ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет нормальных напряжений и деформаций в контакте поверхностей качения из "Подшипники качения " Приложенная к подшипнику нагрузка воспринимается крайне малыми площадями контакта тел качения с дорожками качения, поэтому напряжения в местах контакта даже при относительно умеренных нагрузках оказываются весьма значительными. Нормальные напряжения в подшипниках качения в местах точечного и линейного контакта равны соответственно о = 5000 МПа и а = 3500 МПа. Однако эффективная площадь шарика или ролика, воспринимающего нагрузку, резко возрастает по мере удаления от поверхности, так что высокие напряжения сжатия сконцентрированы только в зоне контакта, не распространяясь на всю массу тела качения. Поэтому прочностные свойства подшипников качения зависят главным образом от напряжений, возникающих на поверхности контакта, точнее — на некоторой глубине вблизи поверхностного слоя. При этом деформация в контакте поверхностей качения ввиду их высокой твердости весьма мала. [c.387] Несмотря на условность допущений, теория Герца служит хорошей основой для расчета подшипников качения. [c.388] сжимаемых силой Q, напряжения и деформации определяются с помощью приведенных ниже формул. [c.389] Определить максимальные нормальные напряжения в контакте шарика с внутренним и наружным кольцами. [c.392] Радиально-упорный роликовый конический однорядный подшипник типа 7000. Нагрузка на наиболее нагруженный ролик == 60 500 Н. Средний диаметр подшипника )(, = 142 мм. Диаметр ролика = 22,8 мм. Рабочая длина ролика I = 30,5 мм. Угол контакта ролика с внутренним кольцом ав = 22°. Определить максимальные нормальные напряжения в контакте ролика с внутренним кольцом. [c.393] Формулы для расчета радиального и осевого перемещения колец относительно друг друга в зоне наиболее нагруженного тела качения при нулевом зазоре в подшипниках различных типов приведены в табл. 6. [c.394] В подшипнике с линейным контактом после приложения нагрузки образуется контактная площадка, имеющая форму прямоугольника. Однако это может произойти только лишь при идеальных условиях контакта, когда ролик и дорожка качения имеют одинаковую длину. На практдке же ширина дорожки качения в подшипнике больше длины ролика, и поэтому в местах контакта дорожек качения с торцами ролика возникают растягивающие напряжения, а напряжения сжатия на кромках роликов значительно выше, чем в центральной части контакта. Для устранения кромочного давления подшипники в ряде случаев изготовляются с модифицированным линейным контактом, при котором ролики или дорожки качения имеют с краев скругленную (бомбинирован-ную) поверхность, позволяющую выровнять напряжения на всей длине контакта. [c.394] У подшипников некоторых типов (например, у роликовых сферических) вид контакта меняется с изменением нагрузки. [c.394] Пример. Роликовый сферический двухрядный подшипник. Эффективная длина ролика I 20 мм. Сумма кривизн в контакте ролика с внутренним кольцом 2рв = 0,098 мм , с наружным кольцом 2рн = 0,068 мм , разность кривизн в контакте ролика с внутренним кольцом os tj, = 0,995, с наружным кольцом os Тд = 0,993. Определить вид контакта ролика с внутренним и наружным кольцами при воспринимаемой наиболее нагруженным роликом нагрузке О, равной 2300 и 23000 Н. [c.394] Условные обозначения Qo усилие, воспринимаемое наиболее нагруженным телом качения, Н Dw — диаметр шарика, мм lw— рабочая длина ролика, мм а — угол контакта подшипника, I. [c.395] При 0S Tjj = 0,995 = 10,15 при os Хц = 0,993 [а = 8,92 (табл. 5). [c.395] В данном случае 2а . I и 2а /, т. е. ролик находится с обоими кольцами в точечном контакте. [c.396] В данном случае / 2йв 1,5/ и / 2сн 1,5/, т. е. ролик находится в модифицированном линейном контакте с обоими кольцами. [c.396] Значения поправочного коэффициента W для различных сочетаний материалов приведены в табл. 7 [25]. [c.397] Поправочный коэффициент W при расчете размеров площадки контакта, напряжений и деформаций элементов качения имеет соответствующий степенной показатель (табл. 8). [c.397] Вернуться к основной статье