52.Классификация подшипников качения. Преимущества и недостатки каждого типа. Условия работы, влияющие на работоспособность

Общие сведения

Подшипники качения представляют собой готовый узел рис.3.2.5, основным элементом которого являются тела качения — шарики или ролики 3, установленные между кольцами 1 к 2 и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором 4. В процессе работы тела качения катятся по дорожкам качения колец, одно из которых в большинстве случаев неподвижно. Распределение нагрузки между несущими телами качения неравномерно и зависит от величины радиального зазора в подшипнике и от точности геометрической формы его деталей.Подшипники качения широко распространены во всех отрас¬лях машиностроения. Они стандартизованы и изготовляются в массовом производстве на ряде крупных специализированных заводов.Достоинства подшипников качения1. Сравнительно малая стоимость вследствие массового производства подшипников. 2. Малые потери на трение и незначительный нагрев (потери на трение при пуске и установившемся режиме работы практически одинаковы). 3. Высокая степень взаимозаменяемости, что облегчает монтаж и ремонт машин 4. Малый расход смазочного материала. 5. Не требуют особого внимания и ухода.

6. Малые осевые размеры. Недостатки подшипников качения 1. Высокая чувствительность к ударным и вибра¬ционным нагрузкам вследствие большой жесткости конструкции подшипника.

2. Малонадежны в высокоскоростных приводах из-за чрезмерного нагрева и опасности разрушения сепаратора от действия центробежных сил. 3. Сравнительно большие радиаль¬ные размеры. 4. Шум при больших скоростях.Классификация и маркировка подшипников качения

Подшипники качения классифицируют по следующим основ¬ным признакам: 1) по форме тел качения: а) шариковые рис.3.2.6.а, б) роликовые, причем последние могут быть с цилиндриче¬скими (рис.3.2.6.б), коническими (рис.3.2.6.в), бочкообразными (рис.3.2.6.г), игольчатыми (рис. 3.2.6.д) и витыми роликами (рис. 3.2.6.е); 2) по направлению воспринимаемой нагрузки: а) радиаль¬ные, б) радиально-упорные, в) упорно-радиаль¬ные, г) упорные; 3) по числу рядов тел качения: а) однорядные, б) многорядные. Виды разрушения подшипников качения и критерии работоспособности К основным причинам потери работоспособности

Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей тел качения и дорожек качения колец в виде раковин или отслаивания (шелушения) вследствие циклического контактного нагружения. Усталостное выкрашивание является основным ви¬дом разрушения подшипников, обычно наблюдается после длительной работы и сопровождается стуком и вибрациями.

Пластические деформации на дорожках качения (вмятины) вследствие действия ударных нагрузок или больших статических нагрузок без вращения.

Задиры рабочих поверхностей качения при недостаточном .смазывании или слишком малых зазорах из-за неправильного монтажа.

Абразивный износ вследствие плохой защиты подшипника от попадания пыли. Применение совершенных конструкций уплотнений подшипниковых узлов уменьшает износ рабочих поверхностей подшипника.

Разрушение сепараторов от действия центробежных сил и воздействия на сепаратор тел качения. Этот вид разрушения является основной причиной потери работоспособности быстроходных подшипников.

Раскалывание колец и тел качения из-за перекосов при монтаже или при больших динамических нагрузках. Основными критериями работоспособности подшипников качения является долговечность по усталостному выкрашиванию и статическая грузоподъемность по пластическим деформациям.

53.Подшипники качения: критерии работоспособности и расчёта, подбор по динамической и статической грузоподъёмности.

Основными критериями работоспособности подшипников качения являются долговечность по усталостному выкрашиванию и статическая грузоподъемность по пластическим деформациям. Расчет на долговечность выполняют для подшипников, вращающихся с угловой скоростью ω≥0,105 рад/с. Невращающиеся или медленно вращающиеся подшипники (с угловой скоростью ω<0,105) рассчитывают на статическую грузоподъемность.Если подшипник воспринимает нагрузку находясь в неподвижном состоянии или вращаясь с частотой менее 1 об/мин, то подшипник выбирают по статической грузоподъемности, поскольку при указанном режиме работы исключается усталостное выкрашивание рабочих поверхностей тел и дорожек качения.

Условие проверки:Ро< Со,где Ро- эквивалентная статическая нагрузка;Со- статическая грузоподъемность ( по каталогу на подшипники).

Под статической грузоподъемностью понимают такую статическую нагрузку, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.Эквивалентная статическая нагрузка определяется по формуле:Ро = X0∙Fr + Y0∙Fa,где Хо и Yo — коэффициенты радиальной и осевой статических нагрузок(по каталогу).Динамическая грузоподъемность и долговечность (ресурс) подшипника

связаны эмпирической зависимостьюL = (С/Р)р,где L-ресурс в млн. оборотах;С - паспортная динамическая грузоподъемность подшипника - это такая постоянная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение одного млн. оборотов без появления признаков усталости не менее чем у 90% из определенного числа подшипников, подвергающихся испытаниям. Значения С приведены в каталогах;р - показатель степени кривой усталости (р=3 - для шариковых подшипников, р=10/3 - для роликовых .Р - эквивалентная (расчетная) динамическая нагрузка на подшипник. Для перехода от количества млн. оборотов в ресурс в часах запишем: Lh= 106∙L/(60∙n),