Расчет ресурса подшипника

Для того, чтобы выяснить допустимый срок службы подшипника при эксплуатации его в определенном режиме работы и с определенной совокупностью нагрузок, необходимо провести расчет ресурса подшипника. Ресурса характеристика входит в понятие работоспособности подшипниковых узлов. Расчетом работоспособности занимаются заводы-изготовители, конструкторские бюро и научно-исследовательские институты с целью улучшения характеристик изделий и определения их наиболее удачных конструкций, типов и габаритов. Ввиду различия принципов внутреннего трения, расчеты ресурса подшипников качения и скольжения сильно различаются. Ресурс подшипника вычисляется из зависимости расчетного срока службы от контактной усталости. В период расчетного срока службы, функционирование не менее 90% подшипников из партии в одинаковых условиях проходит без возникновения признаков усталости. Перед началом расчетов нужно определить:

• Эквивалент динамической нагрузки, складывающийся из отдельных направлений приложения усилий вращения, радиального и осевого отягощений
• Динамическую грузоподъемность, характеризующую способность подшипника выдерживать комплекс нагрузок

Теоретические формулы обобщённого вида наглядно демонстрируют зависимость срока службы подшипника качения от нагрузок: где L — расчетный срок службы; P — эквивалентная динамическая нагрузка; C — динамическая грузоподъемность; m=3 для шариковых, m=10/3 для роликовых подшипников.

• Схемы нагрузок на вал и диаметры его цапф;
• Переменного режима вращения;
• Необходимого класса надежности;
• Температуры окружающей среды;
• Перегрузок при запусках/торможениях.

Численное значение ресурса выражается в часах или миллионах оборотов. Руководствуясь значением расчетного ресурса, конструкторы узлов профильного оборудования подбирают подходящую модель подшипника.

Расчет прочности подшипников

Способность материала, из которого изготовлены элементы подшипника, выдерживать значительные напряжения на площади соприкосновения характеризуется показателем контактной прочности. В силу того, что в подшипниках качения контакт точечный в шариковых и линейный в роликовых, размер площади соприкосновения стремится к нулю, вследствие чего значения контактных напряжений сильно возрастают. Значительное влияние на работоспособность подшипников может оказать даже статическая нагрузка, которая способна нарушить их геометрию. Расчет прочности элементов подшипников основывается на теоретическом разделе физики — сопротивлении материалов. Кроме теоретических расчетов, для исследования прочности и ресурса подшипников, современные исследовательские центры ведущих производителей подшипников используют прецизионное компьютеризованное оборудование и испытательные стенды для имитации различных нагрузок. Расчет прочности подшипников скольжения усложняется непостоянством размера зазора и значения контактного давления вследствие внутреннего гидродинамического трения, постоянного износа втулки и цапфы. Расчет эксплуатационного ресурса подшипников скольжения производится по следующему алгоритму:

• Определение пропорции износа цапфы относительно износа втулки
• Вычисление угла контакта сопряжения
• Расчет предельного угла контакта
• Расчет ресурса сопряжения
• Переведение полученного значения сопряжения в часы рабочего ресурса

При помощи формул и графиков возможно произвести обратный расчет для подбора габаритов подшипников, допустимой грузоподъемности, материала цапфы и втулки по исходному ресурсу. Приобрести качественные подшипники вы можете в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.