Эксплуатационные характеристики при расчётах

Любое техническое устройство, включая подшипник качения, имеет определённый ресурс работы. Для его определения выполняется комплекс различных расчётов, который позволяет определить теоретическую долговечность изделия.

Основные виды расчётов, выполняемых при выборе подшипника качения

В первую очередь, в целях определения срока службы изделия, определяется такой параметр, как номинальная долговечность (L). Его часто именуют расчётным периодом эксплуатации. Данное значение определяет продолжительность работы подшипника (в часах или по числу совершённых оборотов). За этот период у ≥90% изделий в партии, подвергающейся испытаниям при идентичных условиях, не должно быть выявлено признаков усталости. 

Расчёты выполняются для следующих групп подшипников качения:

• При частоте вращения последних, равной или превышающей 1 об/мин (согласно нормативу 18855-82), основу расчёта долговечности составляет определение динамической грузоподъёмности;
• Если изделие не вращается, совершает колебательные движения или частота его оборотов менее 1 в минуту (пример, крановые упорные подшипники), рассчитывается статическая грузоподъёмность.

1. Расчёт по динамической грузоподъёмности

В этом случае учитывается два базовых значения, динамическая нагрузка, именуемая эквивалентной («Р») и динамическая грузоподъёмность («С»).

За величину «Р», для подшипников упорно-радиальных, а также упорных, принимается нагрузка, действующая в осевом направлении (центральная), значение которой является const. При её воздействии на подшипник, внешняя обойма которого неподвижно зафиксирована в корпусе, а внутренняя вращается вместе с валом, достигается долговечность, равная той, которая регистрируется у изделия при фактическом вращении, нагружении.

Величиной «С» радиально-упорных (аксиальных) подшипников качения считается постоянная нагрузка, действующая в аксиальном направлении. При её приложении группа одинаковых подшипников, внешняя обойма которых неподвижна, способны без разрушения совершить 1 миллион оборотов внутренней обоймы.

Для моделей упорно-радиальных (вариант, упорных) за величину «С» принимается значение нагрузки (const центральной), с осевым направлением вектора приложения. Под её воздействием группа испытываемых одинаковых подшипников способна проработать без разрушения до момента совершения одним из его колец 1000000 оборотов.   

Долговечность может быть рассчитана в часах.

В отдельных случаях выполняется расчёт при переменных режимах работы изделия. В этом случае вычисляется величина РПР, являющаяся приведённой, и суммируется скорость вращения.

После завершения всех вышеназванных расчётов требуемый подшипник качения подбирается в соответствии с нормативами 18855-82 и 18854-82, справочниками и каталогами.

2. Расчёт по статической грузоподъёмности

Работы проводятся согласно требованиям норматива 18854-82. Допустимой (иное наименование, базовой) статической грузоподъёмностью, С0, именуется нагрузка, приводящая к возникновению в конструкции подшипника остаточных деформаций обойм и тел качения, не превышающая 0,0001d ролика (шарика).

Вычисление выполняется для изделий, скорость вращения которых менее 1 об/мин, либо равна нулю.

Кроме этого, необходима проверка данной величины для изделий, вращающихся с частотой свыше 10 об/мин. Это требуется в случаях действия на них резких знакопеременных нагрузок.

Дополнительные параметры расчётов

Кроме рассмотренных выше, для подшипника могут определяться иные эксплуатационные характеристики, к числу которых можно отнести:

• оценку предельной быстроходности;
• вариант посадки;
• расчёт потерь на трение;
• гидродинамический режим смазки.