Условие равновесия внутреннего кольца имеет вид
, (3.5)
где z - число тел качения в подшипнике.
Для z 10 при отсутствии зазора между телами качения и дорожками колец
и . (3.6)
Рис.3.4. Распределение усилий между телами качения
при радиальной нагрузке на подшипник
При вращении внутреннего кольца к каждому телу качения должна быть приложена касательная сила , момент которой, равен моменту реакции при качении ролика (рис. 3.5).
Отсюда . (3.7)
Для преодоления момента силы и момента реакции к внутреннему кольцу должен быть приложен момент
, (3.8)
где - диаметр окружности, проходящей по центрам тел качения;
- диаметр тела качения;
- коэффициент трения качения.
Суммируя все моменты , получим полный момент сил трения, зависящий от нагрузки
(3.9)
Рис. 3.5. Схема приложения сил к шарику (ролику) при качении
После подстановки значений и и преобразований получаем
. (3.10)
Тогда . (3.11)
В реальных подшипниках, момент трения для радиальных шариковых, роликовых и двухрядных сферических подшипников при радиальной нагрузке определяется зависимостью
. (3.12)