Расчет подшипника на долговечность

В колесных парах грузовых и пассажирских вагонов рекомендуется применять типовой буксовый узел с установкой в нем двух цилиндрических роликовых подшипников при консистентной смазке, если техническим заданием не предусмотрена другая конструкция.

При расчете динамической эквивалентной радиальной нагрузки для роликовых подшипников используют формулу[2]:

, (8.1)

где F - средняя постоянная нагрузка,

- температурный коэффициент для роликовых подшипников равный =1;

- динамический коэффициент безопасности (для вагонных подшипников при установке на шейке оси без дистанционных колец =1,4).

С целью определения эквивалентной динамической нагрузки необходимо переменные радиальные силы, действующие на подшипник букс, привести к средним постоянным величинам. При достаточной точности расчетов среднюю постоянную нагрузку, имеющую тоже влияние на долговечность подшипника, что и переменная нагрузка, определяют по формуле[2]:

, (8.2)

где - соответственно повторяемость нагрузок в долях единицы.

При определении эквивалентной динамической радиальной нагрузки для универсальных грузовых вагонов = 0,7 – доля эксплуатации вагона в груженом режиме; = 0,3 – то же в порожнем режиме. Соответственно определяют составляющие нагрузок , действующих на подшипник. При этом следует учесть, что взятую из расчета статических нагрузок на детали тележки.

А определяется аналогично при подстановке веса тары вместо веса брутто вагона

.

Подставляя все вышеперечисленные величины, определим среднюю постоянную нагрузку:

Эквивалентную радиальную нагрузку рассчитываем по формуле:

Для роликовых подшипников долговечность в миллион оборотов при 90% надежности рассчитывается по формуле[2]:

, (8.3)

где С - базовая динамическая грузоподъемность, подсчитанная по формуле или принимаемая по каталогам в зависимости от выбранного типа подшипника,

С = 495 кН;

- эквивалентная динамическая нагрузка, = 60,20 кН.

В километрах пробега вагона долговечность подшипника можно пересчитать, используя формулу[2]:

, (8.4)

где - диаметр по кругу катания средне изношенного колеса вагона, = 0,9 м;

Расчетная долговечность роликовых подшипников типовой буксы согласно нормам, должна быть не менее 1,5 млн. км для грузовых вагонов, то есть:

3570,36 млн. км 1,5 млн. км

Условие пробега подшипника выполнены.