Как проводить расчет подшипников качения

Когда необходимо подобрать подшипник качения, мы берем в руки справочник.

Подобрать по конструктивным размерам просто, а как его правильно рассчитать, чтобы и ресурс необходимый он выработал и не покупать излишне дорогой.

Абсолютное большинство машин и механизмов имеют в своей конструкции подшипниковые узлы и механизмы, или просто подшипники. Не один подшипник не ставится наугад, они все рассчитываются. Рассчитываются так, чтобы выдержать максимальную нагрузку, которая возможна в механизме, а так же проработать нужное количество часов. До середины прошлого века была разработана методика расчета, которая достаточно хорошо себя зарекомендовала на протяжении десятилетий использования. В начале 90-х годов прошлого столетия, расчет подшипников гостировали. Причем, кардинально поменяв методику расчета. Подогнав ее под европейские стандарты. Так появились на свет ГОСТ 18854-94 и ГОСТ 18855-94 полные аналоги ИСО 76-87 и ИСО 281-89. Несмотря на это,большинство предприятий до сих пор считают по старой методике.

Во многих ВУЗах преподаватели, ведущие «детали машин» и аналогичные предметы которые предусматривают расчет подшипников в программе, даже не знают, что вообще есть такие ГОСТы. Сравним в чем же разница между двумя методами. Старый более простой. Сумма радиальной и осевой нагрузок, умноженные на коэффициенты участия: X и Y – выбранные по таблице в зависимости от типа подшипника и вида нагружения, умножена на коэффициенты запаса прочности и коэффициент вращения, получаем расчетную максимальную нагрузку. Которую мы сравниваем со статической грузоподъемностью, приведенной в справочнике. По новой методике: коэффициенты участия находятся значительно сложнее, вплоть до того, что в некоторых случаях надо знать диаметр и количество тел вращения, чего нет в наших отечественных справочниках. Рекомендации по нахождению неизвестных параметров можно найти в Интернете, но расчетное значение может отличатся от фактического. Полученная сумма, ни на какие коэффициенты не умножается. В итоговом результате, подшипники, рассчитанные по ГОСТам получаются прочнее на 15-25% и имеют ресурс на 15-20% больше. С одной стороны, это можно объяснить тем, что за пол столетия технология производства и обработки металлов ушло далеко вперед. Немалую роль в надежности играет и выбор дефектных шариков и сепараторов на стадии контроля. С другой стороны в условиях рынка лишний запас прочности грозит экономическими потерями и неконкурентоспособностью. Но факт остается – студенты обучаются по старым методикам. Вполне возможно, что это вызвано еще и отсутствием необходимых справочников для подшипников, без которых расчет становится невозможным. Но почему министерство Образования не печатает новых справочников (самое позднее издание, которое, попадало мне в руки было составлено в 1990 году), одобряет в печать книги, которые морально устарели на 15-20 лет.

Давайте уже, издавая новые учебные пособия не простор менять корочку и ставить надпись: «издание такое-то, дополненное и переработанное». Пока составители не осознают той ответственности, которая ложится на них при составлении учебных пособий, наше машиностроение будет отставать от своего времени. Производимые отечественными промышленниками машины значительно тяжелее западных аналогов. Кто-то скажет, что лишний вес почему-то не предает им надежности и приведет в пример наш автопром. Но с моей точки зрения, здесь, значительно большую роль играют халатность сборки и производства деталей и механизмов, ведь наша военная техника по-прежнему впереди планеты всей.

Хотелось бы обратится к конструкторам, и напомнить, что настоящий конструктор – это не тот человек, который просто красиво и аккуратно чертит, или перечерчивает (передирает) когда-то , кем-то  сделанные детали, узлы, механизмы или конструкции. Настоящий конструктор всегда найдет способ улучшить: облегчить, сделать более технологичной без ущерба надежности. Нет предела совершенству. И разрабатывая новый проект, ищите оптимальные решения, не забывая о том, что наука не стоит на месте. Хотелось бы упомянуть о сайте php-gears.ru, который сделан конструкторами и для конструкторов. Он сможет облегчить работу, а где-то  подсказать пути решения тех или иных конструкторских проблем.

23.05.2010