5. 4. Критерії роботоздатності підшипників. Підбір підшипників кочення за динамічною і статичною вантажепідйомністю

Основна причина втрати роботоздатності вальницями кочення- втомне руйнування робочих поверхонь тіл кочення та бігових доріжок кілець внаслідок циклічного контактного навантаження. Цей вид пошкоджень спостерігається після тривалої роботи і супроводжується підвищенням шуму та вібрації.

Пластичні деформації проявляються у вигляді вм’ятин, ямок на доріжках котіння. Особливо у важконавантажених тихохідних підшипниках при дії великих навантаг без обертання або ударних навантаг.

Має місце абразивне спрацьовування як результат недостатнього захисту від абразивних часток (пилу та бруду), яке є основною причиною виходу з ладу підшипників автомобілів, тракторів, будівельних та гірничих машин.

При роботі підшипників також щення, дуже малих проміжків проявляються задири робочих поверхонь як результат недостатнього змащеня, а також причиною може бути неправильний монтаж.

Розколювання кілець і тіл котіння проявляється через перекоси при монтажі або при великих динамічних навантаженнях.

У швидкохідних підшипниках можуть спостерігатися руйнування сепараторів від дії відцентрових сил і тиску тіл кочення на них через значний розкид діаметрів тіл кочення в одному підшипнику.

Сучасний розрахунок підшипників ґрунтується тільки на двох критеріях:

1) розрахунок на статичну вантажопідйомність за залишковими деформаціями;

2) розрахунок на ресурс (довговічність) за втомним викришування.

Методика підбору стандартних підшипників також стандартизована і відповідає в основному вимогам міжнародної організації зі стандартизації (ISO).

Розрізняють підбір підшипників за динамічною вантажопідйомністю для попередження втомного руйнування (викришування) і статичною вантажопідйомністю для попередження залишкових деформацій

Підбір підшипників кочення за динамічною вантажопідйомністю С (за даним ресурсом або довговічністю) здійснюють при частоті обертання n ≥ 10 хв^-1. При n від 1 до 10 хв^-1 в розрахунку приймають n=10 хв^-1.

Умова підбору: С (потрібна) ≤ С (паспортна або з каталогу), або

С_пот ≤ С_кат. (5.1)

Динамічна вантажопідйомність і ресурс звязані емпіричною залежністю

або (5.2)

де L – ресурс, млн.. обертів; Р – еквівалентне навантаження;

р =3 для кулькових підшипників та 3,33для роликових.

Ресурс у годинах визначиться:

(5.3)

де n –частота обертання валу, хв.^-1.

Еквівалентне навантаження визначиться:

де F_r, F_a – радиальне та осьове навантаження; X, Y – коефі-цієнти осьового та радіального навантажень; V – коефіцієнт обертання, який приймають за умови обертання зовнішнього кільця 1,2; внутрішнього – 1,0; - коефіцієнти безпеки та температурний коефіцієнт.