6. Шариковые подшипники качения. Распределение нагрузки по шарикам.

Достоинства: малый момент трения, достаточно высокая нагрузочная способность, малый момент трения покоя, не требуют смазки, малая чувствительность к колебаниям температур, шариковые подшипники стандартизованы в малом производстве, а значит взаимозаменяемы.

Недостатки: сложность конструкции, сравнительно высокая чувствительность к ударам и большим нагрузкам.

Распределение нагрузки между телами качения. Внешнюю на­грузку F_r действующую на радиальный шарикоподшипник (рис. 3.14), воспринимают шарики в нагруженной зоне, при этом F_i — нагрузка на i-й шарик — отсчитывается от направления внешней нагрузки (i = 0, 1, 2, 3, ...).

На рис. 3.14 γ = 360°/z — угловое рас­стояние между двумя соседними шариками; z — общее число шариков в рассматриваемом подшипнике.

Условие равновесия подшипника в проекциях на направление нагруз­ки имеет вид, (3.15) при этом

Деформация в точке касания i-ro шарика с кольцом [15, 40] , откуда(3.16)

Пренебрегая изгибом колец и предполагая отсутствие радиаль­ного зазора в подшипнике, принимают [16, 41] .

Тогда из уравнения (3.16) (3.17)

и уравнение (3.15) получает вид

Разделив и умножив правую часть уравнения (3.18) на число шариков z, получим где .

Расчеты показывают, что при z =7...20 коэффициент т=4,37. Вводя поправку на влияние радиального зазора и прогиб колец, получаем нагрузку на наиболее нагруженный шарик в однорядном шарикоподшипнике

Тогда из формулы (3.17) получаем (3.19)