 |
Ресурс подшипника качения. Долговечность
|
|
|
|
Под долговечностью понимается число оборотов (или часов при заданной постоянной частоте вращения), которое подшипник должен проработать до появления признаков усталости материала любого кольца или тела качения. Под номинальной долговечностью (расчетным сроком службы) в миллионах оборотов или в часах Lh понимается срок службы подшипников, в течение которого не менее 90% из группы идентичных подшипников при одинаковых условиях должны отработать без появления признаков усталости металла (выкрашивания на поверхности или отслаивания металла). На долговечность существенное влияние оказывают величина и направление нагрузки, частота вращения n (в об/мин), смазка, динамическая грузоподъемность и другие факторы. С учетом основных факторов долговечность можно найти по формулам:
(1) 
(2);
где р = 3 для шарикоподшипников и р = 10/3 для роликоподшипников; С - базовая динамическая грузоподъёмность подшипников качения; Р- эквивалентная нагрузка, действующая на подшипник качения и зависящая от значений радиальной и осевой нагрузок, условий работы, а также от конструкции подшипника. Формула (1) справедлива при n > 10 об/мин, а при n< 1 об/мин действующую нагрузку рассматривают как статическую и расчет ведут по статический грузоподъемности. Для облегчения расчетов в справочной литературе приведены таблицы зависимости L от С/Р и Lh от С/P и т.п. Под динамической грузоподъёмностью понимают нагрузку, которую способен выдержать подшипник в течение 1 млн. оборотов без разрушения с вероятностью 90%.
Решение задачи о поломке сферического двухрядного шарикоподшипника
Данный тип поломки показан на рис.35-37. Чётко виден след качения равномерно распространённый по всей окружности дорожки качения внешнего кольца, однако смещён в сторону, сонаправленную с осевой нагрузкой (в случае осевой нагрузки постоянного направления, см. рис. 24), либо сонаправленную с радиальной нагрузкой постоянного направления (в случае приложения комбинированной нагрузки, см. рис. 25).
|
|
|
Рис. 35, 36. Следы качения на внешнем кольце двухрядного сферического шарикоподшипника.
На рис.35 правая дорожка качения не имеет износа, превышающего допустимого. Левая же, в свою очередь, имеет характерный след с зернистой, а в некоторых участках "ёлочкообразной" структурой износа. На рис.36 виден скол кромки внешнего кольца, со стороны более изношенной дорожки качения, который распространён по1/2 части одной стороны кольца (см. рис. 37).
Рис. 37. Торец внешнего кольца двухрядного сферического подшипника.
Выводы
Таким образом, в данной работе рассмотрены основные виды повреждения элементов подшипников качения; разработаны причинно-следственные связи между видами и причинами повреждений; описаны типичные отказы подшипников качения и установлены причины соответственно их вызывающие; охарактеризовано влияние нагрузки и её направления на работу подшипников качения; приведены основные новые методы диагностики подшипников; даны понятия "ресурса подшипника качения", "долговечность", а также приведены соответствующие формулы для расчёта вышеупомянутых параметров; приведен пример поломки сферического двухрядного шарикоподшипника, на коем рассмотрен один из видов влияния нагрузки на работу подшипников качении.
Так, для приведённого примера, можно отметить, что он соответствует одному из видов влияния осевой нагрузки на тела качения. Имеет большое влияние примерный расчёт долговечности работы. Так, например, при работе подшипника при 10 об/мин он может проработать около 1 млн. оборотов, что соответствует 1600 ч работы; в то время как при 3000 об/мин он прослужит около 5 ч. Очень большое значение имеют методы контроля за работой подшипников в процессе эксплуатации, во многих случаях основывающиеся на методах вибродиагностики. Данные и подобные исследования крайне необходимы для контроля за состоянием подшипников, а также предупреждения их поломок и возникновения внештатных ситуаций.
|
|
|
Недостатки данных видов подшипников, к которым относят большие радиальные размеры, большое количество элементов, малую надёжность и малую стойкость к динамическим ударам, приводят к тому, что данному типу крайне необходимо уделять особое внимание при производстве, хранении, монтаже, эксплуатации.
Использованная литература
1. SKF, Повреждения подшипников качения и их причины, брошюра, 1994, 2002г.
2. М.В. Фомин, Расчёт опор с подшипниками качения, справочно-методическое пособие, изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.
3. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник. М.: Машиностроение, 1975.572с.
4. В.М. Кравченко, В.А. Сидоров Визуальное диагностирование механического оборудования. - Донецк: ООО "Юго-Восток, Лтд", 2004. - 120 c.
5. Метод оценки технического состояния машин. Стеценко А.А., Бедрий О.И., Долгов Е.А., Стеценко О.А., "НТЦ "Диагностика", г. Сумы.
6. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения Учебник для вузов/ И.И. Беркович, Д.Г. Громаковский; Под ред.Д.Г. Громаковского: - Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2000, - 268 с.
7. Спришевский А.И. Подшипники качения. М.: Машиностроение, 1969.632с.
|
|
|
