Главная

Предельная частота вращения подшипников качения

Под предельной понимают наибольшую допустимую частоту вращения, при превышении которой не может быть обеспечен расчетный ресурс подшипника. Для оценки предельной частоты вращения используют скоростной параметр (D_pwn), наименьшее значения которого в зависимости от подшипника и вида смазочного материала приведены в табл. 79. Подбором конструкции, условий нагружения, смазывания, охлаждения значения скоростного параметра могут быть увеличены в 1,5-3 раза.

Предельную частоту вращения n_пр определяют по формуле

n_пр=(D_pwn)K/D_pw.

Здесь К - коэффициент, учитывающий влияние воспринимаемой подшипниковой нагрузки, оцениваемой по значению ресурса  L_h, рис. 32. Как видно, для  крут подшипников n_пр существенно снижается с увеличением габаритных размеров.

Для подшипников сверхлегких и особо легких серий диаметров предельная частот вращения может быть увеличена на 10% по сравнению с рассчитанной по формуле.

79. Значения скоростного параметра D_pwn

Тип подшипника	Значения Dpwn, мм·об/мин, для смазочного материала
	пластичного	жидкого
Шариковый
радиальный однорядный	4,5·10^5	5,5·10^5
радиальный однорядный с защитными шайбами	4,0·10^5	-
радиальный однорядный с уплотнениями	4,0·10^5	-
радиальный сферический двухрядный	4,0·10^5	5,5·10^5
радиально-упорный однорядный с углом контакта до 26°	4,0·10^5	5,5·10^5
упорный однорядный	1,3·10^5	1,8·10^5
Роликовый:
радиальный с короткими цилиндрическими роликами	3,5·10^5	4,0·10^5
конический однорядный	2,5·10^5	3,0·10^5
конический двухрядный	2,0·10^5	2,5·10^5
конический четырехрядный	1,5·10^5	2,0·10^5

Примечания:

1. Значения приведены для подшипников со стальным штампованным сепаратором, работающих при температуре не выше 100°С.

2. При угле контакта 36° для радиально-упорных шариковых подшипников скоростной параметр снижается на 25%.

Тип подшипника определяет кинематику и потери на трение. Наиболее быстроходными являются прецизионные радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники легких и сверхлегких серий. Подшипники тяжелых серий менее быстроходны. Для нормальных частот вращения применяют в основном подшипники класса точности 0 со стальными штампованными сепараторами.

В таблицах технических характеристик приводят значения предельных частот вращения для подшипников класса точности 0 с обычными для данных типов конструкциями сепараторов.

При повышенных частотах используют подшипники высокой точности с массивами, в основном латунными, бронзовыми текстолитовыми сепараторами. Для высокоскоростных узлов идущие фирмы уже производят подшипники с телами качения из керамических материалов, которые вследствие малой плотности и высокой прочности, термо- и износостойкости, коррозионной стойкости являются весьма перспективными В подшипниках с шариками из керамики на основе нитрида кремния Si₃N₄ меньше тепловыделение (вследствие меньшего коэффициента трения), меньшие центробежные нагрузки от тел качения, что позволяет повысить в 1,5-2 раза ресурс высокоскоростных узлов различных машин.

При проектировании быстроходного узла следует учитывать изменение зазора в подшипнике, возникающее вследствие перепада температур между наружным и внутренним кольцами. Уменьшение зазора может быть особенно значительным вследствие повышенного скольжения при быстром разгоне подшипника с пластичным смазочным материалом.

Рис. 32. Зависимость коэффициента К, учитывающего влияние нагрузки, от ресурса L_h и диаметра D_pv

Для повышения предельной частоты вращения решающее значение имеют смазочный материал и охлаждение подшипника. Желательно, чтобы подшипник работал в условиях жидкостного трения. Если используют пластичный смазочный материал или минеральное масло с вязкостью при рабочей температуре не ниже 12 мм²/с, а скоростной параметр (D_pwn)>300000мм∙об/мин, то наличие гидродинамического режима обеспечено заведомо.

Смазочный материал высокоскоростных подшипников должен обладать пониженной вязкостью и хорошими антикоррозионными свойствами. Способы его подвода могут быть различны: циркуляционное смазывание, масляным туманом и др.

Необходимым условием достижения высокой частоты вращения является правильно выбранный предварительный натяг. При недостаточных натягах неизбежна повышенная вибрация, а при чрезмерно больших - повышенное тепловыделение, неоправданное снижение ресурса подшипника.

---

email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

Теоретическая механика Сопротивление материалов

Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов

00:00:00