Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения



Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения

 


Владельцы патента RU 2422793:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для определения базовой динамической грузоподъемности (долговечности) подшипниковых узлов машин с шариковыми подшипниками качения. Технический результат - повышение точности определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения. Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения заключается в том, что в подшипнике измеряют диаметр шарика Dw, диаметр окружности dm, проходящий через центры шариков, измеряют число рядов i и число z шариков в одном ряду, номинальный угол α контакта подшипника, наименьшее значение пластической твердости материала дорожки качения кольца подшипника НД. Определяют для кольца с наименьшим значением пластической твердости, с учетом диаметра шарика, сумму кривизн Σρ в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, отношение b/a меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, измеряют базовый предел контактной выносливости σHG материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, и рассчитывают, с учетом суммы кривизн в контакте шарика с кольцом подшипника и упругих констант материалов шарика и кольца подшипника, максимальную динамическую нагрузку на шарик. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для определения базовой динамической грузоподъемности (допустимой динамической нагрузки) подшипниковых узлов машин с шариковыми подшипниками качения.

Известен способ определения нагрузок на подшипник качения (по а.с. №1730548, G01M 13/04, опубл. 30.04.92. бюл. №16), заключающийся в том, что измеряют перед установкой подшипника в корпус подшипникового узла средний диаметр и длину образующей тел качения и определяют расчетным путем динамическую грузоподъемность подшипника при заданных коэффициенте динамической грузоподъемности подшипника, числе тел качения, среднем диаметре и угле контакта тел и поверхностей качения в подшипнике. Дополнительно измеряют профили поверхности качения наружного кольца подшипника до и после установки кольца в корпус, определяют разность отклонений от круглости формы поверхностей качения до и после установки подшипника в корпус и рассчитывают динамическую грузоподъемность подшипникового узла по соответствующей формуле.

Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет определять базовую динамическую грузоподъемность шариковых подшипников в общем случае для фактических кривизн контактирующих поверхностей, отличных от стандартных; для различных твердостей материалов шариков и колец качения (если она отличается от твердости, принятой в ГОСТ 18855-94); способ не учитывает базовый предел контактной выносливости материала дорожек качения. Это ограничивает применение описанного способа при подборе шариковых подшипников качения.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения базовой динамической грузоподъемности подшипников качения (по ГОСТ 18855-94 «Подшипники качения. Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс (долговечность)». Введен в действие с 01.01.1997 г.), заключающийся в том, что в подшипнике с определенными упругими константами µ и E материалов деталей измеряют диаметр шарика Dw, измеряют диаметр окружностей dm, проходящий через центры шариков, измеряют число рядов i и число z шариков в одном ряду, измеряют номинальный угол α контакта подшипника, а базовую динамическую грузоподъемность шарикового подшипника качения определяют по формулам:

- для радиальных и радиально-упорных подшипников

при Dw≤25,4 мм

при Dw>25,4 мм

- для упорных и упорно-радиальных подшипников

при Dw≤25,4 мм

при Dw>25,4 мм

где bm - коэффициент, характеризующий свойства стали с учетом способа ее изготовления (меняется в зависимости от типа и конструкции подшипника);

fc - коэффициент, зависящий от геометрии деталей подшипника, точности их изготовления и материала;

Dw - диаметр шарика;

i - число рядов шариков в подшипнике;

z - число шариков в одном ряду;

α - номинальный угол контакта подшипника.

Принципиальный недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет определять базовую динамическую грузоподъемность шариковых подшипников в общем случае для фактических кривизн контактирующих поверхностей; для различных твердостей материалов шариков и колец качения (если она отличается от твердости, принятой в ГОСТ 18855-94); способ не учитывает базовый предел контактной выносливости материала дорожек качения. Как указано в ГОСТ 18855-94 на стр.2, этот способ справедлив только в диапазоне размеров стандартных подшипников, которые изготовлены из высококачественной, закаленной стали в условиях хорошо налаженного производства, имеют обычную конструкцию и формы контактных поверхностей; при этом способ не распространяется на конструкции подшипников, в которых тела качения работают непосредственно на поверхности вала или корпуса, если эта поверхность не является эквивалентной во всех отношениях поверхностям подшипника с наружным или внутренним кольцами.

Таким образом, известные способы имеют низкий технический уровень, поскольку не позволяют определять базовую динамическую грузоподъемность шариковых подшипников качения, если их размеры, форма контактных поверхностей, материал деталей и их твердость отличаются от предусмотренных для стандартных подшипников. Следует под черкнуть, что необходимость использования нестандартных подшипников качения (а следовательно, и необходимость определения их базовой динамической грузоподъемности) возникает достаточно часто, например, при проектировании крупногабаритных опорно-поворотных устройств или устройств, в которых функцию колец качения могут выполнять корпус или вал устройства.

В этой связи важнейшей задачей является создание нового универсального способа определения базовой динамической грузоподъемности шариковых подшипников качения, который был бы справедлив как для стандартных подшипников, так и для подшипников с произвольным сочетанием конструкции деталей подшипников, твердости применяемых материалов, формы и размеров контактных поверхностей.

Технический результат - повышение точности определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения.

Указанный технический результат заключается в том, что в подшипнике измеряют диаметр шарика Dw, диаметр окружности dm, проходящий через центры шариков, измеряют число рядов i и число z шариков в одном ряду, измеряют номинальный угол α контакта подшипника и определяют базовую динамическую грузоподъемность шарикового подшипника качения, определяют наименьшее значение пластической твердости материала дорожки качения кольца подшипника НД, и определяют для кольца с наименьшим значением пластической твердости, с учетом диаметра шарика, сумму кривизн ∑ρ в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, определяют отношение b/a меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, измеряют базовый предел контактной выносливости σHG материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, и определяют, с учетом суммы кривизн в контакте шарика с кольцом подшипника и упругих констант материалов шарика и кольца подшипника, максимальную динамическую нагрузку на шарик по формуле:

где Рдин - максимальная динамическая нагрузка на шарик;

К - постоянная кривой контактной выносливости кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости

σHG - базовый предел контактной выносливости материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости;

НД - наименьшее значение пластической твердости материала дорожки качения кольца подшипника;

Σρ - сумма кривизн в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости;

k1,2 - коэффициент, учитывающий упругие характеристики контактирующих материалов

µ1,2 и E1,2 - соответственно коэффициент Пуассона и модуль нормальной упругости (индексы 1 и 2 относятся к материалам шарика и кольца подшипника соответственно);

a1 - коэффициент скорректированной долговечности для расчета надежности, отличной от 90%;

z - число шариков в одном ряду;

t - поправочный коэффициент (t=1 - для наружного кольца, t=0,5 - для внутреннего кольца);

nσ - коэффициент, зависящий от соотношения кривизн в контакте шарика с дорожкой качения кольца подшипника;

p - показатель степени, учитывающий угол наклона начального участка кривой контактной выносливости, построенной в логарифмических координатах

p=1,7452-0,4074b/a;

b/a - отношение меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости.

При этом для радиальных и радиально-упорных подшипников базовую динамическую грузоподъемность определяют по формуле

где C - базовая динамическая грузоподъемность шарикового подшипника качения;

Pдин - максимальная динамическая нагрузка на шарик;

z - число шариков в одном ряду;

λ - коэффициент, учитывающие распределение нагрузки в многорядном подшипнике (λ=1 - для однорядного подшипника, λ=i0,7 - для многорядного подшипника);

i - число рядов шариков в подшипнике;

0,2 - коэффициент, соответствующий распределению нагрузки между шариками при нормальном зазоре в подшипнике;

Dw - диаметр шарика;

dm - диаметр окружности, проходящий через центры шариков

dm=(D+d)/2;

D - диаметр наружного кольца подшипника;

d - диаметр внутреннего кольца подшипника;

α - номинальный угол контакта подшипника;

p - показатель степени, учитывающий угол наклона начального участка кривой контактной выносливости, построенной в логарифмических координатах;

Знак «-» в формуле (5) принимается при неподвижном наружном кольце, знак «+» - при неподвижном внутреннем кольце подшипника.

Для упорных и упорно-радиальных подшипников базовую динамическую грузоподъемность определяют по формуле

где C - базовая динамическая грузоподъемность шарикового подшипника качения;

Pдин - максимальная динамическая нагрузка на шарик;

z - число шариков;

α - номинальный угол контакта подшипника.

Существенным отличием предлагаемого способа является то, что определяют значение пластической твердости материала дорожки качения внутреннего и наружного колец подшипника и находят ее наименьшее значение НД. Это позволяет определить то из колец подшипника, у которого постоянная кривой контактной выносливости материала кольца подшипника наименьшая, а следовательно, и контактное выкрашивание (питтинг) начнется раньше.

Существенным отличием предлагаемого способа является то, что измеряют базовый предел контактной выносливости σHG материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости. Это позволяет определить число циклов нагружения (а следовательно, долговечность) в контакте шарика с кольцом качения, имеющего наименьшее значение пластической твердости, соответствующее динамической грузоподъемности подшипника качения.

Существенным отличием предлагаемого способа является то, что измеряют кривизны дорожек качения колец подшипника (или деталей, их заменяющих) и определяют с учетом диаметра шарика сумму кривизн Σρ в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника. Это позволяет при определении максимальной удельной динамической нагрузки на шарик учесть фактические размеры контактирующих поверхностей.

Новым является и впервые предложенный авторами параметр - постоянная K кривой контактной выносливости кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, которая позволяет комплексно оценить контактную выносливость подшипника качения, другими словами, ресурс подшипника с учетом его прочностных свойств (НД и σHG).

Совокупность отличительных признаков предлагаемого способа и новые взаимосвязи, установленные авторами между ними, позволили предложить новую зависимость для определения максимальной динамической нагрузки подшипника качения. Это позволяет при определении базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения одновременно учитывать упругие константы материалов шарика и кольца подшипника, а также прочностные свойства материала кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, что позволяет повысить точность определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения.

Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения реализуется следующим образом.

Определяют значение пластической твердости материала дорожки качения первого (внутреннего) кольца подшипника НД1, второго (наружного) кольца подшипника НД2 и находят меньшее ее значение НД. Определение пластической твердости НД материала колец подшипника выполняют по ГОСТ 18835-73 «Металлы. Метод определения измерения пластической твердости»; эта методика описана также в книге «Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации», авторы: (М.С.Дрозд, М.М.Матлин, Ю.И.Сидякин) - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с. на стр.16-19. Дополнительно укажем, что пластическую твердость НД можно определить путем непосредственного измерения других чисел твердости, например твердости по Роквеллу HRCЭ, которую обычно используют при контроле деталей подшипника, с последующим пересчетом по формуле

Измеряют диаметр Dw шарика подшипника и кривизны дорожки качения менее твердого кольца подшипника (или деталей, их заменяющих) в сечениях двумя плоскостями главных кривизн.

Определяют отношение b/a меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, по формуле

b/a=nb/na,

значение коэффициентов na, nb можно определить по книге «Расчеты на прочность в машиностроении» в 3-х т.Т.2 / С.Д.Пономарев, В.Л.Бидерман, К.К.Лихарев [и др.]; под ред. С.Д.Пономарева. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. - 1958. - 655 с., на стр.425, табл.14 в зависимости от соотношения кривизн контактирующих деталей (шарика и дорожки качения кольца, имеющего наименьшее значение пластической твердости).

По найденному отношению b/a определяют показатель степени, учитывающий угол наклона кривой контактной выносливости, построенной в двойных логарифмических координатах, по формуле

Определяют базовый предел контактной выносливости σHG материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости. Определение предела контактной выносливости можно выполнить экспериментально или определить по следующей формуле, справедливой для стальных контактирующих деталей

По измеренным величинам НД, σHG и p определяют по формуле (6) постоянную кривой контактной выносливости кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, которая в комплексе учитывает все измеренные выше величины

.

Определяют сумму кривизны Σρ в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, по формуле

где Ri,j - радиус кривизны дорожки качения кольца подшипника в сечениях двумя плоскостями главных кривизн. Индекс i относится к одному из колец (1 - первое (наружное) кольцо, 2 - второе (внутреннее) кольцо). Индекс j относится к одной из двух плоскости главных кривизн;

знаки «+» и «-» относятся соответственно к случаям контакта шарика подшипника с дорожкой качения кольца подшипника, сечение ограничено выпуклым или вогнутым контурами.

Измеряют упругие константы шарика (E1 и µ1) и каждого кольца (или детали его заменяющего) подшипника (E2 и µ2). Если материалы указанных деталей известны заранее, то модуль нормальной упругости E можно определить по «Справочнику по машиностроительным материалам» в 4-х т. / Под ред. Г.И.Погодина-Алексеева, - М.: Машиностроение, 1959, а коэффициент Пуассона µ - по справочной таблице, приведенной, например, в книге М.П.Марковец «Определение механических свойств металла по твердости». - М.: Машиностроение, 1979. - 191 с., на стр.38, табл.6.

Вычисляют значения коэффициентов k1 и k2 по формулам

и .

Измеряют номинальный угол α контакта подшипника.

Задаются коэффициентом а1, корректирующим долговечность для расчета надежности, отличной от 90%. Данный коэффициент можно определить, например, по таблице 12, приведенной в ГОСТ 18855-94 на стр.27.

Задаются значением поправочного коэффициента t (t=1 - для наружного кольца, t=0,5 - для внутреннего кольца).

Определяют значение коэффициента nσ, зависящего от соотношения кривизн в контакте шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости. Значение коэффициента можно определить по «Расчетам на прочность в машиностроении» в 3-х т. Т.2 / С.Д.Пономарев, В.Л.Бидерман, К.К.Лихарев [и др.]; под ред С.Д.Пономарева. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. - 1958. - 655 с., на стр.425, табл.14 либо по формуле

.

Измеряют число рядов i и число z шариков в одном ряду.

По измеренным и определенным выше величинам определяют максимальную динамическую нагрузку на шарик по формуле

.

Определяют коэффициент λ, учитывающий распределение нагрузки в многорядном подшипнике (λ=1 - для однорядного подшипника, λ=i0,7 - для многорядного подшипника).

Измеряют наружный диаметр подшипника D и внутренний диаметр подшипника d. По измеренным величинам определяют диаметр окружностей, проходящий через центры шариков, dm по формуле

dm=(D+d)/2.

С учетом Pдин определяют базовую динамическую грузоподъемность шарикового подшипника качения по формулам (7) и (8):

- для радиальных и радиально-упорных подшипников

- для упорных и упорно-радиальных подшипников

.

Пример. Проведена экспериментальная проверка предложенного способа.

Определение базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения выполнили как для стандартных подшипников качения (которые согласно ГОСТ 18855-94 изготовлены из высококачественной, закаленной стали в условиях хорошо налаженного производства, имеют обычную конструкцию и формы контактных поверхностей); так и для подшипников, твердость материала и формы контактных поверхностей которых отличаются от стандартных.

В таблице 1 приведены основные размеры и физико-механические свойства ряда исследованных стандартных и нестандартных подшипников. В таблице 2 представлены значения базовой динамической грузоподъемности различных шариковых подшипников качения. Экспериментальные значения долговечности (с последующим переводом в динамическую грузоподъемность Cэ) определяли на специальном стенде. Стенд выполнен по схеме, аналогичной схеме, описанной в книге Орлова А.А., Черменского О.Н., Нестерова В.М. «Испытания конструкционных материалов на контактную усталость». - М.: Машиностроение, 1980. - 110 с., на с.55, рис.15. Следует отметить, что схема нагружения соответствовала схеме нагружения «качение с проскальзыванием». При этом исходили из того, что согласно ГОСТ 18855-94 (см. стр.3) базовая динамическая грузоподъемность - это постоянная нагрузка, которую подшипник теоретически может воспринять при базовом расчетном ресурсе, составляющем один миллион оборотов.

Как видно из таблицы 2, погрешность определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения по сравнению с экспериментом составляет:

- у предлагаемого способа не более 2% для стандартных радиальных и радиально-упорных подшипников, (1-3)% для стандартных упорных подшипников; для нестандартных радиальных и радиально-упорных подшипников погрешность предлагаемого способа не превышает (4-5)%, а для нестандартных упорных подшипников и для нестандартных подшипников не превышает 6%;

- у способа-прототипа погрешность для стандартных подшипников указанных типов составляет (2-3)%, расчет по способу-прототипу завышает динамическую грузоподъемность подшипника от 1,5 раз (55%) (см. подшипник №6 в табл.2) до 6,6 раз (600%) (см. подшипник №8 в табл.2). При этом, как видно из таблицы 2, погрешность способа-прототипа особенно существенно возрастает с уменьшением твердости материала колец подшипника. Таким образом, способ-прототип не пригоден для определения динамической грузоподъемности шариковых подшипников с параметрами, отличными от стандартных подшипников.

Таблица 2
Значения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения, определенные по предлагаемому способу (C), способу-прототипу (Cn) и найденные экспериментально (Сэ)
п/п Предлагаемый способ Способ-прототип Cn, H (по форм.1 или 2) Эксперимент Cэ, H Погрешность
Σρ K Pдин C, H C/Cэ Cn/Cэ
1 3060 0,083 2,245*1011 36330 68150 71500 69200 0,98 1,03
2 3336 0,06 2,199*1011 81830 134900 136000 135500 0,99 1,01
3 3081 0,168 2,075*1011 3570 67830 66300 67300 1,01 0,99
4 1961 0,042 7,324*1010 241630 130470 255000 135000 0,96 1,89
5 1934 0,043 5,546*1010 131580 58170 163000 61000 0,95 2,67
6 2128 0,059 8,389*1010 32640 60290 229000 64300 0,94 3,56
7 1731 0,033 3,018*1010 50060 72550 313000 74300 0,98 4,21
8 1462 0,068 2,296*1010 3030 39390 276000 42100 0,94 6,56
Примечание
1. Номера подшипников в таблице 2 соответствуют номерам подшипников в таблице 1.
2. После определения значений пластической твердости материала дорожки качения первого (внутреннего) кольца подшипника НД1, второго (наружного) кольца подшипника НД2 находят меньшее ее значение НД.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает следующие преимущества.

Способ обладает достаточно высокой точностью: погрешность определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения не превышает 6%.

В связи с этим предлагаемый способ позволяет повысить точность определения базовой динамической грузоподъемности нестандартных шариковых подшипников качения и тем самым повысить точность, надежность подшипниковых узлов, а значит, и качество машины в целом.

Предлагаемый способ является универсальным, поскольку пригоден для определения базовой динамической грузоподъемности как стандартных, так и нестандартных шариковых подшипников качения с произвольным сочетанием размеров и физико-механических свойств материалов деталей.

Таким образом, способ, воплощающий заявленное изобретение, предусматривает измерение пластической твердости материала дорожки качения колец подшипника и определение того из колец подшипника, у которого пластическая твердость наименьшая, измерение кривизн дорожек качения колец подшипника (или деталей, их заменяющих) в сечениях двумя плоскостями главных кривизн и определение суммы кривизн в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, определение отношения меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, измерение базового предела контактной выносливости материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости. С учетом упругих констант материалов шарика и кольца подшипника определяют максимальную динамическую нагрузку на шарик, по которой судят о базовой динамической грузоподъемности шариковых подшипников качения. Способ предназначен для использования в промышленности для определения одной из важнейших характеристик подшипника - базовой динамической грузоподъемности, которая используется для определения нагрузочной способности и долговечности подшипника.

1. Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения, заключающийся в том, что в подшипнике измеряют диаметр шарика Dw, диаметр окружности dm проходящий через центры шариков, измеряют число рядов i и число z шариков в одном ряду, измеряют номинальный угол α контакта подшипника и определяют базовую динамическую грузоподъемность шарикового подшипника качения, отличающийся тем, что определяют наименьшее значение пластической твердости материала дорожки качения кольца подшипника НД, и определяют для кольца с наименьшим значением пластической твердости, с учетом диаметра шарика, сумму кривизн ∑ρ в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, определяют отношение b/a меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости, измеряют базовый предел контактной выносливости σHG материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости и определяют, с учетом суммы кривизн в контакте шарика с кольцом подшипника и упругих констант материалов шарика и кольца подшипника, максимальную динамическую нагрузку на шарик по формуле

где Рдин - максимальная динамическая нагрузка на шарик;
- постоянная кривой контактной выносливости кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости;
σHG - базовый предел контактной выносливости материала дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости;
НД - наименьшее значение пластической твердости материала дорожки качения кольца подшипника;
∑ρ - сумма кривизн в контакте шарика и дорожки качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости;
- коэффициент, учитывающий упругие характеристики контактирующих материалов;
µ1,2 и E1,2 - соответственно коэффициент Пуассона и модуль нормальной упругости (индексы 1 и 2 относятся к материалам шарика и кольца подшипника соответственно);
а1 - коэффициент скорректированной долговечности для расчета надежности, отличной от 90%;
z - число шариков в одном ряду;
t - поправочный коэффициент (t=1 - для наружного кольца, t=0,5 - для внутреннего кольца).
nσ - коэффициент, зависящий от соотношения кривизн в контакте шарика с дорожкой качения кольца подшипника;
p=1,7452-0,4074b/a - показатель степени, учитывающий угол наклона начального участка кривой контактной выносливости, построенной в двойных логарифмических координатах;
b/a - отношение меньшей полуоси к большей площадке контакта шарика с дорожкой качения кольца подшипника, имеющего наименьшее значение пластической твердости.

2. Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения по п.1, отличающийся тем, что для радиальных и радиально-упорных подшипников базовую динамическую грузоподъемность определяют по формуле

где С - базовая динамическая грузоподъемность шарикового подшипника качения;
Рдин - максимальная динамическая нагрузка на шарик;
z - число шариков в одном ряду;
λ - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки в многорядном подшипнике (λ=1 - для однорядного подшипника, λ=i0,7 - для многорядного подшипника);
i - число рядов шариков в подшипнике;
0,2 - коэффициент, соответствующий распределению нагрузки между шариками при нормальном зазоре в подшипнике;
Dw - диаметр шарика;
dm=(D+d)/2 - диаметр окружности проходящий через центры шариков;
D - наружный диаметр подшипника;
d - внутренний диаметр подшипника;
α - номинальный угол контакта подшипника;
p - показатель степени, учитывающий угол наклона начального участка кривой контактной выносливости, построенной в двойных логарифмических координатах;
знак «-» принимается при неподвижном наружном кольце, знак «+» - при неподвижном внутреннем кольце подшипника.

3. Способ определения базовой динамической грузоподъемности шарикового подшипника качения по п.1, отличающийся тем, что для упорных и упорно-радиальных подшипников базовую динамическую грузоподъемность определяют по формуле
С=Рдин zsinα,
где С - базовая динамическая грузоподъемность шарикового подшипника качения;
Рдин - максимальная динамическая нагрузка на шарик;
z - число шариков;
α - номинальный угол контакта подшипника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для определения базовой динамической грузоподъемности (долговечности) подшипниковых узлов машин с роликовыми подшипниками качения.

Изобретение относится к устройствам для формирования базы данных характерных признаков, свойственных определенным развивающимся дефектам, неисправностям и повреждениям буксового узла колесной пары.

Изобретение относится к машиностроению и подшипниковой промышленности и может быть использовано для диагностики подшипников качения букс подвижного состава железнодорожного транспорта, вагонов метрополитена или вагонов городского рельсового транспорта.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний пар трения, например подшипников качения и скольжения. .

Изобретение относится к виброакустической диагностике и может быть использовано для определения люфтов приводов станков. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по надежности опорного узла.

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании степени износа шатунных подшипников двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к способу контрольной поверки рабочих параметров вентилятора, предназначенного для удаления дыма в установке по устранению задымления, и приводящему к снижению затрат, связанных с техническим обслуживанием вентиляторов и продлением срока службы подшипников.

Изобретение относится к методам диагностики узлов трения, в частности подшипников скольжения, на прогнозирование износа их в процессе эксплуатации в условиях запыленной среды и может широко применяться в машиностроительной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройству индикации неисправностей подшипника, в частности для использования в поверхностях управления воздушного судна, например, в элеронах, закрылках и интерцепторах

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в технологических процессах виброконтроля и вибродиагностики состояния шарикоподшипников машин, например газотурбинных двигателей

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к области измерительной техники в машиностроении и направлено на повышение качества сборки шпиндельных узлов металлорежущих станков, что обеспечивается за счет того, что изобретение содержит корпус и установленные в нем вращающийся образцовый шпиндель с двухрядным роликоподшипником

Изобретение относится к роторно-статорным узлам, в которых используются магнитные подшипники и, в частности, к способам тестирования для тестирования узла ротора и вала до изоляции

Изобретение относится к области подшипниковой техники и направлено на точное выявление дефектов работающих подшипников качения на ранней стадии их возникновения, что обеспечивается за счет того, что вибрации работающего подшипника, измеренные в виде временной диаграммы аналогового сигнала волнового процесса, преобразуют в цифровые данные и предварительно фильтруют известным способом

Изобретение относится к контролю и диагностике технического состояния межроторных подшипников (МРРП) двухвальных авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в авиадвигателестроении для раннего выявления дефектов в процессе изготовления, эксплуатации, технического обслуживания и/или ремонта ГТД

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля состояния новых и бывших в эксплуатации подшипников. Способ заключается в следующем: подготавливают подшипник к сборке в соответствие с регламентированной технологическим процессом процедурой, устанавливают его на стендовое оборудование, имитируют условия и режимы работы в изделии и измеряют нормированное интегральное время микроконтактирования, по которому определяют вид смазки в подшипнике путем его сравнения со значением, соответствующим переходу к граничной смазке, 0 или 1. В случае величины параметра времени микроконтактирования, равным 0 или 1, измеряют среднее электрическое сопротивление, по которому судят о состоянии подшипника. При нахождении величины этого параметра в диапазоне от величины значения перехода к граничной смазке до 1 измеряют обратную этому параметру величину - нормированное интегральное время целостности поверхностных пленок. О состоянии подшипника судят по рассчитываемому относительному коэффициенту смазывающей способности, зависящему от номинальной площади пятна контакта наиболее нагруженного тела качения с кольцом и плотности микронеровностей поверхностей. Технический результат заключается в повышении достоверности контроля состояния подшипников. 1 ил.

Изобретение относится к машине и способу контролирования состояния предохранительного подшипника машины. Способ контролирования состояния предохранительного подшипника (14) машины (12) заключается в том, что предохранительный подшипник (14) улавливает роторный вал (1) машины (12) при выходе из строя магнитного подшипника (6) машины (12). При этом предохранительный подшипник (14) имеет наружное кольцо (3) и расположенное с возможностью вращения относительно наружного кольца (3) внутреннее кольцо (2). Для контроля состояния предохранительного подшипника (14) выключают магнитный подшипник (6) и приводят роторный вал (1) во вращательное движение с заданным ходом движения, причем для этого роторный вал (1) соответственно приводят в движение машиной (12), которая управляется вышестоящим управлением (23), и с помощью датчика (5) измеряют физическую величину (G) предохранительного подшипника (14). Также заявлена соответствующая машина (12) для контролирования состояния предохранительного подшипника (14). Технический результат: обеспечение возможности контролирования состояния установленного в машине (12) предохранительного подшипника (14). 2 н.п. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей, и может быть использовано в народном хозяйстве для бесперебойного водоснабжения. Технический результат заключается в обеспечении возможности осуществлять ступенчатый контроль износа подшипниковых узлов при работающем и отключенном электродвигателе, а также в возможности автоматического отключения насосной установки в момент наступления предельного износа подшипникового узла. Устройство для контроля степени износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей содержит соединенные соединительной муфтой электродвигатель и насос, датчик состояния подшипниковых узлов с электрическими подводящими проводами, блок управления и сигнализации. Для осуществления ступенчатого контроля подшипниковых узлов электродвигателя путем контроля осевых и радиальных смещений оси вала электродвигателя дополнительно установлена система управления, включающая закрепленную соосно на соединительной муфте с возможностью перемещения в осевом и радиальном направлениях дисковую муфту, не менее пяти датчиков состояния подшипниковых узлов и не менее пяти изолированных электродов. Электроды электрически связаны с соответствующими датчиками состояния подшипниковых узлов электродвигателя, которые другим концом подключены через регулятор чувствительности и пороговое устройство к блоку управления с сигнальными лампами. 2 ил.
Наверх