Осевая грузоподъемность цилиндрических роликоподшипников

Чтобы рассчитать осевую динамическую грузоподъемность цилиндрических роликоподшипников, нужно учитывать множество факторов, если сравнивать с радиальной грузоподъемностью. Их низкие рабочие характеристики объясняются истиранием, перегревом, износом и разрушением бортов.

Сферы применения и конструкция

Довольно часто такой вид роликоподшипников осуществляет роль «плавающих» подшипников, что компенсирует осевое смещение вала относительно корпуса. Они могут воспринимать исключительно радикальные нагрузки. Между наружным и внутренним кольцом распределяется осевая нагрузка, которая передается через торцы и борта роликов. В месте соприкосновения торцевых поверхностей роликов с бортом происходит проскальзывание, из-за чего увеличивается трение в самом подшипнике.

Современные подшипники имеют выпуклую поверхность, при этом контактная поверхность сливается с торцевой поверхностью при помощи логарифмических профилей. Благодаря такой конструкции даже при перекосе роликов формируется масляная пленка. Такие меры в месте канавки бортов уменьшают трения скольжения.

Какие присутствуют ограничивающие факторы?

Для расчета грузоподъемности цилиндрических роликоподшипников, которые имеют осевую нагрузку, кроме классических факторов учитываются следующие:

  • износ бортов/торцов роликов;
  • тепло, которое выделяется во время проскальзывания;
  • нарушение кинематики из-за разницы между радиальной и осевой нагрузкой;
  • уменьшение периода службы смазки;
  • разрушение борта существенными динамическими/статическими нагрузками.

Осевая динамическая грузоподъемность

Осевая динамическая грузоподъемность является показателем максимальной осевой нагрузки, в процессе которой осуществляется стабильная работа при рабочей температуре, которая на 60°С выше за температуру окружающей среды. Данный критерий — это показатель производительности подшипника, а также отсутствия риска истирания в месте контакта с условием, что будет обеспечиваться нормальное смазывание.

Осевые переменные нагрузки

На протяжении небольшого временного отрезка величина Fap может быть увеличена в несколько раз, при условии, что временная рабочая температура роликоподшипника не превысит 5°С. Длительность временного периода зависит от величины действующей нагрузки, габаритов подшипника, а также частоты вращения и может составлять от пары секунд до целой минуты. Данный период на практике считается временем, на протяжении которого подшипник делает 1000 оборотов. Если подшипник выполняет вращение с небольшой частотой, то фактором, понижающим максимально допустимую осевую нагрузку, будет прочность борта.

Заключение

Благодаря специальной формуле для расчета осевой динамической грузоподъемности роликоподшипников можно сделать точную оценку максимально допустимой нагрузки для подшипников крупногабаритных (r > 50 000 mm²). Во время подсчета учитываются особенности условия эксплуатации, также внесена поправка охлаждения подшипника циркуляцией масла, которая поможет узнать необходимый поток масла для указанной величины нагрузки.