§ 16.17 Контактные напряжения
Подставляя эти значения в формулу (16.17) и решая относительно F0, получаем
Подсчитано, что отношение ζ/(1+2 cos5'2 γ + 2cos5; 2 2 γ +... ... + 2cos5/2«y)^4,37 для любого числа шариков, встречающегося в подшипнике. При этом
Вводя поправку на влияние радиального зазора и неточности размеров деталей, практически принимают
Нетрудно понять, что распределение нагрузки в значительной степени зависит от размера зазора в подшипнике и точности геометрической формы его деталей. Поэтому к точности изготовления подшипников качения предъявляют высокие требования. Зазоры увеличиваются от износа подшипника в эксплуатации. При этом прогрессивно ухудшаются условия работы вплоть до разрушения подшипника.
Контактные напряжения в деталях подшипников. При известных F0, Fl9 ..., Fn можно определить контактные напряжения в подшипнике. Расчетные формулы для соответствующих случаев контакта можно найти в справочниках [36]. Эти формулы здесь не рассматриваются, так как на практике расчет (подбор) подшипников выполняют не по напряжениям, а по нагрузкам (см. § 16.8).
В каждой точке поверхности контакта колец или шариков контактные напряжения изменяются по отнулевому циклу (рис. 16.15), где изображены напряжения в точках а и b (см.
рис. 16.14) при вращении внутреннего кольца. Период цикла напряжений в каждой точке беговых дорожек колец равен времени перемещения очередного шарика в данную точку.
С переменными контактными напряжениями связан усталостный характер разрушения рабочих поверхностей деталей подшипника (выкрашивание). Следует отметить, что сопротивление усталости подшипника зависит от того, какое из колец вращается — внутреннее или внешнее. Благоприятным является случай вращения внутреннего кольца (при этом внешнее кольцо неподвижно) . Действительно, при равной нагрузке F0 напряжения в точке а кольца (см. рис. 16.14) больше, чем напряжения в точке b, так как в точке а шарик соприкасается с выпуклой, а в точке Ь — с вогнутой поверхностью. В этих условиях равное число циклов напряжений вызовет усталостное разрушение прежде всего в точке а. Для того чтобы уравнять условия работы колец, необходимо уменьшить число циклов напряжений в точке а по сравнению с точкой b. Такое уменьшение и достигается при вращении внутреннего кольца, так как на половине оборота точка а разгружается совершенно, а в большей части другой половины нагружена не полностью (см. рис. 16.15).
Контактные напряжения в деталях подшипников. При известных F0, Fl9 ..., Fn можно определить контактные напряжения в подшипнике. Расчетные формулы для соответствующих случаев контакта можно найти в справочниках [36]. Эти формулы здесь не рассматриваются, так как на практике расчет (подбор) подшипников выполняют не по напряжениям, а по нагрузкам (см. § 16.8).
В каждой точке поверхности контакта колец или шариков контактные напряжения изменяются по отнулевому циклу (рис. 16.15), где изображены напряжения в точках а и b (см.
рис. 16.14) при вращении внутреннего кольца. Период цикла напряжений в каждой точке беговых дорожек колец равен времени перемещения очередного шарика в данную точку.
С переменными контактными напряжениями связан усталостный характер разрушения рабочих поверхностей деталей подшипника (выкрашивание). Следует отметить, что сопротивление усталости подшипника зависит от того, какое из колец вращается — внутреннее или внешнее. Благоприятным является случай вращения внутреннего кольца (при этом внешнее кольцо неподвижно) . Действительно, при равной нагрузке F0 напряжения в точке а кольца (см. рис. 16.14) больше, чем напряжения в точке b, так как в точке а шарик соприкасается с выпуклой, а в точке Ь — с вогнутой поверхностью. В этих условиях равное число циклов напряжений вызовет усталостное разрушение прежде всего в точке а. Для того чтобы уравнять условия работы колец, необходимо уменьшить число циклов напряжений в точке а по сравнению с точкой b. Такое уменьшение и достигается при вращении внутреннего кольца, так как на половине оборота точка а разгружается совершенно, а в большей части другой половины нагружена не полностью (см. рис. 16.15).