Alegeți un rulment radial pentru rulmenți. Teoria mașinilor și mecanismelor

Calculul rulmenților de rulare pentru o resursă dată

Date inițiale:   F r1, F r2 - sarcină radială (reacție radială) a fiecărui suport al unui arbore cu două suporturi, N: F a - forță axială externă care acționează asupra arborelui, N; n- frecvența de rotație a inelului (de regulă, frecvența de rotație a arborelui), rpm; d este diametrul suprafeței de aterizare a arborelui, care este preluat din schema de dispunere, mm; L "sa, L" sah - resursa necesară, cu probabilitatea necesară de funcționare fără defect a rulmentului, respectiv, în milion rev. și dacă în h; modul de încărcare; condițiile de funcționare ale unității de rulment (posibilă suprasarcină, temperatura de operare etc.).

Condițiile de funcționare ale rulmenților sunt foarte diverse și pot varia ca mărime a supraîncărcărilor pe termen scurt, a temperaturii de funcționare, a rotației inelului interior sau exterior, etc. Influența acestor factori asupra performanței rulmenților este luată în considerare prin introducerea coeficienților suplimentari în calculul sarcinii dinamice echivalente (19) - (22).

Selectarea rulmenților   efectuați în această ordine.

1. Prealiniați tipul și dispunerea rulmenților.

2. Pentru rulmentul desemnat, următoarele date sunt scrise din catalog:

Pentru unghiuri de contact radiale și unghiulare a bilei a<18° значения базовых динамической С   r   și capacități statice de încărcare radială;

Pentru unghiuri de contact unghiulare cu valoare ≥18 ° C   r, și de la masă. 64 valori ale coeficienților X ai sarcinilor radiale, Y axiale, coeficientul de încărcare axială:

Pentru valorile conice conice C   r, Y și e și, de asemenea, luați X \u003d 0,4 (tabelul 66).

3. Din starea de echilibru a arborelui și din condiția de limitare a nivelului minim sarcini axiale   forțele axiale F a1, F a2 sunt determinate pe lagărele de contact unghiulare.

4. Pentru rulmenții cu bile radiale, precum și pentru rulmenții unghiulari cu unghi de contact a<18° по табл. 64 в соответствии с имеющейся информацией находят значения X, Y и е в зависимости от

f 0 F a / C sausau F a / (izD w 2).

5. Comparați raportul F a / (VF r) cu coeficientul e și în final luați valorile coeficienților X și Y: pentru F a / (VF r) ≤e, luați X \u003d 1 și Y \u003d 0, pentru F a / (VF r) \u003e e pentru rulmenții cu bilă, contactul radial și unghiular acceptă în sfârșit valorile coeficienților X și Y înregistrate anterior (la alineatele 1 și 4).

Aici V este coeficientul de rotație al inelului: V \u003d 1 la rotirea inelului interior al rulmentului în raport cu direcția sarcinii radiale și V \u003d 1, 2 la rotirea inelului exterior.

Pentru rulmenții conice cu două rânduri conice, valorile X, Y și e sunt conform tabelului. 66.

6. Calculați sarcina dinamică echivalentă:

Radial pentru bilă radială și contact unghiular cu bile sau cu role

R   r=(VXF r + YF a) K B K T; (27)

- radial pentru rulmenți radiali cu role:

Relatii cu publicul=F r V K B K T;(28)

- axial pentru rulmenți cu bile și cu role:

P   și=FaK BK T (29)

- axial pentru rulmenți cu bile și tracțiuni

P a=(XF r + YF a) K B K T.(30)

Valoarea coeficientului K B de siguranță este luată conform tabelului. 69, și coeficientul de temperatură K T - în funcție de temperatura de funcționare t sclav   ținând:

Pentru a lucra la temperaturi ridicate, se utilizează rulmenți cu tratament termic stabilizant special realizat din oțeluri rezistente la căldură. Pentru rulmenții care funcționează în condiții de încărcare variabile, specificate de secvența de sarcină și de frecvențele de rotație corespunzătoare acestor sarcini (Fig. 27), sarcina dinamică echivalentă este calculată în regim de încărcare variabilă

unde P i și L i - sarcină echivalentă constantă (radială sau axială) în modul i și durata acțiunii sale în milioane rev. Dacă L i este dat în h-L hi, atunci este calculat în milioane vol. ținând cont de viteza de rotație n i, rpm:

Dacă sarcina rulmentului variază liniar de la P min    până la P max, apoi sarcina dinamică echivalentă

Fig. 27. Apropierea sarcinilor și vitezei

Se știe că modurile de operare ale mașinilor cu sarcină variabilă sunt reduse la șase moduri de încărcare tipice (vezi GOST 21354-87.   Angrenajele de angrenare cilindrice implică angrenaj extern. Calculul forței): 0 - constantă; I - sever; II - echipamente medii; III- medie normală; IV - la plămân; V - mai ales ușoară.

Pentru lagărele lagărelor arborelor de viteze care funcționează în condiții tipice de încărcare, este convenabil să se efectueze calcule folosind coeficientul de echivalență K E:

În acest caz, în conformitate cu forțele maxime cunoscute, cu acțiune lungă F r1max, F r2 max, F Amax (corespunzător maximului cuplului cu acțiune lungă) găsiți sarcini echivalente:

de care, în conformitate cu 2-6 calculați rulmenții, ca la sarcină constantă.

7. Determinați durata de viață calculată, ajustată în funcție de nivelul de fiabilitate și de condiții de aplicare, h:

(31)

unde C este capacitatea de rulare dinamică de bază (radial C r sau axial C a), N; P este sarcina dinamică echivalentă (radial P r sau axial, și cu un mod de încărcare variabilă sau P Ea), N; k - exponent: k pentru bilă și k \u003d 10/3 pentru rulmenți; n este frecvența de rotație a inelului, rpm; și 1 este un coeficient care corectează resursa în funcție de fiabilitatea necesară (tabelul 68); și 23 - coeficient care caracterizează efectul comun asupra resursei proprietăților speciale ale rulmentului și condițiilor de funcționare ale acestuia (tabelul 70).

Durata de viață de proiectare de bază este confirmată de rezultatele testelor de rulment pe mașini speciale și în anumite condiții, caracterizate prin prezența unei pelicule hidrodinamice de ulei între suprafețele de contact ale inelelor și absența distorsiunilor crescute ale inelelor de rulment. În condiții reale de operare, sunt posibile abateri de la aceste condiții, care este aproximativ o apreciez   coeficientul 23.

La alegerea coeficientului a 23 distinge următoarele condiții pentru utilizarea rulmentului:

1 - convențional (material prin topire convențională, prezența distorsiunilor inelelor, absența unei pelicule hidrodinamice fiabile de ulei, prezența în ea a particulelor străine);

2 - caracterizat prin prezența unei pelicule elastice hidrodinamice de ulei în contactul inelelor și elementelor de rulare (parametrul 2.≥2,5); absența distorsiunilor crescute în nod; oțel convențional;

3 - la fel ca în revendicarea 2, dar inelele și elementele de rulare sunt realizate din oțel cu electroslag sau remeltare cu arc în vid.

Aici Δ - parametrul modului de ungere - caracterizează modul de lubrifiere hidrodinamică a rulmentului (grosimea relativă a filmului de ungere).

Formulele de calcul al resurselor sunt valabile la viteze de rotație de peste 10 rpm până la limita conform catalogului, și, de asemenea, dacă P r (sau P a), și la sarcini variabile P rmax   (sau P amax) nu depășesc 0,5C r (sau 0,5Ca).

8. Evaluează caracterul adecvat al dimensiunii de rulment prevăzute. Rulmentul este potrivit dacă durata de viață estimată este mai mare sau egală cu cea necesară:

L sah ≥L sah′.

În unele cazuri, două rulmenți identici de contact radiali sau unghiulari identici, care formează un ansamblu de rulmenți, sunt instalați într-un singur rulment. În acest caz, o pereche de rulmenți este considerată un rulment dublu rând. Când se determină resursa conform formulei din clauza 7 în loc de C r   înlocuiește capacitatea de încărcare radială dinamică de bază C rsum a unui set de doi rulmenți: pentru rulmenți cu bile C rsum \u003d 1.625 Cr, pentru rulmenți cu role C rsum \u003d 1.714 Cr. Capacitatea de sarcină radială de bază statică a unui astfel de set este egală cu dublul capacității de încărcare nominală a unui singur rând de rulment C 0rcum \u003d 2C 0r.

La determinarea sarcinii echivalente P r   valorile coeficienților X și Y sunt luate ca și pentru rulmenții cu două rânduri: pentru rulmenți cu bilă conform tabelului. 64; pentru rulmenți cu role - conform tabelului. 66.

Exemplul 1   Selectați rulmenții de rulare pentru lagărele arborelui de ieșire al cutiei de viteze a pintenului (Fig. 28). Frecvența de rotație a arborelui n \u003d 120 rpm. Resursă necesară cu o probabilitate de funcționare de 90%: L 10ah ′ \u003d 25000h. Diametrul suprafețelor de șezut cu ax d \u003d 60mm. Maxim, lung forțe active: F r1max \u003d 6400Н, F r2max \u003d 6400Н, F Amax \u003d 2900H. Modul de încărcare este II (echipabilitate medie). Sunt posibile supraîncărcări pe termen scurt de până la 150% din sarcina nominală. Condițiile de rulment sunt normale. Temperatura de operare preconizată t p ab\u003d 50 ° C

Decizie. 1. Pentru un mod de încărcare tip variabil II, coeficientul de echivalență K E \u003d 0,63 (a se vedea clauza 6).

Calculăm sarcinile echivalente, aducând modul de încărcare alternativ la constanta echivalentă:

F r1 \u003d K E F r1 max \u003d 0,63 · 6400 \u003d 4032H;

Fig. 28. Schema de proiectare de exemplu 1

F r2 \u003d K E F r2max \u003d 0 , 636400 \u003d 4032H;

F A \u003d K E F Amax \u003d 0.63.2900 \u003d 1827N.

2. Pre-alocați bilă radială rulmenți ușori ce ri   212. Schema de instalare a rulmenților: 2a (vezi fig. 24) - ambele rulmenți sunt blocate; fiecare fixează arborele într-o direcție.

3. Pentru rulmenții din catalog găsim: C   r\u003d 52000N, Cu sau \u003d 31000H, d \u003d 60mm, D \u003d 110mm, D w \u003d 15,88 mm.

4. Pentru rulmenții cu bile adânci, din condiția de echilibru a arborelui urmează F a1 \u003d F A \u003d \u200b\u200b1827N, F a2 \u003d 0. Se efectuează calcule suplimentare pentru un rulment mai încărcat al suportului 1.

5. Conform tabelului. 58 pentru relațiile D w cos și/ Dpw \u003d 15.88cos0 ° / 85 \u003d 0.19 găsim valoarea f 0 \u003d 14.2; aici Dpw \u003d 0,5 (d + D) \u003d 0,5 (60 + 110) \u003d 85mm. Mai departe pe masă. 64 determină valoarea coeficientului e pentru raportul f 0 F a1 / С о r\u003d 14,2 × 1827/31000 \u003d 0,837: e \u003d 0,27.

6. Raportul F a / F r \u003d 1827/4032 \u003d 0,45, care este mai mare decât e \u003d 0,27. Conform tabelului 64 pentru raportul f 0 F a1 / C sau \u003d 0,837 luăm X \u003d 0,56, Y \u003d 1,64.

7. sarcină radială dinamică echivalentă conform formulei (27) la V \u003d 1 (rotație a inelului interior); K B \u003d 1,4 (vezi tabelul 69); K T \u003d 1 ( t sclav<100°С)

R r\u003d (1 · 0,56 · 4032 + 1,64 · 1827) 1,4 · 1 \u003d 7356Н.

8. Durata de viață calculată corectată conform formulei (31) cu 1 \u003d 1 (probabilitate de funcționare fără defect 90%, fila 68) și 23 \u003d 0,7 (condiții normale de utilizare, fila 70), k \u003d 3 (rulment cu bile )

9. Deoarece viața de proiectare este mai mare decât cea necesară: L 10ah\u003e L 10ah ′ (34344\u003e 25000), rulmentul 212 alocat anterior este adecvat. Cu resursa necesară, fiabilitatea este peste 90%.

Exemplul 2   Selectați rulmenții pentru lagărele din cutia de viteze de transportare a lanțului (Fig. 29). Viteza de rotație a arborelui n \u003d 200 rpm. Resursă necesară cu o probabilitate de funcționare de 90%:

L 10ah ′ \u003d 20000h. Diametrul suprafețelor de așezare a arborelui d \u003d 45mm. Forțe maxime, cu acțiune lungă: F r1max \u003d 9820Н, F r2max \u003d 8040Н, F Amax \u003d 3210Н. Modul de încărcare este III (normal normal). Sunt posibile supraîncărcări pe termen scurt de până la 150% din sarcina nominală. Condițiile de rulment sunt normale. Temperatura de operare preconizată t sclav\u003d 45 ° C

Decizie. 1. Pentru un mod de încărcare tip III variabil, coeficientul de echivalență K E \u003d 0,56 (a se vedea clauza 6).

echivalent   permanent:

2. Pre-alocați rulmenți conice din seria ușoară - 7209A. Schema de instalare a rulmentului: 2a (vezi fig. 24) - ambele rulmenți se blochează: fiecare fixează arborele într-o direcție.

R\u003d 62700H, e \u003d 0,4, Y \u003d 1,5.

4. Forțele axiale minime necesare pentru funcționarea normală a rulmenților unghiulari de contact:

Fig. 29. Schema de proiectare de exemplu 2

Fie F a1 –F a1min \u003d 1826Н; apoi din starea echilibrului arborelui rezultă: F a2 \u003d F a1 + F A \u003d \u200b\u200b1826 + 1798 \u003d 3624Н, ceea ce este mai mult - F a2min \u003d 1495Н, prin urmare, reacțiile axiale ale suporturilor au fost găsite corect.

5. Raportul F a1 / F r1 \u003d 1826/5499 \u003d 0,33, care este mai mic decât e \u003d 0,4. Apoi pentru suportul 1: X \u003d 1, Y \u003d 0.

Raportul F a2 / F r2 \u003d 3624/4502 \u003d 0,805, care este mai mare decât e \u003d 0,4. Apoi pentru suportul 2: X \u003d 0,4, Y \u003d 1,5.

6. Sarcină radială dinamică echivalentă pentru rulmenți la V \u003d 1; K B \u003d 1.4 (vezi tabelul 69) și K T \u003d 1 ( t sclav<100°С) в опорах 1 и 2.

7. Pentru un rulment cu un rulment mai greu 2, calculăm, conform formulei (31), durata de viață corectată calculată pentru 1 \u003d 1 (probabilitatea de funcționare fără defect 90%, tabelul 68), 23 \u003d 0,6 (condiții normale de utilizare, tabelul 70) și k \u003d 10/3 (rulment)

8. Deoarece durata de viață estimată este mai mare decât cea necesară: L 10ah\u003e L 10ah ′ (21622\u003e 20.000), rulmentul 7209A atribuit anterior este adecvat. Cu resursa necesară, fiabilitatea este puțin mai mare de 90%.

Exemplul 3   Selectați rulmenții pentru suporturile arborelui vierme (Fig. 30). Frecvența de rotație a arborelui este de 920 rpm. Resursă necesară cu o probabilitate de funcționare de 90%:

L 10ah ′ \u003d 2000h. Diametrul suprafețelor de șezut cu ax d \u003d 30mm. Forțe maxime, cu acțiune lungă: F r1 max \u003d 1000Н, F r2 max \u003d 1200Н, F Amax \u003d 2200Н.

Fig. 30. Schema de proiectare de exemplu 3

Modul de încărcare este 0 (constant). Sunt posibile supraîncărcări pe termen scurt de până la 150% din sarcina nominală. Condițiile de rulment sunt normale. Temperatura de operare preconizată t sclav\u003d 65 ° C.

Decizie. 1. Pentru un mod de încărcare tipic 0, coeficientul de echivalență K E \u003d 1,0.

Calculăm sarcina echivalentă:

2. Seria de lumină unghiulară de contact pentru rulmenți cu bile prealabile - 36206, unghiul de contact α \u003d 12 °. Schema de instalare a rulmenților: 2a (vezi fig. 24) - ambele rulmenți sunt blocate; fiecare fixează arborele într-o direcție.

3. Pentru lagărele acceptate din catalog găsim: C   r\u003d 22000N, C sau \u003d 12000N, d \u003d 30 mm, D \u003d 62mm, D w \u003d 9,53 mm.

4. Forțele axiale minime necesare pentru funcționarea normală a rulmenților unghiulari de contact în conformitate cu formulele (24), (25):

pentru sprijin 1

Găsim forțele axiale care încarcă rulmenții.

Luăm F a1 \u003d F a1min \u003d 347Н, apoi urmează condițiile de echilibru ale arborelui: F a2 \u003d F a1 + F A \u003d \u200b\u200b347 + 2200 \u003d 2547Н, care este mai mult decât F a2min \u003d 431Н, prin urmare, reacțiile axiale ale rulmenților au fost găsite corect.

5. Calculul suplimentar efectuăm mai mult suport încărcat 2. Conform tabelului. pentru raportul D w cos α / D pw \u003d 9,53 × cos12 ° / 46 \u003d 0,2, găsim valoarea f 0 \u003d 14, aici D pw \u003d 0,5 (d + D) \u003d 0,5 (30 + 62) \u003d 46. Mai departe pe masă. 64 determină valoarea coeficientului e pentru relațiile f 0 iF a2 / Cu sau\u003d 14 · 1 · 2547/12000 \u003d 2.97: е \u003d 0.49 (determinat prin interpolare liniară pentru valorile intermediare ale „sarcinii axiale relative” și a unghiului de contact). Raportul F a2 / F r2 \u003d 2547/1200 \u003d 2.12, care este mai mare decât e \u003d 0,49. Apoi pentru asistență (fila 64): X \u003d 0,45; Y \u003d 1.11 (definit prin interpolare liniară pentru valorile „sarcinii axiale relative” de 2.1 și un unghi de contact de 12 °).

6. Sarcina radială dinamică echivalentă conform formulei (27) la V \u003d 1, K B \u003d 1.3 (vezi tabelul 69) și K T \u003d 1 ( t sclav<100°С)

7. Resursa corectată calculată, cu 1 \u003d 1 (probabilitatea de funcționare fără defect este de 90%, fila 68) și 23 \u003d 0,7 (condiții normale de utilizare, fila 70) și k \u003d 3 (rulment cu bilă)

8. Deoarece viața de proiectare este mai mare decât cea necesară: L 10ah\u003e L10ah ′ (2317\u003e 2000), rulmentul 36206 atribuit anterior este potrivit. Cu resursa necesară, fiabilitatea este puțin mai mare de 90%.

Exemplul 4   Calculați durata estimată de ajustare a rulmenților conice 1027308A ale suportului de fixare al arborelui de vierme (Fig. 31). Viteza de rotație a arborelui n \u003d 970 rpm. Probabilitatea de funcționare este de 95%. Forțe maxime, cu acțiune lungă: F rmax \u003d 3500Н, F Amax \u003d 5400Н. Modul de încărcare este I (greu). Sunt posibile supraîncărcări pe termen scurt de până la 150% din sarcina nominală. Condițiile de rulment sunt normale. Temperatura de operare preconizată t sclav\u003d 85 ° C

Decizie. 1. Pentru un mod de încărcare tip variabil I, coeficientul de echivalență K E \u003d 0,8 (a se vedea clauza 6).

Calculăm sarcinile echivalente, aducând modul de încărcare alternativă echivalent   permanent:

2. Pentru un rulment conic cu unghi mare de conicitate - simbol   1027308A- pentru catalogul C   r\u003d 69300H, e \u003d 0,83.

3. Ansamblul rulment al suportului de fixare al viermei este format din doi rulmenți conicați cu unghi unghiular de contact identici, care sunt considerați ca fiind unul rulment dublu rândîncărcat cu forțe F r și F a \u003d F A. Pentru un set de două rulmenți, avem C   r sumă\u003d 1,714 C r \u003d 1,714 69300 \u003d 118780N.

4. Raportul F a / F r \u003d 4320/2800 \u003d 1.543, care este mai mare decât e \u003d 0,83. Definiți valoarea unghiului de contact α (tabelul 66):

α= arctg (e / 1.5) \u003d arctg (0.83 / 1.5) \u003d 28.96 °.

Apoi pentru un rulment de contact unghiular cu două rânduri:

X \u003d 0,67;

Y \u003d 0,67ctgα \u003d 0,67ctg28,96º \u003d 1,21.

5. Sarcină radială dinamică echivalentă conform formulei (27) la V \u003d 1; K B \u003d 1,4; K T \u003d 1

6. Resursă ajustată estimată a 1 \u003d 0,62 (95% probabilitate de funcționare fără defecte, tabelul 68), 23 \u003d 0,6 (tabelul 70) și k \u003d 10/3 (rulment)

Fig. 31. Schema de proiectare de exemplu 4

Calculul rulmenților pentru durabilitate se bazează pe capacitatea de încărcare dinamică.

Capacitatea dinamică de rulare a lagărelor de contact radiale și unghiulare este sarcina radială constantă pe care o poate suporta un rulment cu un inel exterior fix în timpul estimării de 1 milion. revoluții ale inelului interior.

Capacitatea dinamică de încărcare a lagărelor de tracțiune și a contactului unghiular se referă la sarcina axială centrală constantă pe care rulmentul o poate suporta în timpul duratei de viață estimată de 1 milion de rotații ale unuia dintre inelele de rulment.

Conform duratei de viață estimată, se înțelege durata de serviciu a unui lot de rulmenți în care cel puțin 90% din aceleași rulmenți, la aceeași sarcină cu viteză de rotație, trebuie prelucrate fără apariția de cochilii și coji pe suprafețele de lucru.

Relația dintre durabilitatea nominală (durata de viață estimată), capacitatea de încărcare dinamică și sarcina care acționează pe rulment este determinată de formula:

unde CU -    capacitate de încărcare dinamică conform catalogului, N;

r -   exponent (pentru rulmenți cu bile p \u003d 3,    pentru rulmenți cu role p \u003d 10/3).

Durabilitatea nominală în ore:

Sarcină echivalentă pentru rulmenți cu bile cu șanț adânc în bile de contact unghiulare și rulmenți:

pentru rulmenți:

pentru rulmenți de tracțiune:

unde V-    coeficient de rotație;

la rotirea inelului interior V=1 la rotirea exteriorului V= 1,2; F

F a –    axial;

LA b    - factor de siguranță ținând cont de natura sarcinii pe rulment (tabelul 4);

LA t –   coeficientul de temperatură ținând cont de temperatura de funcționare a încălzirii rulmentului, dacă acesta depășește 100 ° C (tabelul 5);

X Y -   coeficienții sarcinilor radiale și axiale (tabelul 6).

Factorii de siguranță

Tabelul 4

Coeficientul de temperatură

Tabelul 5

Valorile coeficienților radiațiilor X și a sarcinilor y axiale y pentru rulmenții cu un singur rând

Tabelul 6

Capacitate de transport. Cazuri speciale ale definiției echivalentului

Selectarea rulmenților de rulare în stare statică și dinamică

Principalele criterii de performanță pentru rulmenții de rulare sunt durabilitatea în ceea ce privește vânturile de oboseală și capacitatea statică de încărcare în deformațiile din plastic. Calculul durabilității se efectuează pentru rulmenții care se rotesc cu viteză unghiulară ω≥0.105 rad / s. Rulmenți care nu se rotesc sau se rotesc lent (cu viteză unghiulară ω)<0,105) рассчитывают на статическую грузоподъемность.

Verificarea și selectarea rulmenților pentru evaluarea sarcinii statice.

Dacă rulmentul acceptă sarcina în staționare sau se rotește cu o frecvență mai mică de 1 rpm, rulmentul este selectat în funcție de capacitatea de sarcină statică, deoarece cizelarea obosită a suprafețelor de lucru ale corpurilor și ale căilor de rulare este exclusă în timpul modului de funcționare specificat.

Condiție de verificare:

R despre< С о,

unde P despre - sarcină statică echivalentă;

Cu capacitate de încărcare aproximativ statică (conform catalogului de rulmenți).

În conformitate cu capacitatea de încărcare statică, înțelegeți o astfel de sarcină statică, care corespunde deformării reziduale totale a elementelor de rulare și a inelelor la punctul de contact cel mai încărcat, egală cu 0.0001 diametrul corpului de rulare.

P o \u003d X 0 ∙ F r + Y 0 ∙ F a,

unde X o și Y o - coeficienții sarcinilor statice radiale și axiale

(conform catalogului).

Selecția dinamică a capacității rulmentului pentru a preveni defectarea oboselii

Capacitatea de încărcare dinamică și durabilitatea (resursa) a rulmentului

legate de dependența empirică

unde resursa L în milioane de revoluții;

C - capacitate portantă dinamică a pașaportului - aceasta este o sarcină constantă încât rulmentul poate rezista la un milion de rotații fără a prezenta semne de oboseală în cel puțin 90% dintr-un anumit număr de rulmenți supuși testelor. Valorile C sunt date în cataloage;

p este o măsură a gradului curbei de oboseală (p \u003d 3 pentru rulmenții cu bile, p \u003d 10/3 pentru rulmenții cu role.

P - sarcină de rulment dinamică echivalentă (calculată). Pentru a trece de la numărul de milioane de revoluții la resursă în ore, scrieți:

L h \u003d 10 6 ∙ L / (60 ∙ n), h.

Pentru bile radiale și cu bile de contact unghiulare și rulmenți cu role, sarcina echivalentă este determinată de formula:

P \u003d (X ∙ V ∙ F r + Y ∙ F a) ∙ K b ∙ K T,

unde F r și F a - sarcini radiale și axiale pe rulment;

V - coeficientul de rotație al inelului (V \u003d 1 la rotirea inelului interior, V \u003d 1,2 - la rotirea inelului exterior);

K b - factor de siguranță, ținând cont de natura încărcărilor externe;

K t - coeficient de temperatură;

X și Y sunt coeficienții sarcinilor radiale și, respectiv, axiale.

Pentru rulmenții cu role cilindrice, formula pentru determinarea sarcinii dinamice echivalente este:

P \u003d F r ∙ V ∙ K b ∙ K T.

Valorile coeficienților X și Y sunt luate în funcție de valoarea raportului F a / V ∙ F r. Forța axială nu afectează sarcina echivalentă până când raportul depășește o anumită valoare a coeficientului de încărcare axială e. Prin urmare, pentru F a / V ∙ F r ≤ e   calculul se aplică numai sarcinii radiale, adică . X \u003d l, Y \u003d 0. Dacă F a / V ∙ F r\u003e e, atunci X și Y sunt luate în manualele pentru un anumit rulment. Trebuie menționat că coeficientul e   pentru lagărele de contact conice și cu bile unghiulare cu unghiuri de contact α\u003e 18 °, este constant pentru un anumit rulment indiferent de sarcină, iar pentru rulmenții cu o linie cu un unghi de contact de 18 ° sau mai puțin, acesta este selectat în funcție de raportul F x / C 0. Aici C despre - capacitate de rulment static.

O sarcină axială suplimentară S rezultă dintr-un rulment de tracțiune radial în rulmentul de contact unghiular. Valoarea sa pentru lagărele de contact unghiulare cu bile este determinată de S \u003d e ∙ F r, iar pentru lagărele cu role conice este determinată de S \u003d 0,83 ∙ e ∙ F r. S-a remarcat mai sus că lagărele de contact unghiulare sunt instalate în perechi. Există mai multe scheme de instalare. Luați în considerare schema cea mai comună - instalarea de rulmenți cu fixare axială „prin surprindere”.

Figura 68

Capetele inelelor interioare ale rulmenților se prind de flanșele arborelui, de atorii inelelor exterioare - pe elementele carcasei. Se notează sarcina axială totală pe rulmenți cu F a 1 și F a 2. Pe de o parte, aceste forțe nu pot fi mai mici decât componentele axiale ale forțelor radiale, adică.

F al ≥S 1, F a 2 ≥S a 2

În același timp, acestea trebuie să fie nu mai mici decât sarcinile axiale externe totale pe rulmenți:

F a1 ≥F x + S 2, F a2 ≥S 1 -F x.

Evident, cea mai mare dintre cele două satisface ambele inegalități.

Calculul rulmenților de rulare pentru durabilitate se realizează în următoarea secvență:

Reacțiile de suport radial sunt determinate pentru fiecare suport;

Alegeți un aspect și tipul de rulment în funcție de condițiile de operare, sarcinile curente;

De diametrul aterizării   arborele selectează un anumit rulment din catalog și scrie d, D, C, C o, X, Y, e;

Determinați sarcina dinamică echivalentă pe rulmenți:

P \u003d (X ∙ V ∙ F r + Y ∙ F a) ∙ K b ∙ K T;

Durabilitatea calculată a rulmentului cel mai încărcat este determinată:

L h \u003d (C / P) p ∙ 10 6 / (60 ∙ n), oră.

și în comparație cu durabilitatea necesară. Dacă L h< L h треб то можно:

a) schimbați rulmentul într-o serie mai grea;

b) schimbați tipul de rulment într-un suport mai încărcat;

c) crește diametrul arborelui;

d) asigură o durată de viață mai scurtă și înlocuirea rulmentului.

Verificarea și selectarea rulmenților pentru evaluarea sarcinii statice.

Sarcina dinamică   pe rulmenți

Capacitate de transport. Cazuri speciale ale definiției echivalentului

Selectarea rulmenților de rulare în stare statică și dinamică

Întrebarea 18

Principalele criterii de performanță pentru rulmenții de rulare sunt durabilitatea în ceea ce privește vânturile de oboseală și capacitatea statică de încărcare în deformațiile din plastic. Calculul durabilității se efectuează pentru rulmenții care se rotesc cu o viteză unghiulară ω≥0.105 rad / s. Rulmenți care nu se rotesc sau se rotesc lent (cu viteză unghiulară ω)<0,105) рассчитывают на статическую грузоподъемность.

Dacă rulmentul acceptă sarcina în staționare sau se rotește cu o frecvență mai mică de 1 rpm, rulmentul este selectat în funcție de capacitatea de sarcină statică, deoarece cizelarea obosită a suprafețelor de lucru ale corpurilor și ale căilor de rulare este exclusă în timpul modului de funcționare specificat.

Condiție de verificare:

R despre< С о,

unde P despre - sarcină statică echivalentă;

Cu capacitate de încărcare aproximativ statică (conform catalogului de rulmenți).

În conformitate cu capacitatea de încărcare statică, înțelegeți o astfel de sarcină statică, care corespunde deformării reziduale totale a elementelor de rulare și a inelelor la punctul de contact cel mai încărcat, egală cu 0.0001 diametrul corpului de rulare.

P o \u003d X 0 ∙ F r + Y 0 ∙ F a,

unde X o și Y o - coeficienții sarcinilor statice radiale și axiale

(conform catalogului).

Capacitatea de încărcare dinamică și durabilitatea (resursa) a rulmentului

legate de dependența empirică

unde resursa L în milioane de revoluții;

C - capacitate portantă dinamică a pașaportului - aceasta este o sarcină constantă încât rulmentul poate rezista la un milion de rotații fără a prezenta semne de oboseală în cel puțin 90% dintr-un anumit număr de rulmenți supuși testelor. Valorile C sunt date în cataloage;

p este o măsură a gradului curbei de oboseală (p \u003d 3 pentru rulmenții cu bile, p \u003d 10/3 pentru rulmenții cu role.

P - sarcină de rulment dinamică echivalentă (calculată). Pentru a trece de la numărul de milioane de revoluții la resursă în ore, scrieți:

L h \u003d 10 6 ∙ L / (60 ∙ n), h.

  Pentru echivalent cu bile de contact cu bilă radială și cu bile și rulmenți sarcina este determinată de formula:

P \u003d (X ∙ V ∙ F r + Y ∙ F a) ∙ K b ∙ K T,

unde F r și F a - sarcini radiale și axiale pe rulment;

V - coeficientul de rotație al inelului (V \u003d 1 la rotirea inelului interior, V \u003d 1,2 - la rotirea inelului exterior);

K b - factor de siguranță, ținând cont de natura încărcărilor externe;

K t - coeficient de temperatură;

X și Y sunt coeficienții sarcinilor radiale și, respectiv, axiale.

Pentru rulmenții cu role cilindrice, formula pentru

definiția echivalentului dinamic   sarcina are forma:

P \u003d F r ∙ V ∙ K b ∙ K T.

Valorile coeficienților X și Y sunt luate în funcție de valoarea raportului F a / V ∙ F r. Forța axială nu afectează sarcina echivalentă până când raportul depășește o anumită valoare a coeficientului de încărcare axială e. Prin urmare, pentru F a / V ∙ F r ≤ e   calculul se aplică numai sarcinii radiale, adică . X \u003d l, Y \u003d 0. Dacă F a / V ∙ F r\u003e e, atunci X și Y sunt luate în manualele pentru un anumit rulment. Trebuie menționat că coeficientul e   pentru lagărele de contact conice și cu bile unghiulare cu unghiuri de contact α\u003e 18 °, este constant pentru un anumit rulment indiferent de sarcină, iar pentru rulmenții cu o linie cu un unghi de contact de 18 ° sau mai puțin, acesta este selectat în funcție de raportul F x / C 0. Aici C despre - capacitate de rulment static.

O sarcină axială suplimentară S rezultă dintr-un rulment de tracțiune radial în rulmentul de contact unghiular. Valoarea sa pentru lagărele de contact unghiulare cu bile este determinată de S \u003d e ∙ F r, iar pentru lagărele cu role conice este determinată de S \u003d 0,83 ∙ e ∙ F r. S-a remarcat mai sus că lagărele de contact unghiulare sunt instalate în perechi. Există mai multe scheme de instalare. Luați în considerare schema cea mai comună - instalarea de rulmenți cu fixare axială „prin surprindere”.

Capetele inelelor interioare ale rulmenților se prind de flanșele arborelui, de atorii inelelor exterioare - pe elementele carcasei. Se notează sarcina axială totală pe rulmenți cu F a 1 și F a 2. Pe de o parte, aceste forțe nu pot fi mai mici decât componentele axiale ale forțelor radiale, adică.

F al ≥S 1, F a 2 ≥S a 2

În același timp, acestea trebuie să fie nu mai mici decât sarcinile axiale externe totale pe rulmenți:

F a1 ≥F x + S 2, F a2 ≥S 1 -F x.

Evident, cea mai mare dintre cele două satisface ambele inegalități.

Calculul rulmenților de rulare   pentru durabilitate se realizează în următoarea secvență:

Reacțiile de suport radial sunt determinate pentru fiecare suport;

Alegeți un aspect și tipul de rulment în funcție de condițiile de operare, sarcinile curente;

În funcție de diametrul de aterizare al arborelui, un rulment specific este selectat în funcție de catalog și sunt d, D, C, C o, X, Y, e;

Determinați sarcina dinamică echivalentă pe rulmenți:

P \u003d (X ∙ V ∙ F r + Y ∙ F a) ∙ K b ∙ K T;

Durabilitatea calculată a rulmentului cel mai încărcat este determinată:

L h \u003d (C / P) p ∙ 10 6 / (60 ∙ n), oră.

și în comparație cu durabilitatea necesară. Dacă L h< L h треб то можно:

a) schimbați rulmentul într-o serie mai grea;

b) schimbați tipul de rulment într-un suport mai încărcat;

c) crește diametrul arborelui;

d) asigură o durată de viață mai scurtă și înlocuirea rulmentului.