ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочностные расчеты подшипников из "Подшипники качения " Учитывая все возрастающее количество конструкций подшипников, материалов, применяемых для колец и тел качения, а также возможность использования в совмещенных узлах деталей, выполняющих роль валов или корпусов и одновременно колец подшипников, ниже даны некоторые элементы прочностных расчетов. [c.522] Расчетные прочностные характеристики. По мере возрастания нагрузки меняется характер работы подшипника. Пока нагрузка Р на подшипник не превзойдет некоторого значения изменений формы контактирующих поверхностей не наблюдается, если не считать пластического смятия части микронеровностей и уноса отшелушившихся их фрагментов. При Р Ро появляются пластические деформации и по мере увеличения числа циклов контактного нагружения происходит их накопление. В результате накопления остаточных деформаций форма контактирующих поверхностей может претерпевать существенные изменения [3, 9, 10], которые для высокоточных приборов и механизмов могут бьп ь недопустимыми. [c.522] Если неподвижный подшипник подвергается действию постоянной или ударной нагрузки Р, равной статической грузоподъемности Со, то у колец и тел качения возникает остаточная деформация, приблизительно равная 0,0001 диаметра тела качения. Такие же деформации образуются при ударной нагрузке на медленно вращающийся подшипник. Повреждение рабочих поверхностей при последующем вращении вызывают вибрацию, что может оказаться недопустимым. У тонкостенных колец подшипников увеличение нагрузки до значения / ] может вызвать развитие пластической деформации по всей толщине и при качении диаметр кольца будет увеличиваться. У внутренних колец это приведет к изменению посадки, в результате нарушится нормальная работа подшипника вплоть до его заклинивания. [c.522] Расчет нагрузки, вызывающей появление остаточных деформаций. В соответствии с теорией предельного равновесия [1] при расчете на основе использования модели идеально упругого материала получают нижнюю оценку нафузки Ро, а на основе жесткопластического материала - точное решение (в теоретическом смысле). [c.523] Нижнеоценочное решение получим из условия непревышения касательными напряжениями пластической постоянной к = 0,5оо согласно критерию текучести Треска - Сен-Венана (где Го - напряжение текучести, соответствующее началу появления пластических деформаций при испытаниях на одноосное растяжение или сжатие). [c.523] Для круговой формы площадки контакта Стах = 0,31 а,[10]. Подставив = = 0,5сто, получим максимальное нормальное напряжение, соответствующее нижней оценке Ро. [c.523] Знак + ставится при контакте выпуклых тел, а - тел с выпуклой и вогнутой цилиндрическими поверхностями. [c.523] Для контакта цилиндра диаметром D и длиной L с плоской деталью Ро =4,25r LDa. [c.523] Для определения коэффициента учитывающего кривизны поверхностей контактирующих тел, находим значение 6 0 = (рц + p2i) -- (Р12 + Р22) / Sp = (0,14 - 0,1359) - (0,14 + + 0,0462) / 0,1903 = -0,957. Для этого значения 9 по табл. 5.1 находим 5 = 0,595. [c.524] Пример 10.2. Найти иижнюю оценку силы, превышение которой может вызвать пластические деформации во внутреннем кольце радиального однорядного роликоподшипника 32121. Диаметр дорожки качения кольца d = 119,5 мм, диамегр роликов Djf- = 13 мм, эффективная длина ролика (за вычетом фасок) L = 10 мм, число роликов г = 24, материал кольца и роликов - сталь ШХ15, твердость 62... 66 HR . [c.524] Пример ЮЛ. Определить нагрузку на подшипник 307, превышение которой вызывает появление остаточной деформации (данные см. пример 10.1). [c.524] Нафузка на весь подшипник Р Ршг/5 = = 5230-7/5 = 7200 Н. [c.524] Сравнивая с нижнеоценочным результатом, можно видеть, что допустимая нагрузка на подшипник в 7200 / 510 = 14 раз больше (статическая грузоподъемность этого подшипника 18000 Н). [c.524] Пример 10.4. Определить нагрузку на роликовый подшипник 32121, превышение которой может вызвать остаточную деформацию (см. пример 10.2). [c.525] Нагрузка на весь подшипник Ро=Рт 7 / 5 = = 9850 24 / 5 = 47280 И. По сравнению с нижней оценкой она в 47280 / 12100 = 3,9 раза больше (статическая грузоподъемность подшипника равна 72500 Н). Как видно, нижнеоценочное решение дает существенно заниженный результат по сравнению с точным (в теоретическом смысле) решением. [c.525] Таким образом, определение нафузки, превышение которой приводит к появлению остаточных деформаций, следует производить по приведенным формулам для расчета на основе жееткопластического материала. [c.525] Статическая грузоподъемность. Методика определения статической фузоподъемности стандартных подшипников приведена в разд. 4.1. [c.525] Сила раскатки. Существующие соотношения размеров стандартных подшипников явились результатом проб и ошибок при проектировании и экспериментальной проверке их конструкций с последующим уточнением размеров при производстве и эксплуатации в течение многих лет. Явление раскатки у стандартных подшипников не наблюдается. Поэтому расчет на нафузку, вызывающую раскатку, целесообразно выполнять в случае, если кольца подшипников более тонкие, чем стандартные. [c.525] Вернуться к основной статье