35.Подшипники качения. Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности. Эквивалентная нагрузка. Особенности расчёта радиально-упорных подшипников.

Общие сведения. Подшипники служат опорами валов и вращающихся осей.В зависимости от вида трения различают подшипники качения и подшипники скольжения.

Подшипник качения состоит из наружного и внутреннего колец, между которыми в сепараторе расположены шарики. Сепаратор разделяет тела качения (шарики и ролики),чтобы они не соприкасались. По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения имеют ряд преимуществ: в них меньше потери мощности на трение,они меньше нагреваются и проще в обслуживании, не требуют большого расхода смазочных материалов, дефицитных цветных металлов, имеют невысокую стоимость при массовом производстве. Недостатки: ограниченная способность воспринимать ударные нагрузки ввиду большой жёсткости конструкции, относительно большие диаметры, ограниченная быстроходность, связанная с повышенными динамическими нагрузками, неразъёмность конструкции(их нельзя использовать, например, для коленчатых валов).

Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности.

Если подшипник не определён конструктивно,его подбирают по динамической грузоподъёмности. Для этого предварительно должен быть выбран типоразмер подшипника,задана его долговечность в часах L_h и определена эквивалентная нагрузка P и частота вращения n, которая не должна превышать предельной, приведённой в каталоге. По формуле L_h=10⁶L/60n определяют долговечность подшипника в часах и с учётом формулы L=(C/P)^p находят требуемую его динамическую грузоподъёмность C_тр. Затем методом последовательных приближений по каталогу окончательно выбирают типоразмер подшипника по условию C_тр=P^p√L≤C, где C-динамическая грузоподъёмность подшипника по каталогу.

При частоте врещения подшипника n<1 мин^-1 и для невращаюшихся подшипников расчёт их долговечности не выполняют, а проводят проверку по статической грузоподъёмности C_o по условию P_o≤ C_o,где P_o-эквивалентная статическая нагрузка.

Расчёт подшипников ведут по эквивалентной динамической нагрузке с учётом характера и направления действующих сил. Принимют такую эквивалентную нагрузку,при которой обеспечивается та же долговечность подшипника, что и в действительных условиях нагружения. Для радиальных и радиально-упорных подшипников эквивалентная динамическая радиальная нагрузка P+(XVF_r+YF_a)K_бK_т, для упорных подшипников P=F_aK_бK_т где F_{r и} F_a соответственно радиальная и осевая нагрузка на подшипники,H; X,Y- коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузок,V-коэффициент вращения.K_б-коэффициент безопасности,K_Т-температурный коэффициент. При расчёте радиально-упорных подшипников учитывают осевую составляющую S,возникающую при действии радиальной нагрузки F_r. Для шариковых радиально-упорных подшипников S=eF_r. ,для роликовых конических S=0.83eF_r .Расчётную осевую нагрузку на каждый из подшипников F_a1 и F_a2, определяют из соотношения S₁ иS₂ и внешней осевой нагрузки F_a со стороны деталей, находящихся на валу (зубчатых колёс, червяков и др.)