Выбор подшипников при повышенном коэффициенте надежности
Подшипники качения одного типоразмера в одинаковых условиях имеют значительный разброс долговечностей. Поэтому при подборе подшипников за номинальную долговечность принимается такое число часов работы, которое выдерживают 90% всех подшипников данного типа и размера в одинаковых условиях.
Надежность подшипника – это его свойство выполнять свои функции в соответствии с предъявленными требованиями в течение заданного времени при данных условиях эксплуатации. Надежность подшипника наиболее часто оценивается вероятностью его безотказной работы. При использовании приведенной выше методики расчета гарантируется 90-процентная вероятность безотказной работы подшипника. В то же время большинство подшипников авиационных двигателей и редукторов должны иметь 100-процентную вероятность безотказной работы. Однако принятие вероятности безотказной работы свыше 98-процентной не целесообразно, так как приводит к чрезмерному утяжелению подшипника и невозможности использования его при высоких скоростях вращения.
При установленной для авиационной техники 98% вероятности безотказной работы долговечность может быть определена приближенно по формулам:
для роликовых подшипников 
,
для шариковых подшипников 
.
Для подшипников всех типов, изготовляемых из сталей электрошлакового или вакуумного переплава, значение коэффициента 
можно принять:
вероятность безотказной работы 
0,90 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99
|
|
|
коэффициент 
1,00 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21
Коэффициент 
учитывает, прежде всего, влияние на долговечность условий смазывания в контактах. Вместе с тем его величина зависит также от уровня нагрузок на подшипник и применяемых материалов.
Значение коэффициента устанавливается приближенно по табл. 21.
Таблица 21
Значение коэффициента 
, учитывающего условия эксплуатации (по ВНИПП)
| Тип подшипника | Условия эксплуатации | ||
| Обычное применение | При частично гидродинамической смазке без перекосов | При полностью гидродинамической смазке для деталей из стали электрошлакового или вакуумного переплава | |
| Все типы шариковых, кроме сферических | 0,7…0,8 | 1,0 | 1,2…1,4 |
| Роликовые, цилиндрические и шариковые сферические | 0,5…0,6 | 0,8 | 1,0…1,2 |
| Роликовые конические | 0,6…0,7 | 0,9 | 1,1…1,3 |
| Роликовые сферические | 0,3…0,4 | 0,6 | 0,8…1,0 |
Особенности расчета подшипников некоторых специальных узлов
Конструкции подшипниковых узлов авиационных изделий могут отличаться от общепринятых в связи со специфическими требованиями изготовления, сборки и эксплуатации. В этой связи имеются и некоторые особенности их расчета.
|
|
|
Часто в авиационных конструкциях встречается установка подшипников по схеме, приведенной на рис. 17. Здесь радиально - упорный подшипник зафиксирован по наружному и по внутреннему кольцам, а второй подшипник - роликовый или шариковый, является "плавающим". В этом случае "плавающий" подшипник воспринимает только радиальную нагрузку.
Рис.17
В качестве радиально-упорных подшипников в таких схемах рекомендуется применять шарико - и роликоподшипники, воспринимающие осевую нагрузку в обе стороны (типов 000, 116000, 176000, 246000, 346000, 56000, 97000 и др.).
Приведенные нагрузки на подшипники такого вала определяются по формулам:
для "плавающего" радиального подшипника
P = V FrI kδ kT, (9)
для зафиксированного радиально-упорного подшипника
P = (X V FrII + Y Fa) k δ kT, если Fa > SII, (10)
P = V FrII kδ kT, если Fa ≤ SII. (11)
Здесь Fa – результирующая внешних осевых сил, действующих на вал, без учета осевой составляющей SII радиальной нагрузки.
Осевые нагрузки, действующие на однорядные радиально-упорные подшипники, определяются по формулам табл.22 с учетом схемы расположения подшипников и действия внешних сил (рис. 6).
|
|
|
Здесь SI и SII – осевые составляющие от радиальных нагрузок, приложенных к подшипникам I и II (рис. 6).
Таблица 22
| Условия нагружения | Осевые нагрузки |
| SI ≥ SII | FaI = SI |
| Fa ≥ 0 | |
| SI < SII | FaII = SI + Fa |
| Fa ≥ ( SII – SI) | |
| SI < SII | FaI = SII – Fa |
| Fa < (SII – SI) | FaII = SII |
Их величины определяются по формулам:
для конических роликоподшипников S = 0,83 e Fr;
для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников S= е Fr.
При больших нагрузках и ограниченных радиальных габаритах опоры для повышения ресурса применяются сдвоенные и многорядные подшипники, как показано на рис. 18.
Рис.18
В этом случае динамическая грузоподъёмность стандартного комплекта сдвоенных подшипников (типов 436000, 446000 и т.п.) приводится в справочниках. Для нестандартного комплекта подшипников, подобранных таким образом, чтобы осевая и радиальная нагрузки делились между ними равномерно, динамическая грузоподъемность может быть определена по формуле
|
|
|
Собщ = С i0,7. (12)
Здесь С – динамическая грузоподъёмность одного подшипника; i – число подшипников в комплекте.
При определении точки приложения радиальной реакции опоры с несколькими подшипниками внешние подшипники условно отбрасываются (рис. 6). Таким образом, расчет комплекта сдвоенных и строенных подшипников производится как расчет одного подшипника данного типа, но обладающего динамической грузоподъёмностью Cобщ.
В отдельных конструкциях опор валов в процессе работы вращаются и наружное, и внутреннее кольца. В этом случае периодичность нагружения любой точки кольца и число циклов нагружения в единицу времени зависят от соотношения скоростей вращения колец. Для расчета приведенной нагрузки Р и номинальной долговечности Lh в формулы (33), (34) следует подставлять значения n и V из табл.23.
Таблица 23
| Направления вращения | Соотношения скоростей | n | V |
|
В одну сторону | nв = nH | 
| 1,2 |
| nв > nH; nв – nH > 1 | nв – nH | 1,0 | |
| nв = 0; nH > 1 | nH | 1,2 | |
| nв < nH; nH – nв > 1 | nH – nв | 1,0 | |
| В противополож. стороны | Любые | nH + nв | 1,0 |
Если кольца вращаются в одну сторону, и 0 < (nв – nH) ≤ 1 или
0 < (nH – nв) ≤ 1,то расчет долговечности не производится, а подшипник подбирается по статической грузоподъёмности.
При расчете долговечности Lh, подшипников сателлитов планетарных передач, участвующих одновременно в двух движениях, следует подставлять n, равное числу оборотов сателлита при остановленном водиле.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 549; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!