Главная Обратная связь

Дисциплины:






Материалы подшипников



Все подшипники качения изготовляют из высокопрочных подшипниковых сталей с термической обработкой, обеспечивающей высокую твердость. Шарики ролики и кольца изготовляют из сталей ШХ15, ШХ 15СГ, ШХ20СГ. Применяют и низкоуглеродистые легированные стали с последующей цементацией и закалкой 18ХГТ, 20Х2Н4А.

Большое значение для работы подшипника имеет качество сепаратора. Сепараторы разделяют и направляют тела качения. В подшипниках без сепаратора тела качения набегают друг на друга. При этом кроме трения качения возникает трение скольжения, увеличиваются потери и износ подшипника. Сепараторы подшипников качения выполняют из мягкой, углеродистой стали, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов, пластмасс (текстолита и других слоистых пластиков, а также из полиамидов) и некоторых других материалов. В условиях ударных нагрузок и при высоких требованиях и бесшумности работы подшипников качения шарики и ролики изготовляют из пластмасс (стеклопластиков).

 

Условия работы подшипников качения, влияние на его работоспособность.

 

При радиальном нагружении подшипника силы действующие на тела качения распределяются неравномерно. В восприятии нагрузки участвуют только тела качения, расположенные на дуге не превышающей 180º (нагруженная зона). Задача распределения сил между телами качения является статически неопределимой.

По условию равновесия внутреннего кольца можем написать

где , а Z – число шариков;

Пренебрегая изгибом колец их деформацию можно представить

; ;

n – номер тела качения.

Согласно теории контактных деформаций зависимость между деформацией шарика δ и вызывающей деформацию силой Fr можно написать в следующей формуле ,

где с – коэффициент пропорциональности,

тогда , , ,

или: ; ;

Согласно предыдущим равенствам можно написать,

что ; ;

отсюда ;

Подставляя полученный значения в исходную формулу и решая относительно Fo получим:

Подсчитано, что отношение

для любого числа шариков, встречающегося в подшипниках. При этом

Вводя поправку на влияние радиального зазора и неточности размеров деталей, практически принимают:

.

,

где, γ - угол наклона линии контакта.

Распределение нагрузки зависит от величины зазора в подшипниках и от точности геометрической формы его деталей. Зазоры увеличиваются от износа подшипника при эксплуатации. При этом прогрессивно ухудшается условие работы вплоть до разрушения подшипника.

 

Контактные напряжения в деталях подшипника.

При вращении внутреннего кольца подшипника в каждой точке контакта колец или шариков контактные напряжения изменяются по отнулевому циклу



(точки а и б)

 
 

 

Период цикла напряжений в каждой точке беговых дорожек колец равен времени перемещения очередного шарика в данную точку. При равной нагрузке Fo напряжение в точке а кольца больше чем напряжение в точке б, так как в точке а шарик соприкасается с выпуклой, а в точке б с вогнутой поверхностью. В этих условиях равное число циклов напряжений вызовет усталостное разрушение прежде всего в точке а. Нагрузку на внутреннее кольцо по количеству циклов нагружения можно уменьшить вращением внутреннего кольца, при котором на половине оборота (в верхнем положении точки а) кольцо полностью разгружается. Поэтому при конструировании узлов благоприятным считается случай вращения внутреннего кольца подшипника. Контактные напряжения определяются при известных Fo, F1, … Fn.

 

Виды разрушения и критерии расчета подшипников.

  1. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей колец и шариков. Наблюдается у подшипников после длительной работы в нормальных условиях.
  2. Разрушение колец и тел качения. Скалывание буртов.
  3. Износ колец и тел качения из-за грязной смазки.
  4. Разрушение сепараторов, от действия центробежных сил и тел качения.
  5. Пластические деформации в виде вмятин и лунок на беговых дорожках.

Подшипники рассчитывают

  1. на выносливость по динамической грузоподъемности .
  2. на статическую грузоподъемность при n ≤ 1 об/мин.

 

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...