Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник

Для расчёта нагрузки на подшипник F можно использовать информацию в разделе «Динамические нагрузки на подшипник». Если величина нагрузки на подшипник соответствует динамической грузоподъёмности подшипника С, т.е. нагрузка постоянна по величине и направлению и действует в радиальном направлении на радиальный подшипник или в осевом направлении вдоль центральной оси на упорный подшипник, тогда P = F и величины нагрузки можно подставить непосредственно в формулы для вычисления ресурса.
Во всех остальных случаях эквивалентная динамическая нагрузка, как правило, подлежит расчёту. Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник определяется как гипотетическая нагрузка, постоянная по величине и направлению и действующая в радиальном направлении на радиальные подшипники и в осевом направлении на упорные подшипники. В случае приложения данной нагрузки она оказывает такое же влияние на ресурс подшипника, как и фактические нагрузки, действующие на подшипник (рис. 1).
Радиальные подшипники нередко подвергаются одновременному воздействию радиальных и осевых нагрузок. Если суммарная нагрузка постоянна по величине и направлению, эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник P может быть вычислена по общей формуле:

Equivalent dynamic bearing load
Выполнить расчёт

где
P=эквивалентная динамическая нагрузка [кН]
Fr=фактическая радиальная нагрузка [кН]
Fa=фактическая осевая нагрузка [кН]
X=коэффициент радиальной нагрузки для подшипника
Y=коэффициент осевой нагрузки для подшипника
Дополнительная осевая нагрузка оказывает влияние на величину эквивалентной динамической нагрузки P, действующей на однорядный радиальный подшипник, только в том случае, если отношение Fa/Fr превышает определённый ограничивающий фактор e. Для двухрядных радиальных подшипников даже сравнительно небольшие осевые нагрузки, как правило, являются значительными.
Та же общая формула применима для упорных сферических роликоподшипников, которые способны воспринимать как осевые, так и радиальные нагрузки. Другие упорные подшипники, например, упорные шарикоподшипники, упорные игольчатые и цилиндрические роликоподшипники могут выдерживать только осевые нагрузки. При условии действия нагрузки на подшипник в осевом направлении без перекоса, формула может быть упрощена следующим образом

P = Fa

Информация и данные, необходимые для расчёта эквивалентной динамической нагрузки для каждого типа подшипников, представлены в соответствующих разделах каталога.

Переменная нагрузка на подшипник

В большинстве случаев величина нагрузки является переменной. Формула для вычисления переменной нагрузки на подшипник приводится в разделе «Расчёт ресурса для изменяющихся рабочих условий».

Средняя нагрузка на протяжении рабочего цикла

В пределах каждого интервала нагрузки рабочие условия могут несколько отличаться от номинальных величин. Если предположить, что такие рабочие условия, как скорость и направление нагрузки, достаточно постоянны, а величина нагрузки постоянно изменяется в пределах от минимальной величины Fmin до максимальной величины Fmax (диаграмма 1), то величину средней нагрузки можно определить по формуле:

Fm Mean load

Вращающаяся нагрузка

Если, как показано на диаграмме 2, нагрузка на подшипник состоит из нагрузки F1 с постоянной величиной и направлением (например, вес ротора) и константы вращающейся нагрузки F2 (например, дисбалансная нагрузка), среднюю нагрузку можно получить по формуле

Fm = fm (F1 + F2)
Значения коэффициента fm представлены на диаграмме 3.
SKF logo