Для подшипников машин, работающих в абразивной среде
Для подшипников машин, работающих в абразивной среде (транспортные, дорожные, строительные, горные и многие другие машины), часто причиной разрушения является износ.
Разрушение сепаратора характерно ддя быстроходных подшипников, особенно работающих с осевыми нагрузками или с перекосом колец. Из-за неизбежной разноразмерное™ тел качения даже в пределах допуска происходит набегание части тел качения на сепаратор и отставание другой части, что приводит к дополнительным нагрузкам на сепаратор и его износу.
При ударах и перегрузках на рабочих поверхностях подшипников появляются вмятины, сколы бортов, происходит раскалывание колец и тел качения.
Иногда отказы подшипников качения связаны с повышением температуры, которое вызывает потерю необходимых свойств смазочного материала, структурные изменения (отпуск) в материале колец и тел качения. Для некоторых механизмов (например, в станках) большое значение имеют точность вращения и отсутствие вибраций в опорах.
В настоящее время в зависимости от
условий работы расчет (подбор) подшипников качения на заданный ресурс ведут по
ди
намической грузоподъемности (критерий усталостного выкрашивания), по
статической грузоподъемности (критерий максимальных контактных напряжений) и
проверяют подшипник по предельной частоте вращения.
Расчеты по критерию износостойкости из-за сложности пока не нашли широкого применения. Подходы к решению этой задачи изложены в [17].
17.3. Распределение нагрузки между телами качении (задача Штрибека)
|
Рис. 17.5. К определению наибольшей нагрузки на тело качения: а — схема распределения сил между телами качения; 6 — схема перемещения внутреннего кольца в направлении действия силы /■, |
Для определения контактных
напряжений в подшипнике качения необходимо знать закон распределения нагрузок
между телами качения. При решении этой статически неопределимой задачи полагают,
что подшипник изготовлен идеально, зазоры, натяги и силы трения отсутствуют.
Собственными деформациями колец, тел качения, вала и корпуса пренебрегают. Под
действием радиальной силы Fr тела качения нагружаются неравномерно (рис. 17.5,
а).
Из условия равновесия следует
где F0 — сила, действующая на наиболее нагруженное тело качения; γ —угол между смежными телами качения.