Расчет подшипника опорно-поворотного устройства

Требуемый размер опорно-поворотного устройства зависит от требований, предъявляемых к его:

Статическая и динамическая грузоподъемность.

Жизнь

Эксплуатационная надежность

Определение статической грузоподъемности

Опорно-поворотные устройства, которые лишь изредка совершают вращательное движение, совершают медленное поворотное движение, вращаются только медленно или подвергаются нагрузке в неподвижном состоянии, рассчитываются исходя из их грузоподъемности статической нагрузки, поскольку допустимая нагрузка в этих случаях определяется не усталостью материала, а вызванные нагрузкой деформации в точках контакта между телами качения и дорожками качения.

Статическая грузоподъемность определяется выражением:

основные номинальные статические грузоподъемности C0 (см. таблицы размеров)

диаграммы предельной статической нагрузки Канатная дорожка и крепежные винты

Таким образом, размер статически нагруженного опорно-поворотного устройства для конкретного применения может быть приблизительно проверен с использованием базовых значений статической грузоподъемности C0 и диаграмм предельной статической нагрузки Raceway.

Проверка статической грузоподъемности

Статическая грузоподъемность может быть приблизительно проверена только в том случае, если:

расположение нагрузки соответствует рисунку 3.

все требования, изложенные в данной публикации, выполнены в отношении

– фланцевые кольца и расположение

– подгонка, смазка и герметизация.

При более сложных схемах загрузки или невыполнении условий обращайтесь за консультацией в Schaeffler.

Для проверки допустимой статической нагрузки необходимо определить следующие эквивалентные статические рабочие значения:

эквивалентная статическая нагрузка на подшипник F0q

эквивалентный статический опрокидывающий момент нагрузки M0q.

Проверка возможна для приложений с радиальной нагрузкой или без нее.

Определение эквивалентной статической нагрузки на подшипник без учета радиальной нагрузки и проверка допустимой статической нагрузки по диаграмме предельной статической нагрузки Raceway.

Если присутствуют только осевые нагрузки и нагрузки от опрокидывающего момента, применяется следующее:

F0q = F0a · fA · fS

M0q = M0k· fA· fS

F0q-kN-эквивалентная статическая осевая нагрузка на подшипник

F0a-kN-Статическая осевая нагрузка на подшипник

fA-коэффициент применения

fS-фактор для дополнительной безопасности

M0q-кНм-эквивалентная нагрузка статического опрокидывающего момента

M0k-kNm-Статическая нагрузка опрокидывающего момента.

Используя значения F0q и M0q, определите точку нагрузки на диаграмме предельной статической нагрузки Raceway.

Точка нагрузки должна быть ниже кривой дорожки качения.

В дополнение к дорожке качения также проверьте размеры крепежных винтов.

Определение эквивалентной статической нагрузки на подшипник с радиальной нагрузкой и проверка допустимой статической нагрузки на диаграмме предельной статической нагрузки Raceway.

Радиальные нагрузки можно учитывать только в том случае, если радиальная нагрузка F0r меньше базовой номинальной статической радиальной нагрузки C0 в соответствии с таблицей размеров.

Рассчитайте параметр эксцентриситета нагрузки по формуле.

Определить коэффициент статической радиальной нагрузки f0r.

Это следует сделать следующим образом:

– определить отношение F0r/F0a на рис.1 или рис.2

– по соотношению F0r/F0a и ε определите коэффициент статической радиальной нагрузки f0r по рисунку 1 или рисунку 2.

Определите прикладной коэффициент fA в соответствии с таблицей 1, при необходимости коэффициент безопасности fS.

Рассчитайте эквивалентную осевую нагрузку на подшипник F0q и эквивалентный опрокидывающий момент.

Используя значения F0q и M0q, определите точку нагрузки на диаграмме предельной статической нагрузки Raceway.

Точка нагрузки должна быть ниже кривой дорожки качения.

F0q = F0a·fA·fS·f0r

M0q = M0k·fA·fS·f0r

ε-параметр эксцентриситета нагрузки

DM-mm-Диаметр делительной окружности тел качения (таблицы размеров)

f0r-коэффициент статической радиальной нагрузки (см. рисунок 1 или рисунок 2)

Факторы применения

Коэффициенты применения fA в таблице 1 являются эмпирическими значениями.

Они учитывают самые важные требования – например,

Тип и тяжесть операции, жесткость или точность хода.

Если известны точные требования приложения,

значения могут быть соответственно изменены.

Коэффициенты применения <1 не должны использоваться.

Большая часть применений может быть рассчитана статически с использованием коэффициента применения, равного 1, например, подшипники для редукторов и поворотных столов.

Факторы безопасности

Коэффициент дополнительной безопасности равен fS = 1.

Обычно нет необходимости учитывать в расчетах какую-либо дополнительную безопасность.

В особых случаях, например, спецификации для утверждения, внутренние спецификации, требования, установленные контролирующими органами и т. д., следует использовать соответствующий коэффициент безопасности.