ГОСТ 33796-2016. Межгосударственный стандарт. Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам

8.4. Оценка расчетного ресурса подшипников буксовых узлов, тяговых электродвигателей и тяговых редукторов

Оценку расчетного ресурса подшипников выполняют по результатам расчета.

Расчетный ресурс в км пробега вычисляют по формулам:

- для подшипников буксовых узлов, опор тяговых редукторов и зубчатых колес

 

; (8.10)

 

- для якорных (роторных) подшипников ТЭД и подшипников шестерен

 

, (8.11)

 

где a₂ - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от специальных свойств подшипника;

a₃ - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от условий работы подшипника;

D_К - диаметр среднеизношенных колес по кругу катания, м;

i - передаточное число тягового редуктора;

C_r/a - базовая динамическая радиальная/осевая расчетная грузоподъемность подшипника, Н;

P_r/a - динамическая эквивалентная радиальная/осевая нагрузка, Н;

p_c - показатель степени (для роликовых подшипников p_c = 10/3; для шариковых подшипников p_c = 3).

Так как коэффициенты a₂ и a₃ взаимосвязаны, используют обобщенный коэффициент a₂₃, характеризующий совместные влияния особых свойств и условий эксплуатации на ресурс подшипника.

Для подшипников, эксплуатирующихся в обычных условиях при применении пластичной смазки, принимают значения коэффициента a₂₃, приведенные в таблице 8.2.

 

Таблица 8.2

 

Значения коэффициента a₂₃

 

Тип подшипника	Значение коэффициента a23
Подшипник радиальный роликовый с короткими цилиндрическими роликами или игольчатыми роликами	0,55
Подшипник радиальный роликовый сферический двухрядный	0,35
Подшипник радиально-упорный роликовый однорядный или двухрядный с коническими роликами	0,65
Подшипник радиальный шариковый однорядный или упорный шариковый	0,75
Подшипник радиальный шариковый сферический двухрядный	0,55

 

При применении подшипников, изготовленных из высококачественных сталей с особенно низким содержанием вредных примесей, газов, неметаллических включений, надежном обеспечении гидродинамической пленки масла между контактирующими поверхностями колец и роликов и отсутствии повышенных перекосов в узле, значение коэффициента a₂₃ может быть увеличено до двух раз.

Базовую динамическую радиальную/осевую динамическую расчетную грузоподъемность подшипников C_r/a вычисляют по ГОСТ 18855 или устанавливают по данным изготовителя подшипников.

Для определения расчетного ресурса подшипников устанавливают динамическую эквивалентную радиальную нагрузку на них, которая при приложении ее к подшипнику с вращающимся внутренним и неподвижным наружным кольцом обеспечивает такой же расчетный срок службы, как и при действительных условиях нагружения и вращения. Расчет динамической эквивалентной нагрузки на подшипники проводят исходя из ожидаемого уровня и характера приложения нагрузок.

Динамическую эквивалентную нагрузку определяют по формулам:

- для радиально-упорных роликовых, а также радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников

 

P_r = (X·V·F_r + Y·F_A)·К_Б·К_Т (8.12)

 

- для роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами

 

P_r = ·F_r·V·К_Б·К_Т (8.13)

 

- для упорных шариковых подшипников

 

P_a = ·F_a·К_Б·К_Т, (8.14)

 

где F_r, F_a - радиальная и осевая нагрузки, постоянные по значению и направлению;

X, Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;

V - коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца V = 1; в случае вращения наружного кольца V = 1,2);

К_Б - коэффициент безопасности, учитывающий динамические условия работы подшипника;

К_Т - температурный коэффициент (при рабочей температуре подшипника ниже 100 °C К_Т = 1).

Значения коэффициентов X, Y устанавливают по ГОСТ 18855 в зависимости от параметра осевого нагружения e, определяемого соотношением осевой F_a и радиальной F_r нагрузок.

Расчеты динамической эквивалентной нагрузки подшипников буксовых узлов проводят в соответствии с приложением Г.