ГОСТ 18854-94 Подшипники качения. Статическая грузоподъемность

ГОСТ 18854-94
(ИСО 76-87)

Группа Г02

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Статическая грузоподъемность

Rolling bearings. Static load ratings

МКС 21.100.20

ОКП 46 0000

Дата введения 1997-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 6 от 21 октября 1994 г.)

За принятие проголосовали:

Настоящий стандарт представляет собой полный аутентичный текст ИСО 76-87* "Подшипники качения. Статическая грузоподъемность" и содержит дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14 февраля 1996 г. N 63 межгосударственный стандарт ГОСТ 18854-94 (ИСО 76-87) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 18854-82

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2007 г.

Под влиянием умеренных статических нагрузок на телах и дорожках качения подшипников появляются остаточные деформации, постепенно возрастающие с увеличением нагрузки.

Установить, в какой мере деформации, появившиеся в процессе эксплуатации подшипника, соответствуют деформациям в подшипниках при испытаниях в лабораторных условиях весьма затруднительно и экономически нецелесообразно. Поэтому необходимы методы, обосновывающие правильность выбора подшипников соответствующим условиям работы.

Опыт показывает, что общая остаточная деформация, равная 0,0001 диаметра тела качения в наиболее тяжелонагруженной зоне контакта тела качения и дорожки качения, допускается в большинстве случаев применения подшипников без последующего ухудшения их работы.

Эта деформация возникает при приложении эквивалентной статической нагрузки, равной расчетной статической грузоподъемности подшипника.

Испытания, проведенные в разных странах, показывают, что нагрузке, равной статической грузоподъемности подшипника, соответствуют расчетные значения контактных напряжений, в наиболее тяжело нагруженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подшипника, равные:

4600 МПа - для радиальных шариковых самоустанавливающихся подшипников;

4200 МПа - для всех других типов радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников;

4000 МПа - для всех типов радиальных и радиально-упорных роликовых подшипников.

Формулы и коэффициенты для расчета базовой статической расчетной грузоподъемности основаны на значениях контактных напряжений.

Допустимая эквивалентная статическая нагрузка может быть меньше, равна или больше базовой статической грузоподъемности.

Она зависит от требований к плавности хода и к моменту трения так же, как и от действительной геометрии поверхностей контакта.

При отсутствии предварительных испытаний подшипников потребители должны консультироваться с изготовителями подшипников.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает методы расчета базовой статической грузоподъемности и статической эквивалентной нагрузки для подшипников качения в диапазоне размеров, приведенных в соответствующих стандартах.

При этом подразумевается, что подшипники изготовлены из высококачественной закаленной стали в условиях хорошо налаженного производства, имеют обычную конструкцию и формы контактных поверхностей.

Применение настоящего стандарта нецелесообразно для подшипников, работающих в условиях выхода площадки контакта на бортики колец или конструктивного уменьшения площадок контакта между телами качения и дорожками качения колец.

Это положение распространяется также на подшипники с отклонениями от обычного распределения нагрузки, например, при относительном смещении колец, при наличии предварительного натяга или чрезмерного зазора. При наличии перечисленных условий потребитель должен проконсультироваться у изготовителя подшипников в отношении рекомендаций по оценке статической эквивалентной нагрузки. Стандарт не распространяется на конструкции подшипников, в которых тела качения работают непосредственно по поверхности вала или корпуса, если эта поверхность не является эквивалентной во всех отношениях поверхностям подшипника с наружным или внутренним кольцами. При расчете двухрядные подшипники и двойные упорные подшипники рассматриваются симметричными.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт: ИСО 5593-84 Подшипники качения. Терминологический словарь

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Статическая нагрузка: нагрузка, действующая на подшипник, кольца которого не вращаются относительно друг друга.

3.2 Базовая статическая радиальная грузоподъемность - статическая радиальная нагрузка, которая соответствует расчетным контактным напряжениям в центре наиболее тяжело нагруженной зоны контакта, тела качения и дорожки качения подшипника, равным:

4600 МПа - для радиальных шариковых самоустанавливающихся подшипников;

4200 МПа - для всех других типов радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников;

4000 МПа - для всех радиальных и радиально-упорных роликовых подшипников.

Для однорядных радиально-упорных подшипников радиальная грузоподъемность соответствует радиальной составляющей нагрузки, вызывающей чисто радиальное смещение подшипниковых колец относительно друг друга.

Примечание - Возникающая при этих контактных напряжениях общая остаточная деформация тела качения и дорожки качения приблизительно равна 0,0001 диаметра тела качения.

3.3 Базовая статическая осевая грузоподъемность - статическая центральная осевая нагрузка, которая соответствует расчетным контактным напряжениям в центре наиболее тяжело нагруженной зоны контакта тела качения и дорожки качения подшипника, равным:

4200 МПа - для упорных и упорно-радиальных шариковых подшипников;

4000 МПа - для всех упорных и упорно-радиальных роликовых подшипников.

Примечание - Возникающая при этих контактных напряжениях общая остаточная деформация тела качения и дорожки качения приблизительно равна 0,0001 диаметра тела качения.

3.4 Статическая эквивалентная радиальная нагрузка - статическая радиальная нагрузка, которая должна вызвать такие же контактные напряжения в наиболее тяжело нагруженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подшипника, как и в условиях действительного нагружения.

3.5 Статическая эквивалентная осевая нагрузка - статическая центральная осевая нагрузка, которая должна вызвать такие же контактные напряжения в наиболее тяжело нагруженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подшипника, как и в условиях действительного нагружения.

3.6 Диаметр ролика (для расчета грузоподъемности) - диаметр ролика в среднем сечении.

Примечание - Для конического ролика диаметр для расчета грузоподъемности равен среднему значению диаметров в теоретических точках пересечения поверхности качения с большим и малым торцами ролика. Для асимметричного бочкообразного ролика диаметр для расчета грузоподъемности равен диаметру в точке контакта бочкообразного ролика с дорожкой качения кольца подшипника без бортика при нулевой нагрузке.

3.7 Длина ролика (для расчета грузоподъемности) - наибольшая теоретическая длина контакта ролика и той дорожки качения, где контакт является самым коротким.

Примечание - За длину контакта принимают расстояние между теоретическими точками пересечения поверхности качения и торцами ролика, за вычетом фасок ролика, или ширину дорожки качения, за вычетом галтелей (проточек). При этом выбирают меньшее значение.

3.8 Номинальный угол контакта - угол между радиальным направлением и прямой линией, проходящей через точки контакта тел качения колец в осевом сечении подшипника; для дорожки качения с прямолинейной образующей - угол между радиальным направлением и линией, перпендикулярной к образующей дорожке качения наружного кольца.

3.9 Диаметр окружности центров тел качения .

3.9.1 Диаметр окружности центров набора шариков - диаметр окружности, проходящей через центры шариков в одном ряду подшипника.

3.9.2 Диаметр окружности центров набора роликов - диаметр окружности, проходящей через оси роликов в среднем сечении роликов в одном ряду подшипника.

4 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

5 ПОДШИПНИКИ РАДИАЛЬНЫЕ И РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЕ ШАРИКОВЫЕ

5.1 Базовая статическая радиальная грузоподъемность

Базовую статическую радиальную грузоподъемность для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников рассчитывают по формуле

. (1)

Значения коэффициента для шариковых подшипников приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значение коэффициента для шариковых подшипников

Принято такое распределение нагрузки между телами качения, при котором нагрузка на наиболее нагруженный шарик в шариковых радиальных и радиально-упорных подшипниках равна , а в шариковых упорных и упорно-радиальных подшипниках .

для промежуточных значений получают линейным интерполированием.

Формула (1) распространяется на подшипники с радиусом дорожки качения в поперечном сечении не более 0,52 - для внутренних колец шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников и 0,53 - для наружных колец шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников и для внутренних колец шариковых радиальных двухрядных самоустанавливающихся подшипников.

Грузоподъемность не всегда увеличивается при применении меньшего радиуса желоба, но она уменьшается при применении радиуса большего, чем радиусы, указанные выше. В последнем случае следует применять соответственно уменьшенное значение .

5.1.1 Комплекты подшипников

5.1.1.1 Базовая статическая радиальная грузоподъемность для двух одинаковых однорядных шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении широкими или узкими торцами друг к другу и образующих общий подшипниковый узел, равна удвоенной номинальной грузоподъемности одного однорядного подшипника.

5.1.1.2 Базовая статическая радиальная грузоподъемность двух и более одинаковых однорядных шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении их по схеме тандем (последовательно) в случае их точного изготовления и равномерного распределения нагрузки равна номинальной грузоподъемности одного однорядного подшипника, умноженной на число подшипников.

5.2 Статическая эквивалентная радиальная нагрузка

Статическая эквивалентная радиальная нагрузка для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников равна большей из двух значений, рассчитанных по формулам:

; (2)

. (3)

Значения коэффициентов и приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения коэффициентов и для радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников

Значения для промежуточных углов контакта получают линейным интерполированием.

5.2.1 Комплекты подшипников

5.2.1.1 При расчете статической эквивалентной радиальной нагрузки для двух одинаковых однорядных радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении широкими или узкими торцами друг к другу и образующих общий подшипниковый узел, используют значения и для двухрядных подшипников, а значения и принимают в качестве общей нагрузки, действующей на весь комплект.

5.2.1.2 При расчете статической эквивалентной радиальной нагрузки для двух и более одинаковых однорядных шариковых радиальных или радиально-упорных подшипников, установленных рядом на одном валу по схеме тандем, используют значения и для однорядных подшипников, а значения и принимают в качестве общей нагрузки, действующей на весь комплект.

6 ПОДШИПНИКИ УПОРНЫЕ И УПОРНО-РАДИАЛЬНЫЕ ШАРИКОВЫЕ

6.1 Базовая статическая осевая грузоподъемность

Базовую статическую осевую грузоподъемность для одинарных или двойных шариковых упорных и упорно-радиальных подшипников рассчитывают по формуле

, (4)

где - число шариков, воспринимающих нагрузку в одном направлении.

Значения приведены в таблице 1.

Формула (4) действительна для подшипников с радиусом дорожки качения в поперечном сечении не более 0,54.

Грузоподъемность подшипника не всегда увеличивается при применении меньшего радиуса желоба, но уменьшается при применении большего радиуса.

В последнем случае следует использовать соответственное уменьшенное значение .

6.2 Статическая эквивалентная осевая нагрузка

Статическую эквивалентную осевую нагрузку для шариковых упорно-радиальных подшипников рассчитывают по формуле

. (5)

Формула (5) действительна для двойных подшипников при всех соотношениях радиальной и осевой нагрузок.

Для одинарных подшипников, воспринимающих нагрузку в одном направлении, формула действительна в том случае, если значения , и дает вполне приемлемые значения при до 0,67.

Упорные подшипники () могут воспринимать только осевые нагрузки. Статическую эквивалентную осевую нагрузку для данного типа подшипника рассчитывают по формуле

. (6)

7 ПОДШИПНИКИ РАДИАЛЬНЫЕ И РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЕ РОЛИКОВЫЕ

7.1 Базовая статическая радиальная грузоподъемность

Базовую статическую радиальную грузоподъемность для роликовых радиальных и радиально-упорных подшипников рассчитывают по формуле

. (7)

7.1.1. Комплекты подшипников

7.1.1.1 Базовая статическая радиальная грузоподъемность для двух одинаковых однорядных роликовых подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении широкими или узкими торцами друг к другу и образующих общий подшипниковый узел, равна удвоенной номинальной грузоподъемности одного однорядного подшипника.

7.1.1.2 Базовая статическая радиальная грузоподъемность двух и более одинаковых однорядных роликовых подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении их по схеме тандем (последовательно), в случае их точного изготовления и равномерного распределения нагрузки, равна номинальной грузоподъемности одного однорядного подшипника, умноженной на число подшипников.

7.2 Статическая эквивалентная радиальная нагрузка

Статическая эквивалентная радиальная нагрузка для радиально-упорных подшипников () равна большему значению из двух значений, рассчитанных по формулам:

; (8)

. (9)

Значения коэффициентов и приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Значения коэффициентов и для радиально-упорных роликовых подшипников (°)

Статическую эквивалентную радиальную нагрузку для роликовых радиальных подшипников (), которые воспринимают только радиальную нагрузку, рассчитывают по формуле

. (10)

Примечание - Способность роликовых радиальных подшипников () воспринимать осевые нагрузки в значительной степени зависит от конструктивного исполнения подшипника. Поэтому потребитель должен проконсультироваться у изготовителя и получить соответствующие рекомендации относительно оценки эквивалентной нагрузки в тех случаях, где радиальные подшипники () подвергаются осевой нагрузке.

7.2.1 Комплекты подшипников

7.2.1.1 При определении статической эквивалентной радиальной нагрузки для двух одинаковых однорядных роликовых радиально-упорных подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении широкими или узкими торцами друг к другу и образующих общий подшипниковый узел, используют значения коэффициентов и для двухрядных подшипников, а значения и принимают в качестве общей нагрузки, действующей на весь комплект.

7.2.1.2 При определении статической эквивалентной радиальной нагрузки для двух или более одинаковых однорядных роликовых радиально-упорных подшипников, установленных рядом на одном валу по схеме "тандем", используют значения коэффициентов и для однорядных подшипников, а значения и принимают в качестве общей нагрузки, действующей на весь комплект.

8 ПОДШИПНИКИ УПОРНЫЕ И УПОРНО-РАДИАЛЬНЫЕ РОЛИКОВЫЕ

8.1 Базовую статическую осевую грузоподъемность одинарных и двойных роликовых упорных и упорно-радиальных подшипников рассчитывают по формуле

, (11)

где - число роликов, воспринимающих нагрузку в одном направлении.

В тех случаях, когда ролики имеют различную длину, определяют как сумму длин (2.7) всех роликов, воспринимающих нагрузку в одном направлении.

8.1.1 Комплекты подшипников

Базовая статическая осевая грузоподъемность для двух и более одинаковых одинарных роликовых упорных подшипников, установленных рядом на одном валу при расположении их по схеме "тандем" при условии их точного изготовления и равномерного распределения нагрузки, равна номинальной грузоподъемности одного одинарного подшипника, умноженной на число подшипников.

8.2 Статическая эквивалентная осевая нагрузка

Статическую эквивалентную осевую нагрузку для роликовых упорно-радиальных подшипников рассчитывают по формуле

. (12)

Формула (12) действительна для всех соотношений радиальной и осевой нагрузок в случае двойных подшипников.

Для одинарных подшипников формула действительна при соотношении и дает вполне приемлемые значения при до 0,67 включительно.

Роликовые упорные подшипники () могут воспринимать только осевые нагрузки. Статическую эквивалентную осевую нагрузку для данного типа подшипника рассчитывают по формуле

. (13)

8.2.1 Комплекты подшипников

При расчете статической эквивалентной осевой нагрузки для двух или более одинаковых роликовых упорных подшипников, установленных рядом на одном валу по схеме "тандем" (парный монтаж и монтаж нескольких подшипников), значения и принимают в качестве нагрузки, действующей на весь комплект.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ и ДЛЯ ШАРИКОВЫХ РАДИАЛЬНЫХ И РАДИАЛЬНО-УПОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ОТРАЖАЮЩИЕ ПОТРЕБНОСТИ ЭКОНОМИКИ СТРАНЫ

1 Расчет по ИСО 76-87 обеспечивает для стандартных подшипников определение наименьших значений базовой статической грузоподъемности.

2 Изготовитель на основе проведения работ по совершенствованию конструкции подшипников, применяемых материалов и технологии производства после соответствующих испытаний может устанавливать и гарантировать значения базовой статической грузоподъемности, превышающие значения, полученные по расчету, приведенному в настоящем стандарте.

3 При наличии в стандарте на соответствующий тип и размер подшипника значения статической грузоподъемности, превышающего значение, полученное расчетом по настоящему стандарту, изготовитель должен гарантировать указанное в стандарте более высокое значение.

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2008