PhD (Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Fundamentals of Machine Design, Bauman Moscow State Technical University (National Research University); Associate Professor of the Department of Construction Technology and Structural Materials, Academy of Engineering, RUDN University
кандидат технических наук, доцент кафедры основ конструирования машин, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет); доцент кафедры технологий строительства и конструкционных материалов, инженерная академия, Российский университет дружбы народов
PhD (Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Construction Technology and Structural Materials, Academy of Engineering
кандидат технических наук, доцент кафедры технологий строительства и конструкционных материалов, инженерная академия
PhD (Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Construction Technology and Structural Materials, Academy of Engineering
кандидат технических наук, доцент кафедры технологий строительства и конструкционных материалов, инженерная академия
Senior Lecturer of the Department of Construction Technology and Structural Materials, Academy of Engineering
старший преподаватель кафедры технологий строительства и конструкционных материалов, инженерная академия
Ball radial bearings are often used as shaft supports. They are designed to withstand radial loads. However, they are also quite efficient under axial loads. To determine the degree of influence of axial loads on the performance of these bearings, the nature of the interaction of rolling elements with the rings of single-row ball radial bearings installed in a thrust manner under a combined load is considered. A method for determining the ultimate radial and axial loads for these bearings has been developed. Expressions have been obtained that relate the axial load to the unused radial load. Specific examples have shown that the greatest reaction of supports with single-row ball radial bearings under a combined load on the shaft, when the axial load is ultimate, can be twice as great as a similar reaction of supports under only a radial load of the same magnitude on the shaft. An excessively large error in determining the reactions of shaft supports significantly reduces the performance of the bearings selected for it, accelerating their failure. In addition, when a calculation scheme for a shaft supported by radial ball bearings is drawn up, the shaft is always represented as a beam on two hinged supports. One of the supports was a fixed hinge, and the other was a movable hinge. It has been established that under the action of a combined load, both supports operate as fixed hinges because both perceive an axial load. In this case, one part of the shaft between the supports was stretched, and the other was compressed. The boundary between the stretched and compressed zones was the point of application of the axial force.
В качестве опор валов часто используются шариковые радиальные подшипники. Они предназначены для восприятия радиальной нагрузки, однако оказываются достаточно работоспособными при действии также и осевой нагрузки. Для определения степени влияния осевой нагрузки на работоспособность указанных подшипников рассмотрен характер взаимодействия тел качения с кольцами шариковых радиальных однорядных подшипников, установленных враспор, под действием комбинированной нагрузки. Разработана методика определения предельной радиальной и осевой нагрузки для данных подшипников. Получены выражения, связывающие осевую нагрузку с неиспользованной радиальной. На конкретных примерах показано, что наибольшая реакция опор с шариковыми радиальными однорядными подшипниками при действии на вал комбинированной нагрузки, когда осевая нагрузка является предельной, может превышать в два раза аналогичную реакцию опор при действии на вал только радиальной нагрузки той же величины. Слишком большая погрешность в определении реакций опор вала сильно снижает работоспособность подобранных для него подшипников, ускоряя их выход из строя. Кроме того, при составлении расчетной схемы вала, в качестве опор которого используются шариковые радиальные подшипники, вал всегда представляется как балка на двух шарнирных опорах. Одна из опор - неподвижный шарнир, другая - подвижный шарнир. Установлено, что при действии комбинированной нагрузки обе опоры работают как неподвижные шарниры, поскольку обе воспринимают осевую нагрузку. При этом одна часть вала между опорами оказывается растянутой, а другая - сжатой. Границей между растянутой и сжатой зонами является точка приложения осевой силы.