SKF. Общий каталог подшипников - часть 26

Примеры расчетов

Сферический роликоподшипник 22208 E 

должен работать при частоте вращения 3500 

об/мин в следующих условиях:

Фактическая радиальная нагрузка на подшип­

ник F

r

 = 2 990 N

Фактическая осевая нагрузка на подшипник 

составляет F

a

 = 100 N

Вращается внутреннее кольцо 

Рабочая температура равна +40 °C

Смазывание масляной ванной

Уровень масла равен H = 2,5 мм выше края 

дорожки качения наружного кольца в непод­

вижном состоянии. Минеральное масло с кине­

матической вязкостью n = 68 мм

2

/ с при 40 °C

Требуется узнать:

Какова будет величина общего момента 

трения?

1. Расчет геометрических переменных и 

переменных, зависящих от нагрузки

По табл. 2a на стр. 91 средний диаметр 

подшипника равен:

d

m

= 0,5 (d + D) = 0,5 (40 + 80) = 60 мм

•  Переменные трения качения

G

rr.e

 = R

1

 d

m

1,85

 (F

r

 + R

2

 F

a

)

0,54 

 

= 1,6 ¥ 10

–6

 ¥ 60

1,85

 ¥  

 

(2 990 + 5,84 ¥ 100)

0,54  

 

= 0,26

G

rr.l

  = R

3

 d

m

2,3

 (F

r

 + R

4

 F

a

)

0,31

 

 

= 2,81 ¥ 10

–6

 ¥ 60

2,3

 ¥  

 

(2 990 + 5,8 ¥ 100)

0,31

 

 

 

= 0,436

т.к. G

rr.e

 < G

rr.l

, то

G

rr

  =  0,26

•  Переменные трения скольжения равны:

G

sl.e

 = S

1

 d

m

0,25

 (F

r

4

 + S

2

 F

a

4

)

1/3

  

 

= 3,62 ¥ 10

–3

 ¥ 60

0,25

 ¥  

 

  (2 990

4

 + 508 ¥ 100

4

)

1/3

  

 

= 434

G

sl.l

  = S

3

 d

m

0,94

 (F

r

3

 + S

4

 F

a

3

)

1/3

  

 

= 8,8 ¥ 10

–3

 ¥ 60

0,94

 ¥  

 

  (2 990

3

 + 117 ¥ 100

3

)

1/3

  

 

= 1 236,6

т.к. G

sl.e

 < G

sl.l

, то

G

sl

 =  434

2. Расчет момента трения качения

M

rr

 = G

rr

 (n n)

0,6

 = 0,26 ¥ (68 ¥ 3 500)

0,6

  

 

= 437 Нмм

3. Расчет момента трения скольжения

Предположим, что условия образования 

полноценной смазочной пленки k > 2

M

sl

 =  m

sl

 G

sl

 = 0,05 ¥ 434 = 21,7 Нмм

4. Расчет коэффициента уменьшения за 

счет нагрева смазочного материала

 

 

1

f

ish

 = –––––––––––––––––––––––––––––––––

 

  1 + 1,84 ¥ 10

–9

 ¥ (n ¥ d

m

)

1,28

 n

0,64

 

 

1

 

= –––––––––––––––––––––––––––––––––––––

 

  1 + 1,84 ¥ 10

–9

 ¥ (3 500 ¥ 60)

1,28 

68

0,64

 

 

≈ 0,85

Трение

104

5. Расчет коэффициента уменьшения в 

режиме кинематического смазочного 

голодания

 

1

f

rs

 = –————————

 

 

 

7

 

K

z

 

e

K

rs

 n n (d + D)      ––––––

 

  p

2 (D – d)

 

 

1

 

= ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

 

 

 

7

 

5,5

 

2,718

3 ¥ 10

–8

 ¥ 68 ¥ 3 500 ¥ (40 + 80)       –––––––––

 

 

p

2 ¥ (80–40)

 

≈ 0,8

6. Расчет потерь на сопротивление в 

условиях смазывания масляной ванной 

Переменная потерь на сопротивление 

выражена в виде зависимости от:

H/d

m

 = 2,5/60 = 0,041

Из диаграммы 2 на стр. 99, видно, что потери 

на сопротивление движению невелики, т.к. 

H/d

m

 < 0,1. Тем не менее, они должны быть 

учтены. Для роликоподшипников переменная 

потерь на сопротивление движению V

M

 

составляет примерно 0,3 ¥ 10

–4

.

Затем можно вычислить константу для 

роликоподшипника

 

  K

L

 K

Z

 (d + D)

K

roll

 = –––––––––––– ¥ 10

–12

 

 

D – d

 

  0,8 ¥ 5,5 ¥ (40 + 80) 

 

= –––––––––––––––––––– ¥ 10

–12

 

 

80–40

 

 

= 13,2 ¥ 10

–12

После этого можно примерно определить вели­

чину потерь на сопротивление («барботаж»)

M

drag

 = 10 V

M

 K

roll

 B d

m

4

 n

2

  

 

= 10 ¥ 0,3 ¥ 10

–4

 ¥  

 

  13,2 ¥ 10

–12

 ¥ 23 ¥ 604 ¥ 3 500

2

  

 

= 14,5 Нмм

7. Расчет общего момента трения подшип-

ника 22208 E при помощи новой модели 

SKF

M = f

ish

 f

rs

 M

rr

 + M

sl

 + M

drag

  

 

= 0,85 ¥ 0,8 ¥ 437 + 21,7 + 14,5  

 

= 334 Нмм

105

Скорости и вибрация

Номинальные частоты вращения...............................................................................   108

Влияние нагрузки и вязкости масла на величину номинальной/допустимой скорости ...........  109

Частоты вращения, превышающие номинальные значения .......................................................  114

Предельные частоты вращения .................................................................................   114

Особые случаи...........................................................................................................   114

Малые скорости ...................................................................................................................................  114

Колебательные движения .................................................................................................................  115

Возникновение вибрации в подшипнике ....................................................................   115

Изменение количества нагруженных тел качения .........................................................................  115

Волнистость деталей ..........................................................................................................................  115

Местные повреждения .......................................................................................................................  115

Воздействие загрязнений ..................................................................................................................  115

Влияние подшипника на вибрацию машин и механизмов ..........................................   115

107