0,57   0,55 0,57 0,93 1,14
α  =45° - - 0,33 0,50   0,47 0,54 0,81 1,34

  Шариковые
  самоустанавливающиеся
  подшипники

0,40 0,4х хctga 1,0 0,42х хctg 0,65 0,65х хctga 1,5х хctga

  Однорядные радиальные
  разъемные шариковые
  подшипники (магнетные)

0,50 2,50 - - - - 0,2

  Примечания: 1. Допустимое максимальное значение относительной осевой нагрузки зависит от конструктивных параметров подшипников (значения внутреннего зазора и глубины желоба дорожки качения). Формулу для вычисления относительной осевой нагрузки выбирают в зависимости от имеющейся информации.
  2. Для однорядных подшипников при Fa / Fr ≤ e: Х = 1;Y= 0; здесь е - предельное значение отношения Fa / Fr, определяющее значения коэффициентов Х и Y.
  3. Значения X, Y и e для относительных осевых нагрузок и/или углов контакта, не указанных в таблице, определяют линейным интерполированием.
  4. Значения f0 Cor см. выше.

65. Значения коэффициентов Хи Y для шариковых упорных и упорно-радиальных подшипников
 

α,° X Y X Y X Y е
для одинарных
 подшипников
для двойных
 подшипников
Fa / Fr > e Fa / Fr e Fa / Fr > e
45 0,6 1,0 1,18 0,59 0,66  

 

1,0

 

 

1,25
50 0,73 1,37 0,57 0,73 1,49
55 0,81 1,60 0,56 0,81 1,79
60 0,92 1,90 0,55 0,92 2,17
65 1,06 2,30 0,54 1,06 2,68
70 1,28 2,90 0,53 1,28 3,43
75 1,66 3,89 0,52 1,66 4,67
80 2,43 5,86 0,52 2,43 7,09
85 4,80 11,75 0,51 4,80 14,28
α≠90 1,25tgαx
x(1-2sinα/3)
20tgα/13x
x(1-sinα/3)
10/13x
x(1-sinα/3)
1,25tgαx
x(1-2sinα/3)
1,25tgα

  Примечания: 1. Значения X, Y и e для углов α контакта, не указанных в таблице, определяют линейным интерполированием.
  2. Отношение Fa / Fr e не применимо для одинарных подшипников.
  3. В упорно-радиальных подшипниках α > 45°. Значения при α = 45° даны для обеспечения интерполирования значений X, Y и е в диапазоне углов α контакта 45 ... 50°.

66. Значения коэффициентов Xи Y 
для роликовых радиально-упорных подшипников (
α = 0°)
 

Тип подшипника Х Y X Y e
Fa / Fr e Fa / Fr > e
Однорядные 1,0 0 0,4 0,4 ctgα 1,5 tgα
Двухрядные 1,0 0,45 ctgα 0,67 0,67 ctgα 1,5 tgα

67. Значения коэффициентов Х и Y
 
для роликовых упорно-радиальных подшипников (
α≠90°)

Тип подшипника Х Y X Y e
Fa / Fr e Fa / Fr > e
Одинарные - - tgα 1,0 1,5 tgα
Двойные 1,5 tgα 0,67 tgα 1,0 1,5 tgα

  Примечание. Отношение Fa / Fr e не применимо для одинарных подшипников.
  Комплект подшипников.
При расчете динамической эквивалентной радиальной нагрузки для двух одинаковых шариковых и роликовых радиально-упорных однорядных подшипников, смонтированных рядом на одном и том же валу (парный монтаж) по схеме "широкий торец к широкому" или "узкий торец к узкому" так, что они работают как один узел, рассматриваемых поэтому как один двухрядный радиально-упорный подшипник, используют значения Х и Y для двухрядных подшипников.
  При расчете динамической эквивалентной радиальной нагрузки для двух или более одинаковых однорядных шариковых
радиальных, шариковых и роликовых радиально-упорных подшипников, смонтированных рядом на одном и том же валу (парный или комплектный монтаж) по схеме "тандем" так, что они работают как один узел, используют значения Х и Y для однорядного подшипника. Для шариковых подшипников относительную осевую нагрузку (табл. 60) определяют при условии, что i = 1, а значения Fa и С относятся только к одному из подшипников, даже если Fr и Fa, относящиеся к общим нагрузкам, используют для расчета эквивалентной нагрузки всего узла.

РАСЧЕТНЫЙ РЕСУРС ПОДШИПНИКА

  Расчетным показателем долговечности подшипника служит базовый ресурс L10, соответствующий 90%-й надежности. Имеется в виду, что используют обычные материалы, технологию производства и условия эксплуатации.
  Однако во многих случаях желательно вычислить ресурс для более высоких уровней надежности или с учетом специальных свойств подшипников и условий эксплуатации. В таких случаях выполняют расчет скорректированного ресурса.
  Базовый расчетный ресурс L10 в миллионах оборотов определяют при 90%-ной надежности (отсюда в обозначении индекс 10 = 100 - 90):

L10 = ( C/P ) k

  где С - базовая динамическая грузоподъемность подшипника (радиальная Сr или осевая Сa), Н; Р - эквивалентная динамическая нагрузка (радиальная Рг или осевая Рa). Н; k - показатель степени, равный в соответствии с результатами экспериментов: k = 3 для шариковых и k = 10/3 для роликовых подшипников .
  Формула расчета ресурса справедлива, если Pr (или Рa), а при переменных нагрузках Prmax (или Рamax),  не превышает 0,5Сr (или 0,5 Сa). Применимость формулы ограничена также частотами вращения от 10 об/мин до предельных по каталогу.
  По приведенной формуле вычисляют базовый расчетный ресурс L10 для подшипников, изготовленных из обычных подшипниковых сталей и эксплуатируемых при нормальных условиях (правильной установке подшипника, правильно выбранном способе смазывания, защите от проникания инородных тел и др.).
  При отличии свойств материала или условий эксплуатации от обычных, а также при повышенных требованиях к надежности определяют скорректированный расчетный ресурс Lsa в миллионах оборотов:

Lsa = a1 a2 a3 L10                     (23)

  где a1 - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности Рt (табл. 68); 02 - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника; а3 - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от условий работы подшипника.
Скорректированный расчетный ресурс подшипника в часах

L sah = 106 L sa / (60n)

где п - частота вращения кольца, об/мин.
  Расчет подшипников качения при повышенной вероятности безотказной работы выполняют для ответственных узлов при необходимой надежности 91-99%. Вместо индекса s в обозначении ресурса записывают значение разности (100 - Рt), где Рt -надежность при определении ресурса. Так, при 90%-ной надежности - L10(L10ah) при  97%-ной - L3a(L3ah)

68. Значения коэффициента а1
 

Надежность Рt % 90 95 96 97 98 99
Обозначение ресурса L10а L L L L L
Значения коэффициента а1 1 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21

  Подшипник приобретает особые свойства, что выражается в изменении ресурса, вследствие применения специальных материалов (например, сталей с особенно низким содержанием неметаллических включений) или специальных процессов производства, или специальной конструкции. Значения коэффициента a2 устанавливает изготовитель подшипников.
  Эксплуатационные условия, которые дополнительно учитывают с помощью коэффициента аз, - это соответствие вязкости смазочного материала требуемому значению (с учетом частоты вращения и температуры), наличие в смазочном материале инородных частиц, а также условий, вызывающих изменение свойств материала деталей подшипника (например, высокая температура вызывает снижение твердости).
  Вычисление базового ресурса основано на том, что толщина масляной пленки в зонах контакта тело качения - дорожка качения равна или немного больше суммарной шероховатости поверхностей контакта. При этом аз = 1.
  Рекомендации по значению коэффициента аз для других условий дает изготовитель подшипников.
  При выборе типоразмера подшипников и расчете скорректированного ресурса для конкретных условий эксплуатации предполагают, что подшипники соответствуют необходимому классу точности и обеспечены требуемые прочность и жесткость валов и корпусов.
  Применение в формуле расчета скорректированного ресурса значений а2 > 1 и аз > 1 должно быть строго обосновано.

 

 


Справочник конструктора - Все что нужно любому конструктору! ©2008-2017