Материалы подшипников
Тела качения и кольца изготовляют из высокопрочных шарикоподшипниковых хромистых сталей ШХ9, ШХ15 и других с термообработкой и последующими шлифованием и полированием. Витые ролики изготовляют навиванием из стальной полосы. Твердость закаленных тел качения и колец HRC61—66.
Сепараторы чаще всего штампуют из мягкой листовой стали. Для. высокоскоростных подшипников сепараторы изготовляют массивными из бронзы, латуни, легких сплавов или пластмасс.
Контрольные вопросы
1. Из каких деталей состоят подшипники качения?
2. Можно ли применять шариковые радиальные подшипники для восприятия комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок?
3.Каковы достоинства подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения?
4. Укажите достоинства и недостатки шариковых подшипников по сравнению с роликовыми.
5.В каких случаях следует применять сферические подшипники?
Виды разрушения подшипников качения
Основными причинами потери работоспособности подшипников качения являются:
Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей тел качения и беговых дорожек колец в виде раковин или отслаивания (шелушения) вследствие циклического контактного нагружения. Усталостное выкрашивание является основным видом 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 по причине недостаточной смазки или слишком малых зазоров 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.
Критерии работоспособности подшипников качения
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/сек.
Невращающиеся подшипники или медленно вращающиеся (с угловой скоростью ω≤ 0,105 рад/сек) рассчитывают на статическую грузоподъемность.
Подшипники качения не конструируют, а подбирают по коэффициенту работоспособности.
Выбор типа подшипника
Выбор типа подшипника зависит от его назначения, направления и величины нагрузки, угловой скорости, режима работы, стоимости подшипника и особенностей монтажа. Для малых нагрузок и больших скоростей вращения принимают шариковые однорядные подшипники легких серий. Подшипники более тяжелых серий обладают большей грузоподъемностью, но допускаемая угловая скорость их меньше. При одновременном действии радиальной и осевой нагрузок выясняют, достаточен ли один подшипник или необходимо, чтобы каждая из нагрузок воспринималась отдельным подшипником (рис. 12.27).
Рис. 12.27. Пример установки вала на шариковых подшипниках при радиальной и значительной осевой нагрузке постоянного направления:
1 — войлочное уплотнение; 2 —свинцовое кольцо
При ударных или переменных нагрузках с большой кратковременной пиковой нагрузкой предпочтительны двухрядные роликовые подшипники (см. рис. 12.20). Шариковые подшипники менее требовательны к смазке, чем роликовые.