3.17. Контактные напряжения в деталях подшипника.

В каждой точке поверхности контакта колец или шариков контактные напряжения изменяются по отнулевому циклу (см.рис справа, где изображены напряжения в точках a и b при вращении внутреннего кольца)

П ериод цикла напряжений в каждой точке беговых дорожек колец равен времени перемещения очередного шарика в данную точку. С переменными контактными напряжениями связан усталостный хар-р разрушения рабочих пов-тей деталей подшипника (выкрашивание). Благоприятным для сопротивления усталости является вращение внутреннего кольца, т.к. на половине оборота точка а разгружается совершенно, а в большей части другой половины нагружена не полностью. Считают, что шарики одинаково воспринимают нагрузку, кольца работают только на изгиб:

,где “+” - вращ. внешнее кольцо, “-” -внутреннее.

3.18. Причины выхода из строя подшипников качения.

1)усталостное выкрашивание (из-за повышенных контактных напряжений) С переменными контактными напряжениями связан усталостный хар-р разрушения рабочих пов-тей деталей подшипника (выкрашивание).

2)износ тел качения и дорожек качения

3)разрыв сепаратора (при больших центробежных силах)

4)вмятины (бринелирование). Наблюдается у тяжелонагруженных тихоходных подшипников.

5)раскалывание колец и тел качения связано с ударными и вибрационными перегрузками, неправильным монтажом, вызывающим перекосы колец, заклинивание и т.п.При нормальной эксплуатации не наблюдается.

3.19. Подбор подшипников качения по статической грузоподъемности. В каких случаях подбирают подшипники качения по статической грузоподъемности.

Данный расчет производят для невращающихся подшипников: n<1 об/мин, когда число циклов мало и не вызывает усталостных разрушений. -статическая грузоподъемность – нагрузка, под действием которой остаточные деформации составляют ,где D_W-диаметр тел качения.( -для радиальных и радиально-упорных, определяется экспериментально для каждого типа подшипников) ,где i-рядность

P₀-эквивалентная статическая нагрузка

,X₀-коэф-т радиальной нагрузки,Y₀-коэф-т осевой нагрузки.

3.20. Назначение радиальных подшипников качения, конструкция. Подбор этих подшипников по заданным нагрузке и ресурсу l.

Радиальные подшипники качения воспринимают радиальную нагрузку или преимущественно радиальную

. Шариковый радиальный однорядный под­шипник предназначен для восприятия радиаль­ной нагрузки и осевой, действующей в обоих направлениях. Сепаратор обычно штампованный, скрепленный из двух частей заклепками, и центрируется по телам качения.. Допускаемый взаимный перекос осей колец до 8⁰.

Роликовый радиальный подшип­ник с короткими цилиндрическими роликами предназначен для восприятия радиальных нагрузок. Роликопод­шипники очень чувствительны к относительным перекосам колец.

Подбор этих подшипников по заданным нагрузке и ресурсу L.

Если задан ресурс L и нагрузка, действующая на подшипник, то выбор подшипника будем осуществлять по С_r – динамическая грузоподъемность- такая постоянная нагрузка, которую может выдержать подшипник, при 90% вероятности не выходи из строя, миллион оборотов

(в часах) - ресурс подшипника – число оборотов, которое сделает одно из колец относительно другого до появления признаков усталости материала колец или тел качения.

n – частота вращения кольца подшипника;

P_r - эквивалентная динамическая нагрузка, которая учитывает условия нагружения и конструкцию подшипника.

Эквивалентная нагрузка для радиального подшипника:

k_б – коэффициент безопасности, k_Т – температурный коэффициент, вводимый только при повышенной рабочей температуре t>100⁰С

Если , то F_a не влияет на динамическую грузоподъемность →рассчитываем по короткой формуле (для однорядных подшипников)

Если , по длинной формуле.

V=1 – если вращается внутреннее кольцо подшипника, V=1,2 – если наружное

Коэффициенты X и Y зависят от конструкции подшипника и параметра осевого нагружения e. (из таблицы)