 |
Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения
|
|
|
|
Введение
Прототипом радиального двухрядного шарикоподшипника является однорядный. Главная особенность конструкции - наличие сферической поверхности на внешнем кольце, что позволяет ликвидировать главный недостаток однорядного шарикового подшипника - невозможность работы при перекосе или изгибе валов. Наряду с этим данный вид подшипника может работать некоторое время без смазки. Этот тип широко применяется в сельхозтехнике и других отраслях промышленности, где применяются длинные и тонкие валы при небольших нагрузках. В 1907 году этот тип изобрел основатель шведской компании SKF Свен Вингквист. Подшипник назывался VOLVO (в то время это название принадлежало SKF). Этим изобретением Свен Вингквист разрешил проблему передачи мощности от одной паровой машины на ткацкие станки по всему цеху. В Украине этот тип ограниченных типоразмеров изготавливают на Харьковском подшипниковом заводе. Подшипники данного типа предназначены для восприятия радиальных и незначительных осевых нагрузок. Не рекомендуются для восприятия значительных осевых нагрузок, так как в этом случае нагружается один ряд подшипников и, следовательно, снижается грузоподъемность. При качательном движении эти подшипники работают лучше, чем радиальные однорядные шарикоподшипники. Подшипники данного типа фиксируют положение вала в осевом направлении в обе стороны. Конструктивно они состоят из двух рядов шариков, внутреннего кольца с двумя дорожками качения и наружного с одной сферической дорожкой качения, что позволяет внутреннему кольцу с комплектом шариков проворачиваться вокруг центра подшипника, т. е самоустанавливаться. Эта способность позволяет применять их при значительной несоосности посадочных мест и больших прогибов валов. Перекос осей может находится в пределах 2-3°. Сепараторы данных подшипников выполнены преимущественно выполнены из стали, но в подшипниках больших размеров применяются латунные сепараторы. Подшипники могут иметь цилиндрическое (рис.1) или коническое (рис.1) отверстие внутреннего кольца. Подшипники с коническими отверстиями, скомплектованные с закрепительными втулками, обеспечивают возможность их монтажа на гладкие валы без заплечиков.
|
|
|
Рис.1. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники с цилиндрическим и коническим отверстиями.
Цель и задачи
Целью данной работы является: создание модели анализа причин неисправностей подшипников качения; рассмотрение всех возможных вариантов работы, отказов подшипников данного типа под воздействием тех или иных эксплуатационных факторов; классифицирование видов повреждений данного узла машин; рассмотрение понятия долговечности работы в процессе эксплуатации; проведение анализ влияния различных типов нагрузок и их направления на работу сферических шарикоподшипников, рассмотрение некоторых методов диагностики подшипников качения, как составляющей процесса эксплуатации.
Поставленная цель достигается решением следующих задач:
поиск, накопление и обработка существующей информации о возможных видах повреждения элементов подшипников качения;
поиск, накопление и обработка существующей информации о возможных видах силовых воздействий на шарикоподшипники;
разработка всеобъемлющей классификации причин повреждения данного типа подшипников;
разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждений;
рассмотрение задачи по поломке двухрядного сферического шарикоподшипника.
Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения
|
|
|
История развития механического оборудования неразрывно связана с распознаванием повреждений элементов механизмов. Возможные повреждения подшипников качения разделяются на следующие группы:
выкрашивание: на дорожках качения наружных колец в зоне контакта и в диаметрально противоположном секторе; на одной стороне кольца с линейной образующей дорожки качения или под одним рядом тел качения в двухрядном подшипнике; на весьма ограниченном участке местно нагруженного кольца в зоне контакта; по всей дорожке качения и проворачивание местно нагруженного кольца; на дорожках качения шариковых радиальных подшипников; на ограниченном участке длины дорожек качения вращающихся колец с линейным контактом;
повреждения сепараторов: деформация; износ; разрушение; разрыв штампованных сепараторов в двухрядных подшипниках;
повреждения колец: сколы бортов; вмятины от шариков на дорожках качения; износ посадочной поверхности внутреннего кольца, сопровождаемый нагревом всего подшипника и заклиниванием тел качения; вмятины на дорожках качения подшипников с шагом, равным расстоянию между телами качения; вмятины на дорожках качения двухрядных сферических, устанавливаемых в опоры универсальных шарниров; скалывание рабочих бортов внутренних колец радиальноупорных шарикоподшипников с углом контакта 300; глубокие вмятины в зоне контакта в одном ряду тел качения сферических двухрядных подшипников; трещины продольные сквозные на внутренних кольцах с коническим отверстием; увеличенные размеры посадочных поверхностей колец;
повышение температуры подшипников: нагрев подшипников до цветов побежалости; искажение распределения радиального зазора, сопровождаемое нагревом подшипника; нагрев подшипников из-за защемления тел качения вплоть до проворачивания циркуляционно нагруженных колец и сваривании их с валом; оплавление сопрягаемых торцов бортов и роликов;
повреждения тел качения: риски неопределенного направления на шариках радиальноупорных подшипников и матовый цвет шариков в ненагруженном ряду радиальноупорных подшипников;
искажение формы контакта: овальная форма следа контакта тел качения с вращающимся кольцом, пересекающего ось симметрии желоба; потеря точности вращения и дробление инструмента высокоточных и скоростных шпинделей;
|
|
|
износ тел и дорожек качения: абразивный; осповидный; окислительный.
С точки зрения изнашивания, все виды повреждений узлов подшипников можно подразделить на: усталостное изнашивание, абразивное изнашивание,
коррозионно-механическое изнашивание, водородное изнашивание.
|
|
|
