Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя

 Для работы при повышенных температурах применяют подшипники со специальной стабилизирующей термообработкой или изготовленные из теплостойких сталей.

 Для подшипников, работающих при переменных режимах нагружения, задаваемых циклограммой нагрузок и соответствующими этим нагрузкам частотами вращения (рис. 27), вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку при переменном режиме нагружения
 

P_E = ³ Ö ((P₁³L₁ + P₂³L₂ + ... + P_n³L_n) / (L₁ + L₂ + ... +L_n))

 где Р_i и L_i - постоянная эквивалентная нагрузка (радиальная или осевая) на i-м режиме и продолжительность ее действия в млн. об. Если L_i задана в ч- L_hi  то ее пересчитывают на млн. об. с учетом частоты вращения п_i  об/мин:

L_i = 60 n_i L_hi  / 10⁶.

 Если нагрузка на подшипник изменяется по линейному закону от Р_min  до  Р_max, то эквивалентная динамическая нагрузка

P_E = ( Р_min + 2 Р_max ) / 3.

Рис. 27.Аппроксимация нагрузок и частот вращения

 Известно, что режимы работы машин с переменной нагрузкой сведены к шести типовым режимам нагружения (см. ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность): 0 - постоянному; I -тяжелому; II - среднему равновероятному; III - среднему нормальному; IV - легкому; V - особо легкому.
 Для подшипников опор валов зубчатых передач, работающих при типовых режимах нагружения, расчеты удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности K_E:
 Режим работы     0        I         II         III         IV         V
  K_E....................    1,0     0,8      0,63     0,56     0,5       0,4
 При этом по известным максимальным, длительно действующим силам F_r1max , F_r2max  ,F_Amax ( соответствующим максимальному из длительно действующих вращающему моменту) находят эквивалентные нагрузки [3]:

F_r1= K_E F_r1max ,   F_r2= K_E F_r2max ,   F_А= K_E F_Аmax   

по которым в соответствии с пп. 2-6 (см. стр. 126) ведут расчет подшипников, как при постоянной нагрузке.
 7. Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс подшипника, ч:

L_sah = a₁a₂₃(C/P)^k 10⁶/60n     (31)

где С - базовая динамическая грузоподъемность подшипника (радиальная С_г или осевая С_а), Н; Р - эквивалентная динамическая нагрузка (радиальная Р_г или осевая Р_а, а при переменном режиме нагружения Р_Еr или Р_Еа), Н; k - показатель степени: k = 3 для шариковых и k = 10/3 для роликовых подшипников; n - частота вращения кольца, об/мин; а₁ - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от необходимой надежности (табл. 68); а₂₃-  коэффициент, характеризующий совместное влияние на ресурс особых свойств подшипника и условий его эксплуатации (табл. 70).

Базовый расчетный ресурс подтверждают результатами испытаний подшипников на специальных машинах и в определенных условиях, характеризуемых наличием гидродинамической пленки масла между контактирующими поверхностями колец и тел качения и отсутствием повышенных перекосов колец подшипника. В реальных условиях эксплуатации возможны отклонения от этих условий, что приближенно и оценивают коэффициентом а₂₃.
При выборе коэффициента а₂₃ различают следующие условия применения подшипника:
 1 - обычные (материал обычной плавки, наличие перекосов колец, отсутствие надежной гидродинамической пленки масла и наличие в нем инородных частиц);
 2 - характеризующиеся наличием упругой гидродинамической пленки масла в контакте колец и тел качения (параметр Λ ≥ 2,5); отсутствие повышенных перекосов в узле; сталь обычного изготовления;
 3 - то же, что в п.2, но кольца и тела качения изготовлены из стали электрошлакового или вакуумно-дугового переплава.

70. Рекомендуемые значения коэффициента а_з

73. Значения коэффициента k_B