ГОСТ 34869-2022 (ISO 20015:2017). Межгосударственный стандарт. Подшипники шарнирные. Метод расчета статической и динамической грузоподъемностей

(введен в действие Приказом Росстандарта от 20.09.2022 № 957-ст)

Введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 сентября 2022 г. № 957-ст

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОДШИПНИКИ ШАРНИРНЫЕ

МЕТОД РАСЧЕТА СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЕЙ

Spherical plain bearings. Method for the calculation of static and dynamic load ratings

(ISO 20015:2017, MOD)

ГОСТ 34869-2022 (ISO 20015:2017)

МКС 21.100.10

Дата введения 1 ноября 2022 года

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Управляющая компания ЕПК» (ОАО «УК ЕПК») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 307 «Подшипники качения»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 31 августа 2022 г. № 153-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	ЗАО «Национальный орган по стандартизации и метрологии» Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Россия	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 сентября 2022 г. № 957-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34869-2022 (ISO 20015:2017) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2022 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 20015:2017 «Шарнирные подшипники. Метод расчета статической и динамической грузоподъемностей» («Spherical plain bearings — Method for the calculation of static and dynamic load ratings», MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей), включения дополнительных фраз, которые выделены в тексте курсивом, а также путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5 (подразделы 4.2 и 4.3).

Дополнительные положения выделены путем заключения их в рамки из тонких линий, а информация с объяснением причин включения этих положений приведена в виде примечаний.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет особенности межгосударственной стандартизации.

Исключен абзац в разделе стандарта 1 в связи с неактуальностью для конструктивных исполнений стандарта: «Хвостовики согласно ISO 12240-4 исключены».

В настоящий стандарт не включены ссылки на ISO 6811, ISO 12240-1, ISO 12240-2, ISO 12240-3, ISO 12240-4, платформу онлайн-просмотра http://www.iso.org/obp, Электропедию http://www.electropedia.org/, не включен структурный элемент «Библиография» примененного международного стандарта, которые нецелесообразно применять в межгосударственном стандарте в связи с отсутствием существующих гармонизированных стандартов.

Значения коэффициентов для расчета грузоподъемности приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации не несет ответственности за патентную чистоту настоящего стандарта. Патентообладатель может заявить о своих правах и направить в национальный орган по стандартизации своего государства аргументированное предложение о внесении в настоящий стандарт поправки для указания информации о наличии в стандарте объектов патентного права и патентообладателе

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод расчета статической и динамической грузоподъемностей следующих шарнирных подшипников:

- радиальных с диаметром отверстия от 3 до 2000 мм; - радиально-упорных с диаметром отверстия от 25 до 200 мм; - упорных с диаметром отверстия от 10 до 200 мм. Примечание — Данный текст заменяет ссылки на ISO 12240-1, ISO 12240-2 и ISO 12240-3.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

2.1 Статические характеристики

2.1.1 статическая грузоподъемность (static load rating): Максимальная нагрузка, которую шарнирный подшипник может воспринимать при комнатной температуре без возникновения недопустимой деформации, растрескивания или повреждения поверхностей скольжения в отсутствие относительного движения между поверхностями контактов скольжения.

Примечание - Под комнатной температурой подразумевается интервал температур помещения от 20 °C до 25 °C.

2.1.2 статическая радиальная грузоподъемность C0r (static radial load rating): Статическая грузоподъемность при чисто радиальной нагрузке.

2.1.3 статическая осевая грузоподъемность C0a (static axial load rating): Статическая грузоподъемность при чисто осевой нагрузке.

2.2 Динамические характеристики

2.2.1 динамическая грузоподъемность (dynamic load rating): Максимальная нагрузка, которую шарнирный подшипник может воспринимать при комнатной температуре без возникновения недопустимой деформации, растрескивания или повреждения поверхностей скольжения в присутствии относительного движения между поверхностями контактов скольжения.

Примечание - Под комнатной температурой подразумевается интервал температур помещения от 20 °C до 25 °C.

2.2.2 динамическая радиальная грузоподъемность Cr (dynamic radial load rating): Динамическая грузоподъемность при чисто радиальной нагрузке.

2.2.3 динамическая осевая грузоподъемность Ca (dynamic axial load rating): Динамическая грузоподъемность при чисто осевой нагрузке.

2.3 Общие термины 2.3.1 шарнирный подшипник (spherical plain bearing): Подшипник скольжения, предназначенный, как правило, для колебательного, наклонного и медленного вращательного движений, у которого контактные поверхности скольжения имеют сферическую форму. 2.3.2 радиальный шарнирный подшипник (radial contact spherical plain bearing): Шарнирный подшипник с номинальным углом контакта 0°. 2.3.3 радиально-упорный шарнирный подшипник (angular contact radial spherical plain bearing): Шарнирный подшипник с номинальным углом контакта свыше 0° до 30°. 2.3.4 упорный шарнирный подшипник (axial contact spherical plain bearing): Шарнирный подшипник, с номинальным углом контакта 90°. 2.3.5 внутреннее кольцо (inner ring): Деталь радиального и радиально-упорного шарнирного подшипника, имеющая сферическую наружную поверхность. 2.3.6 наружное кольцо (outer ring): Деталь радиального и радиально-упорного шарнирного подшипника, имеющая сферическую внутреннюю поверхность. 2.3.7 свободное кольцо (housing washer): Деталь упорного шарнирного подшипника, имеющая сферическую внутреннюю поверхность. Примечание — Данные терминологические статьи заменяют ссылку на ISO 6811.

3 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

B — ширина внутреннего кольца, мм;

C — ширина наружного кольца, мм;

Ca — динамическая осевая грузоподъемность, Н;

Cr — динамическая радиальная грузоподъемность, Н;

C₀a — статическая осевая грузоподъемность, Н;

C₀r — статическая радиальная грузоподъемность, Н;

D — наружный диаметр, мм;

d — диаметр отверстия, мм;

dk — диаметр сферы, мм;

fa — коэффициент для расчета динамической осевой грузоподъемности контактной поверхности скольжения, который зависит от конструкции и материала, Н/мм2;

fr — коэффициент для расчета динамической радиальной грузоподъемности контактной поверхности скольжения, который зависит от конструкции и материала, Н/мм2;

f_0a - коэффициент для расчета статической осевой грузоподъемности контактной поверхности скольжения, который зависит от конструкции и материала, Н/мм2;

f0r — коэффициент для расчета статической радиальной грузоподъемности контактной поверхности скольжения, который зависит от конструкции и материала, Н/мм2.

Для радиально-упорных шарнирных подшипников и упорных шарнирных подшипников дополнительно применены следующие обозначения, показанные на рисунках 2 и 4:

DS1 — наименьший диаметр поверхности контакта скольжения наружного кольца, мм;

DS2 — наибольший диаметр поверхности контакта скольжения наружного кольца, мм.

4 Радиальные шарнирные подшипники

4.1 Статическая радиальная грузоподъемность

Статическую радиальную грузоподъемность радиальных шарнирных подшипников (см. рисунок 1) вычисляют по формуле

C_0r = f_0rCdk. (1)

Значение коэффициента f0r устанавливают в соответствии с приложением ДА. Факторы, которые учитываются коэффициентом f_0r, приведены в приложении A. Пример расчета статической грузоподъемности, использующий коэффициент f0r, приведен в приложении B.

4.2 Динамическая радиальная грузоподъемность

Динамическую радиальную грузоподъемность радиальных шарнирных подшипников (см. рисунок 1) вычисляют по формуле

Cr = frCdk. (2)

Значение коэффициента fr устанавливают в соответствии с приложением ДА. Факторы, которые учитываются коэффициентом fr, приведены в приложении A. Пример расчета динамической грузоподъемности, использующий коэффициент fr, приведен в приложении B.

Рисунок 1 — Радиальный шарнирный подшипник

5 Радиально-упорные шарнирные подшипники

5.1 Статическая радиальная грузоподъемность

Статическую радиальную грузоподъемность радиально-упорных шарнирных подшипников (см. рисунки 2 и 3) вычисляют по формуле

C_{0r} = f_{0r}C \frac{D_{S1} + D_{S2}}{2} . (3)

Значение коэффициента f0r устанавливает изготовитель. Факторы, которые учитываются коэффициентом f0r, приведены в приложении A.

5.2 Динамическая радиальная грузоподъемность

Динамическую радиальную грузоподъемность радиально-упорных шарнирных подшипников (см. рисунки 2 и 3) вычисляют по формуле

C_{r} = f_{r}C \frac{D_{S1} + D_{S2}}{2} . (4)

Значение коэффициента fr устанавливает изготовитель. Факторы, которые учитываются коэффициентом fr, приведены в приложении A.

Рисунок 2 — Наружное кольцо радиально-упорного шарнирного подшипника

Рисунок 3 — Радиально-упорный шарнирный подшипник

6 Упорные шарнирные подшипники

6.1 Статическая осевая грузоподъемность

Статическую осевую грузоподъемность упорных шарнирных подшипников (см. рисунки 4 и 5) вычисляют по формуле

C_{0a} = f_{0a}(D_{S2}^{2} - D_{S1}^{2}) \frac{\pi}{4} . (5)

Значение коэффициента f0a устанавливает изготовитель. Факторы, которые учитываются коэффициентом f0a, приведены в приложении A.

6.2 Динамическая осевая грузоподъемность

Динамическую осевую грузоподъемность упорных шарнирных подшипников (см. рисунки 4 и 5) вычисляют по формуле

C_{a} = f_{a}(D_{S2}^{2} - D_{S1}^{2}) \frac{\pi}{4} . (6)

Значение коэффициента fa устанавливает изготовитель. Факторы, которые учитываются коэффициентом fa, приведены в приложении A.

Рисунок 4 — Свободное кольцо упорного шарнирного подшипника

Рисунок 5 — Упорный шарнирный подшипник

Приложение A (справочное)

ПОЯСНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Пояснение коэффициентов fa, fr, f0a и f0r изложено в разделе 4. Значения коэффициентов f0r и fr определяют в соответствии с приложением ДА.

Коэффициенты fa, fr, f0a и f0r зависят от конкретных материалов и особенностей конструкции.

Зависящие от материала:

• материал скольжения [сталь, материал политетрафторэтилен (PTFE), композитный материал, бронза и т.д.];
• обработка контактной поверхности на внутреннем и/или наружном кольце (например, покрытие);
• термообработка.

Особенности конструкции:

• размер выточки для уплотнения;
• расположение канавки для смазки на внутреннем и/или наружном кольце.

Приложение B (справочное)

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Пример расчета радиального шарнирного подшипника со следующими характеристиками:

• контакт поверхностей скольжения — сталь по стали;
• диаметр отверстия d = 60 мм;
• наружный диаметр D = 90 мм;
• ширина внутреннего кольца B = 44 мм;
• ширина наружного кольца C = 36 мм;
• диаметр сферы dk = 80 мм;
• коэффициент f0r = 425 Н/мм2;
• коэффициент fr = 85 Н/мм2.

Статическая радиальная грузоподъемность:

C₀r = f0rCdk,

C0r = 425 Н/мм2·36 мм·80 мм,

C_0r = ₁ 224 000 Н или C_0r = 1220 кН.

Динамическая радиальная грузоподъемность:

Cr = frCdk,

Cr = 85 Н/мм2·36 мм·80 мм,

Cr = 244 800 Н или Cr = 245 кН.

Приложение ДА (обязательное)

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

(Настоящее приложение приведено для расчета статической и динамической грузоподъемности радиальных, радиально-упорных и упорных шарнирных подшипников)

ДА.1 Радиальные шарнирные подшипники

Значения коэффициентов f_0r и fr для радиальных шарнирных подшипников нормального ряда осевого зазора с контактом поверхностей скольжения — сталь по стали приведены в таблице ДА.1. Значения коэффициентов f0r и fr для радиальных шарнирных подшипников с контактом поверхностей скольжения из других материалов устанавливает изготовитель.

Таблица ДА.1

Значения коэффициентов для радиальных шарнирных подшипников

dk, мм	f0r	fr
	Н/мм2
	Сталь по стали
От 5 до 100 включ.	425	85
Св. 100 « 200 »	428	86
« 200 » 300 «»	430	87
« 300 » 400 «»	430	87
« 400 » 500 «»	435	88
« 500 » 700 «»	454	89
« 700 » 1000 «»	468	93
« 1000 » 1200 «»	475	93

ДА.2 Радиально-упорные шарнирные подшипники

Значения коэффициентов f_0r и fr для радиально-упорных шарнирных подшипников устанавливает изготовитель.

ДА.3 Упорные шарнирные подшипники

Значения коэффициентов f_0a и fa для упорных шарнирных подшипников устанавливает изготовитель.

Приложение ДБ (справочное)

СОПОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ НАСТОЯЩЕГО СТАНДАРТА СО СТРУКТУРОЙ ПРИМЕНЕННОГО В НЕМ МЕЖДУНАРОДНОГО СТАНДАРТА

Структура настоящего стандарта	Структура международного стандарта ISO 20015:2017
1 Область применения	1 Область применения
<*>	2 Нормативные ссылки
2 Термины и определения (раздел 3)	3 Термины и определения
3 Обозначения (раздел 4)	4 Обозначение и единицы измерения
4 Радиальные шарнирные подшипники (раздел 5)	5 Радиальные шарнирные подшипники
5 Радиально-упорные шарнирные подшипники (раздел 6)	6 Радиально-упорные шарнирные подшипники
6 Упорные шарнирные подшипники (раздел 7)	7 Упорные шарнирные подшипники
Приложение A Пояснения коэффициентов для расчета грузоподъемности	Приложение A Пояснения коэффициентов для расчета грузоподъемности
Приложение B Пример расчета	Приложение B Пример расчета
Приложение ДА Значения коэффициентов для расчета грузоподъемности	Библиография
Приложение ДБ Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного международного стандарта
<*> Данный раздел исключен. Примечание — После заголовков разделов настоящего стандарта приведены в скобках номера аналогичных им разделов международного стандарта.

УДК 621.822.1:006.354	МКС 21.100.10
Ключевые слова: радиальные шарнирные подшипники, радиально-упорные шарнирные подшипники, статическая радиальная грузоподъемность, динамическая радиальная грузоподъемность, упорные шарнирные подшипники, статическая осевая грузоподъемность, динамическая осевая грузоподъемность

---