4. Разрушение сепаратора (наблюдается в высоких скоростях подшипника)
91. Основные критерии работоспособности подшипников качения.
Причины потери работоспособности:
1. усталостное выкрашивание – связано с переменными контактными напр-ми. Хар-р и механизм разрушения аналогичен мех-му разрушения зубчатых передач
2. абразивный – хар-н для П установленных для машин установленных в абразив среде (дорожные и строительные)
3. разрушение сепараторов – хар-н для П установленных на быстроходных валах.
4. остаточная деформ-я в виде лунок и вмятин на телах
5. раскалывание тел качения и колец
Рассчитывают на
- долговечность срок службы по усталостному выкрашиванию (критерий расчета – динамическая грузоподъемность)
- статичес.прочность – по остаточным деформациям (кр.р. – статич.грузоподъемность)
92. Испытания подшипников качения на ресурс.
Существует 2 методики выбора и проверочного расчета подшипников качения:
1) расчет на заданный ресурс по условию: , где
-расчет подшипника при вероятности отказа S=10% или надежности 90%.
-требуемый ресурс.
Проводят при частоте вращения одного из колец больше ( ) 1 об/мин
2) расчет на статическую грузоподъемность
-расчет на статическую грузоподъемность (требуемое)
-статическая грузоподъемность, определяемая по ГОСТУ
Данный расчет проводят при n<1 об/мин, а целью исключения появления больших пластических деформациях на беговых дорожках и телах качения.
93. Понятие о базовой динамической грузоподъемности подшипника качения.
Для подшипников в координатах нагрузка Р(U) и L ресурс(число миллионов оборотов)
Кривая усталости подписывается степенной функцией
К=3- тела качения: шарики
К=10/3-тела качения: ролики
На оси абсцисс отмечают точку с ресурсом L=1 мин об
Нагрузку при этом ресурсе называют с- динамическая грузоподъемность подшипника. Ресурс 1 мин об называют базовым ресурсом. Можно записать:
Испытания подшипника показали, что наблюдается очень большой разброс в ресурсе испытуемых однотипных подшипников. Поэтому для обработки результата испытаний подшипника используют методы математической статистики.
94. Расчет подшипников качения на заданный ресурс.
Стандартом ограничены число типов и размеров подшипников. Это позволило рассчитать и экспериментально установить грузоподъемность (работоспособность) каждого типоразмера подшипников.
При проектировании машин подшипники качения не конструируют и не рассчитывают, а подбирают из числа стандартных по условным формулам. Методика подбора стандартных подшипников также стандартизована.
Ниже излагается методика выбора подшипников, принятая отечественными стандартами и международной организацией по стандартизации ИСО (см. каталог-справочник [13]).
Различают подбор подшипников по динамической грузоподъемности для предупреждения усталостного разрушения (выкрашивание), по статической грузоподъемности для предупреждения остаточных деформаций.
Выбор подшипников по динамической грузоподъемности С (по заданному ресурсу или долговечности) выполняют при частоте вращения п ≥ 10 мин-1. При п от 1 до 10 мин-1 в расчет принимают n=10 мин-1
Условие подбора:
С (потребная) ≤ С (паспортная).
95. Эквивалентная динамическая нагрузка для радиальных, радиально-упорных, упорных и упорно-радиальных подшипников качения.
При определении эквивалентной динамической нагрузки Р для. подшипника учитывают топ подшипника, величины радиальной и осевой нагрузок на подшипник, характер действия этих нагрузок, температуру нагрева подшипника и какое кольцо подшипника является вращающимся. Соответственно эквивалентную динамическую нагрузку Р для подшипника определяют по следующим формулам: для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников (в общем случае)
P = ( XVFr + YFa ) K 6 KT ,
для упорно-радиальных шарико- и роликоподшипников
P = ( XFr + YFa ) K 6 Kr ,
для роликоподшипников
P = VFrKbKT
для упорных подшипников
P = FaK 6 KT ,
где Fr — постоянная по величине и направлению радиальная нагрузка на подшипник; Fa — постоянная по величине и направлению осевая нагрузка на подшипник; X — коэффициент радиальной нагрузки, учитывающий ее величину; Y — коэффициент осевой нагрузки, учитывающий ее величину; V — коэффициент вращения, учитывающий, какое кольцо вращается — внутреннее или наружное; Кв — коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки на подшипник; К? — температурный коэффициент, учитывающий рабочую температуру нагрева подшипника, если она превышает 100° С.
Осевая нагрузка Fa , действующая на радиально-упорный подшипник, определяется с учетом осевой составляющей S радиальной нагрузки Fr (рис. 186). Силу S определяют по следующим формулам: для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников
S = eR ,
для конических роликоподшипников
5 = 0,83eR,где е — вспомогательный коэффициент.
При отсутствии осевой игры и предварительного натяга осевая нагрузка на каждый из двух подшипников вала может быть определена по формулам табл. 61.
Расчет подшипников качения, работающих при переменных режимах, производится по приведенной эквивалентной динамической нагрузке Рпр и суммарной частоте вращения. Под приведенной эквивалентной динамической нагрузкой подшипника принято понимать такую условную нагрузку, которая обеспечивает ту же долговечность, какую достигает данный подшипник при действительных условиях работы.
96.Особенности определения осевых сил. нагружающих радиальные подшипники, при установке их враспор и врастяжку.
Случай 1. Подшипник радиальный,
Случай 2.,
а) подшипник поставлен в распор, опора А:
б) в растяжку
97. Особенности определения осевых сил. нагружающих радиально-упорные подшипники, при установке их d распор и врастяжку.
В этих подшипниках от вертикальных реакций опор и
возникают осевые составляющие
и
по причине наклона беговых дорожек.
а) радиальный подшипник поставлен в распор:
Возникающие осевые составляющие и
раскрывают подшипник. Раскрытие противодействует воздействию подшипниковых крышек на наружные кольца подшипника, соответствующими силами
и
.
Установлено: тела качения, шарики.
тела качения, ролики.
Для проверки подшипника надо найти -? и
-?
Если -то расчет выполнен правильно.
б) подшипник установлен в растяжку
Определение осевых нагрузок на подшипник и
проводиться методом попыток аналогичной схемы.
98. Проверка и подбор подшипников качения по статической грузоподъемности.
Данный расчёт выполняют при частоте вращения одного из колец меньше 1 об/мин. Условие проверки подшипников по статической грузоподъёмности записывают в виде:
Где - эквивалентная статическая нагрузка на подшипник, Н
- статическая грузоподъёмность подшипника по стандарту, Н
Величина по стандарту – постоянная сила, при которой общая суммарная деформация тел качения и беговых дорожек составляет
-диаметр тела качения.
Условие ограничивает пластические деформации в более пластической зоне.
Для радиальных и радиально-упорных подшипников под величиной понимают условную радиальную силу
и условие проверки:
Где - реальная нагрузка на подшипнике
-осевая реальная нагрузка
Для подшипников упорных и упорно-радиальных под величиной понимают условную осевую силу, которую обозначают
и условие проверки
-упоные
-упорно-радиальные
99. Классификация резьб.