XII. Надежность деталей машин.

Рис. XI. 8

Рис. XI. 7

По числу рядов тел качения (расположенных по ширине подшипника) подшипники делят на однорядные (Рис. ХI. 7, а, в – е и ХI. 8, а, в – д), двухрядные (Рис. ХI. 7, б и ХI. 8, б) и четырехрядные.

а) б) в) г) д)

Принцип действия подшипника качения основан на обкатывании тела качения 3 на внутренней обойме 1 вокруг собственной оси и перекатывании его по наружной обойме 2 (Рис. ХI. 9).

Рис. XI. 9

Кинематика работы подшипника несколько усложнена тем, что тело качения совершает плоско-параллельное движение, поэтому подшипник не может быть рассчитан строго теоретически. Надежность и долговечность работы подшипника качения позволяют обеспечить экспериментальные данные и рекомендации. Экспериментально определяется кривая выносливости подшипника качения (Рис. ХI. 10), которая аналогично кривой усталостной прочности показывает функциональную зависимость приведенной радиальной нагрузки R_Е при динамическом нагружении подшипника от долговечности L подшипника:

где m – показатель выносливости, равный 3 для шариковых подшипников и 10/3 – для роликовых (ролик выдерживает большую нагрузку).

Рис. XI. 10

В паспорт (каталог) подшипника выносится динамическая нагрузка (или грузоподъемность) С, которую данный подшипник выдержит при долговечности L=1 млн. оборотов. Следовательно:

тогда любая динамическая нагрузка С рассчитывается по формуле:

где L – долговечность подшипника в млн. оборотов.

В задачах обычно долговечность L_h задается в часах, следовательно:

где:

Приведенная нагрузка R_E подшипника рассчитывается по формуле:

где Х, Y – коэффициенты радиальной R_r и осевой R_а нагрузок соответственно;

V – коэффициент вида работы, равный 1 при вращении внутренней обоймы и 1,2 – при вращении наружной обоймы;

К_б – эксплутационный коэффициент нагруженности, определяемый сроком службы;

К_t температурный коэффициент, изменяющийся с увеличением температуры tº подшипникого узла.

Радиальная R_r и осевая R_а нагрузки определяются с учетом добавки осевого усилия S от самого подшипника (Рис. XI. 11), зависящим от угла γ конусности данного подшипника.

Рис. XI. 11

По вычисленной приведенной нагрузке R_Е определяют требуемую динамическую грузоподъемность С_тр:

и исходя из условия:

подбирается подшипник качения.