При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных по условным формулам. На практике подбор подшипников производят по динамической грузоподъёмности С согласно требуемому (заданному) ресурсу Lh (при n > 10 об/мин).
Выбор типоразмера подшипника рекомендуется производить в следующей последовательности.
Исходя из действующих радиальных нагрузок и учитывая условия нагружения подшипника, вычисляют эквивалентную нагрузку Рэкв, которая при приложении её к подшипнику обеспечивает такую же долговечность, какую достигает подшипник в действительных условиях нагружения и вращения:
Рэкв = (X·V·Pr + Y·Fa)·Kб·Кт
где X = 1 - коэффициент радиальной нагрузки для радиального шарикоподшипника;
Υ - коэффициент осевой нагрузки;
Fa = 0 -осевая нагрузка;
V = 1 - коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается (при вращении внутреннего кольца подшипника он равен единице);
Кб - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки: при спокойной нагрузке с легкими толчками и кратковременными перегрузками до 125% номинальной (расчетной), составляет К6 = 1,0...1,2;
Кт - температурный коэффициент, зависящий от рабочей температуры подшипника: при t < 125 °С , Kт= 1,05;
Рг - полная (суммарная) радиальная нагрузка для наиболее нагруженного подшипника, рассчитываемая следующим образом:
Большее из значений принимается за Рr.
где m = 3 - показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников; m = 10/3 - для роликоподшипников.
Если вычисленное значение меньше требуемого Lh, надо выбрать другой типоразмер подшипника с большей величиной допустимой динамической грузоподъемности С, т.е. требуется выполнение условия работоспособности подшипников по долговечности: ≥Lh.
Рекомендуемое значение нормативного ресурса (долговечности) подшипников качения при расчете заданного вала Lh = (3…8)· 103 ч
(ВНИИППРТМ 37.006.299-80).
Для циркуляционного нагружения подшипника следует назначать для вращающегося внутреннего кольца подшипника под нагрузкой неподвижную посадку в системе отверстия с гарантированным натягом N. Чем больше размер подшипника, тем более плотной должна быть его посадка. Посадки подшипников на валы выполняют по системе отверстия с перевернутым полем допуска у кольца, т.е. поле расположено «в минус» от нулевой линии.
Литература
Белявский С.М. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. - М.: Высш. шк., 1964. - 318 с.
Дунаев П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование. - М.: Высш. шк., 1984.-336 с.
Иванов М.Н. Детали машин. - Изд. 4-е, перераб. - М.: Высш. шк., 1984.-336 с.
Иосилевич Г.Б. Прикладная механика. - М.: Высш. шк., 1989. - 352 с.
Михайлов В.Е. Проектирование зубчатой передачи. Метод, указания к курсовой работе. - СПб.: ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2000. - 34 с.
Попова Г.Н. Машиностроительное черчение. - Изд. 3-е., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 1999. - 453 с.
Решетов Д.Н. Детали машин: Атлас конструкций. - М.: Машиностроение, 1979.-366 с.
Сергеев А. Г. Метрология. - М.: Логос, 2001. - 408 с.
Степин П.А. Сопротивление материалов. - Изд. 8-е. - М.: Высш. шк., 1988.-360 с.
Тарабасов Н.Д. Проектирование деталей и узлов машиностроительных конструкций: Справ. - М.: Машиностроение, 1983. - 240 с.
Тимошенко СЛ. Сопротивление материалов. Элементарная теория и задачи. - М.: ФИЗМАТГИЗ, 1960. - 379 с.
Фролов К.Ф. Теория механизмов и механика машин. - Изд. 3-е, стереотипное. - М.: Высш. шк., 2001.-496 с.
Приложение 1
Стандартные линейные размеры по ГОСТ 6636-69, мм
10,5
11,5
12,5
Приложение 2
Геометрические характеристики переходных участков вала между ступенями
разных диаметров, выполненных галтелью «Г» (а) или канавкой «К» (б)