SKF. Общий каталог подшипников - часть 17

Особый случай – поправочный 

коэффициент a

23

В предыдущих изданиях каталога SKF коррек­

тировка величины номинального ресурса произ­

водилась путем ввода поправочного коэффи­

циента a

23

, учитывающего материал и смазы­

вание. Этот коэффициент был впервые введен 

SKF в 1975 году.

В методике ISO 281:1990/Amd 2:2000 этот 

тип корректировки ресурса упомянут как част­

ный случай более общего модифицированного 

коэффициента ресурса a

SKF

. Под поправочным 

коэффициентом a

23

 имеется в виду удельное 

соотношение «загрязненность­нагрузка» 

[h

c

 (P

u

/P)]

23

 используемого в диаграммах коэф­

фициента ресурса a

SKF

. Т.к. величина коэффи­

циента a

23

 зависит только от относительной 

вязкости k, уровень а

23

 наложен на кривые, 

соответствующиe различным значениям k на 

диаграммах 1–4, стр. 54, определения  

коэффициента а

SKF

 в точке, где h

c

 (P

u

/P) = 

[h

c

 (P

u

/P)]

23

. Таким образом, величина коэффи­

циента загрязненности h

c

 становится равной

h

c

 = [h

c

 (P

u

/P)]

23

/(P

u

/P)

Месторасположение точки, где h

c

 (P

u

/P) = 

[h

c

 (P

u

/P)]

23

 обозначено пунктирной линией,  

а величины отношения для стандартных под­

шипников и подшипников класса SKF Explorer 

приведены в табл. 6. Так, например, для стан­

дартных радиальных шарикоподшипников 

соответствующая величина h

c

 составляет

 

0,05

h

c

 = –––––

 

P

u

/P

В том месте, где величина отношения «загряз­

ненность­нагрузка» [h

c

 (P

u

/P)]

23

 = 0,05 на 

диаграмме 1, стр. 54, a

SKF

 = a

23

 и a

23

 можно 

найти непосредственно по оси a

SKF

 (пересече­

ние с пунктирной линией шкалы k). Затем ресурс 

вычисляется по упрощенной формуле:

L

nm

 = a

1

 a

23

 L

10

,

где

L

nm

 = номинальный ресурс SKF (при надеж­

ности 100 – n %), миллионы оборотов

L

10

 = номинальная ресурс (при надежности  

90 %), миллионы оборотов

Таблица 6

Отношение «загрязненность­нагрузка» [h

c

 (P

u

/P)]

23

Тип 

Отношение [h

c

 (P

u

/P)]

23

подшипника 

для 

для

 

стандартных 

подшипников

 

подшипников   SKF Explorer

 

SKF

Радиальные 

 

подшипники

Шарикоподшипники  0,05 

0,04

Роликоподшипники 

0,32 

0,23

 

 

Упорные

подшипники 

 

Шарикоподшипники  0,16 

–

Роликоподшипники 

0,79 

0,56

Выбор размера подшипника

a

1

  = поправочный коэффициент надежности 

(

† табл. 1, стр. 53)

a

23

 = поправочный коэффициент материала  

и смазки, если h

c

 (P

u

/P) = [h

c

 (P

u

/P)]

23

 

(

† диаграммы 1–4, стр. 54 и далее)

Использование поправочного коэффициента 

a

23

 на практике предполагает, что условие 

напряжения характеризуется величиной 
h

c

 (P

u

/P) = [h

c

 (P

u

/P)]

23

. Если фактическая 

величина h

c

 (P

u

/P) подшипника меньше или 

больше, величины [h

c

 (P

u

/P)]

23

, оценка ресурса 

подшипника будет соответственно занижена 

или завышена. Другими словами, случаи 

тяжелых нагрузок и повышенной 

загрязненности и легких нагрузок и высокой 

чистоты отражаются поправочным коэффициен­

том a

23

 недостаточно точно.

68

Для стандартных подшипников, работающих 

с коэффициентом нагрузки C/P, примерно равным 

5, уровень загрязненности, при котором a

SKF

 = 

a

23

, потребует величины коэффициента h

c

, 

примерно равной 0,4–0,5. Если фактическая 

загрязненность системы больше нормального 

уровня, использование поправочного коэф­

фициента a

23

 приводит к переоценке ресурса 

подшипника. Поэтому для повышения надеж­

ности выбора размера подшипника SKF реко­

мендует использовать только метод a

SKF

.

Соответствие между поправочными коэф­

фициентами a

23

 и a

SKF

 оказывается полезным 

для перевода традиционных систем, при 

расчете которых использовался поправочный 

коэффициент a

23

, на более общий поправоч­

ный коэффициент a

SKF

. Многие надежные  

и хорошо зарекомендовавшие себя в работе 

системы, расчет которых производился с 

использованием поправочного коэффициента 

a

23

, могут быть легко преобразованы в эквива­

лентный коэффициент a

SKF

.

На практике это означает введение величины 

коэффициента загрязненности h

c

 с учетом отно­

шения «загрязненность­нагрузка» [h

c

 (P

u

/P)]

23

, 

величины которого приведены в табл. 6. Полу­

ченная таким образом величина коэффициента 
h

c

 представляет собой простое приближение 

h

c

. Точность этого первого приблизительного 

расчета коэффициента h

c

 может быть повышена 

путем использования номинальных значений 

загрязненности масла, как описано в подраз­

деле «Определение величины h

c

 при извест­

ном уровне загрязненности», стр. 64. См. также 

пример расчета 2, стр. 78.

69

Расчет ресурса для изменяющихся 

рабочих условий

В тех случаях, когда величина и направление 

нагрузки на подшипник постепенно изменяются 

по мере изменения частоты вращения, темпе­

ратуры, условий смазывания и уровня загряз­

ненности, непосредственный расчет ресурса 

подшипника может быть произведен лишь 

после того, как будет выполнен промежуточ­

ный расчет величины эквивалентной нагрузки 

применительно к данным переменным 

условиям. Учитывая сложность системы, расчет 

этого промежуточного параметра может 

существенно усложнить расчет ресурса.

Поэтому в случае переменных рабочих 

условий необходимо сузить спектр нагрузки 

или рабочий цикл системы до небольшого 

числа упрощенных вариантов нагрузки 

(

† диаграмма 12). При постоянном 

изменении нагрузки ее отдельные уровни 

нагрузки могут накапливаться, а ее спектр быть 

сужен до гистограммы блоков постоянной 

нагрузки, каждый из которых характеризуется 

определенным процентом или долей времени 

работы системы. Следует иметь в виду, что 

тяжелые и средние нагрузки уменьшают ресурс 

подшипника быстрее, чем более легкие 

нагрузки. Поэтому важно, чтобы ударные и 

пиковые нагрузки были хорошо представлены 

на диаграмме даже в том случае, если перио­

дичность их возникновения небольшая и 

ограничена несколькими оборотами.

Нагрузка на подшипник и рабочие условия, 

существующие на протяжении рабочего цикла, 

могут быть приведены к некоторой постоянной 

величине. Кроме того, количество рабочих 

часов или оборотов, наработка или совершение 

которых прогнозируется в течение рабочего 

цикла, показывают долю ресурса, которая 

соответствует этому конкретному условию. Так, 

если обозначить количество оборотов N

1

, кото­

рое требуется совершить в условиях нагрузки 

P

1

, и N – общий срок службы системы, то доля 

ресурса U

1

 = N

1

/N будет использована в усло­

виях нагрузки P

1

, что выражается величиной 

расчетного ресурса L

10m1

. В условиях изменяю­

щейся нагрузки ресурс подшипника можно 

приблизительно вычислить по формуле

 

1

L

10m

 = ———————————–– ,

 

U

1

    U

2

    U

3

 

–––––

 + ––––– + –––––  + …

 

L

10m1

    L

10m2

    L

10m3

где

L

10m

 

=  номинальный ресурс,   

миллионы оборотов

L

10m1

, L

10m2

, …  =  доля номинального ресурса 

при постоянных условиях 1, 

2, …, миллионов оборотов

U

1

, U

2

, ... 

=  доля ресурса при условиях 

1, 2, … 

 

  Примечание: 

 

  U

1

+ U

2

 + ...... U

n

 = 1

Использование данного метода во многом зависит 

от наличия репрезентативных диаграмм нагруз­

ки конкретной системы. Следует иметь в виду, 

что такие данные могут быть получены из типич­

ных рабочих условий или стандартных рабочих 

циклов, характерных для машин этого типа. 

Выбор размера подшипника

Диаграмма 12

1



1



1



1



1

7



7



7

7



6



6



6



6






7



интервал нагружения

70

Влияние рабочей температуры

В процессе эксплуатации размеры подшипника 

меняются в результате структурных изменений, 

происходящих внутри материала подшипника 

под воздействием температуры, времени  

и нагрузки.

Во избежание недопустимых изменений раз­

меров, вызываемых структурными изменениями, 

материалы подшипников подвергаются спе­

циальной термической обработке (стабили­

зации) (

† табл. 7).

В зависимости от типа стандартные подшип­

ники из сталей объемной и индукционной закал­

ки рассчитаны на работу в условиях максималь­

ных рабочих температур от 120 до 200 °C. 

Величины максимальных рабочих температур 

непосредственно зависят от процесса термооб­

работки. В тех случаях, когда это необходимо, 

дополнительная информация представлена во 

вступительной статье соответствующего раз­

дела технической части каталога.

Если нормальная температура эксплуатации 

подшипника превышает максимально допусти­

мые величины температур, то следует исполь­

зовать подшипник с более высокой степенью 

термической стабилизации. 

В тех случаях, когда подшипники постоянно 

работают в условиях повышенных температур, 

может потребоваться корректировка их дина­

мической грузоподъемности.

Для получения дополнительной информации 

и консультаций по данному вопросу рекомен­

дуем обращаться в техническую службу SKF.

Стабильная работа подшипников в условиях 

повышенных температур также зависит от спо­

собности используемого смазочного материала 

сохранять свои смазочные свойства и от пригод­

ности материалов уплотнений, сепараторов  

и т.д. (

† разделы «Смазывание» стр. 229,  

и «Материалы подшипников качения», 

стр. 138).

По вопросам эксплуатации подшипников  

в условиях высоких температур в целом и в тех 

случаях, когда требуется класс стабилизации 

подшипника выше S1, рекомендуем обра­

щаться в техническую службу SKF.

Требуемый ресурс

При определении размера подшипника, 

обычно производят проверку соответствия 

расчетного ресурса SKF с требуемым ресурсом 

узла. Это, как правило, зависит от типа машины 

и требований в отношении обслуживания и 

эксплуатационной надежности. При отсутствии 

опыта можно использовать рекомендуемые 

величины, приведенные в табл. 8 и 9, стр. 72.

SN 

120 °C

S0 

150 °C

S1 

200 °C

S2 

250 °C

S3 

300 °C

S4 

350 °C

Таблица 7

Стабильность размеров

Класс стабилизации  Стабилизация до

71