Б74. Зависимость ресурса подшипника от с и p.

Подшипник не конструируется а выбирается из числа стандартных. Выбор производиться по заданному ресурсу и статической грузоподъемности. Ресурс заканчивается тогда, когда начинается усталостное выкрашивание поверхностных слоев. На основе экспериментов получено , где p=3 для шарика, p=10/3 для ролика, Pr-эквивалентная нагрузка на подшипник, Cr – динамическая грузоподъемность подшипника, при вероятности безотказной работы 90% может выдержать подшипник в течении 1 млн. оборотов, без появления признаков усталости. а₁-коэффициент оценки повышения надежности подшипника, а₂₃- учитывает качество Ме подшипника и условия эксплуатации.

Ресурс для подшипника в часах назначается в зависимости от ресурса машины, где он установлен, и от сложности замены. Для Электродвигателей и редукторов ресурс работы 12000 часов, для механических эпизодических действий 500 часов.

Б75. Условие подбора подшипника по динамической грузоподъемности.

Динамическая «С» грузоподъёмность подшипника – постоянная нагрузка, которая с вероятностью безотказной работы 90% может выдержать подшипник в течение 1 млн. оборотов без появления признаков усталости.

С=Р_г  ^p60nL_n/a₁a₂₃10⁶ , Н.

L_n – ресурс в часах, n – постоянная частота вращения,

Р_r – эквивалентная нагрузка на подшипник, a₂₃ учитывает качество металла подшипника и условие эксплуатации.

С(С)_пасп

Выбор подшипника по динамической грузоподъемности n10мин^-1.

Б76. Учет переменности режимов нагружения подшипника.

Учет переменности режима нагрузки принято выполнять путем замены нагрузки P в формуле L=(C/P)^p эквивалентной нагрузкой

Где L_i – число млн оборотов при нагрузке P_i, где P_i вычисляется для кажд уровня нагрузки.

Б77. При каких условиях эксплуатации подшипники выбирают по статической грузоподъемности.

Статическую грузоподъемность используют для подбора подшипников при малых частотах вращения n<10мин^-1, когда число циклов нагружений мало и не вызывает усталостных разрушений, а также для проверки подшипников, рассчитанных по динамической грузоподъемности. Условие проверки и подбора: P₀≤C₀, где P₀ – эквив статич нагрузка, С₀ – статич грузоподъемность.

Б78. Область применения подшипников скольжения.

Область применения подшипников скольжения в современном машиностроении сократилось в связи с распространением подшипников качения. Однако значение подшипников скольжения в современной технике не снизилось. Их применяют очень широко, и в целом ряде конструкций они не заменимы. К таким подшипникам относятся: 1.разъемные подшипники, необходимые по условиям сборки, например, для коленчатых валов; 2. высокоскоростные подшипники (V>30м/с), в условиях работы которых долговечность подшипников качения резко сокращается (вибрации, шум, большие инерционные нагрузки на тела качения);

3. Подшипники прецизионных машин, от которых требуется особо точное направление валов и возможность регулировки зазоров; 4, подшипники, работающие в особых условиях (воде,агрессивных средах и т.п.), в которых подшипники качения не работоспособны из-за коррозии; 5. подшипники дешевых тихоходных механизмов и некоторые другие

.

Б79. Условия работы и виды разрушения подшипников скольжения.Вращению цапфы в подшипнике противодействует момент сил трения. Работа трения нагревает подшипник и цапфу. От поверхности трения теплота отводится через корпус подшипника и вал, а также уносится смазывающей жидкостью. Для любого установившегося режима работы подшипника существует тепловое равновесие: теплоотдача равна тепло­выделению. При этом станавливаетсяопределенная тем­пература. Чем больше тепловыделение и хуже условия теплоотдачи, тем выше температура теплового равновесия. Эта температура не должна превышать некоторого предельного значения, допускаемого для данного материала подшипника и сорта масла. С повышением температуры понижается вязкость масла и увеличивается вероятность заедания цапфы в подшипнике. В конечном результате заедание приводит к выплавлению вкладыша. Перегрев подшипника является основной причиной его разрушения.Работа подшипника сопровождается износом вкладыша и ца­пфы, что нарушает правильную работу механизма и самого подшипника. Если износ превышает норму, то подшипник бракуют. Интенсивность износа, связанная также с работой трения, определяет долговечность подшипника.При действии переменных нагрузок (например, в поршневых двигателях) поверхность вкладыша может выкрашиваться всле­дствие усталости. Усталостное выкрашивание свойственно под­шипникам с малым износом и наблюдается сравнительно редко. В случае действия больших кратковременных перегрузок ударного характера вкладыши подшипников могут хрупко разрушаться..

Б80. жидкоеТрение определяет износ и нагрев подшип­ника, а также его КПД. Для уменьшения трения подшипники скольжения смазывают. В зависимости от режима работы подшипника в нем может быть полужидкостное или жид­костное трение. При жидкостном трении рабочие поверхности вала и вклады­ша разделены слоем масла, толщина h которого больше суммы высот R_z шероховатостей поверхностей.При этом условии масло вос­принимает внешнюю нагрузку, предотвращая непосредственное соприкасание рабочих поверхно­стей, т. е. их износ. Сопротивле­ние движению в этом случае определяется только внутренним трением в смазочной жидкости. Значение коэффициента жидкост­ного трения находится в пределах 0,001...0,005 При полужидкостном трении это условие не соблюдается, в подшипнике будет смешанное трение — одновременно жид­костное и граничное. Граничным называют трение, при котором трущиеся поверхности покрыты тончайшей пленкой масла, образовавшейся в результате действия молекулярных сил и химических реакций активных молекул масла и матери­ала вкладыша. Способность масла к образованию граничных пленок (адсорбции) называют маслянистостью (липкостью, смачиваемостью). Граничные пленки устойчивы и выдерживают большие давления. Однако в местах сосредоточенного давления они разрушаются, происходит соприкасание чистых поверх­ностей металлов, их схватывание и отрыв частиц материала при относительном движении. Полужидкостное трение со­провождается износом трущихся поверхностей даже без по­падания внешних абразивных частиц. Значение коэффициента полужидкостного трения зависит не только от качества масла, но также и от материала трущихся поверхностей. Для распространенных антифрикционных материалов коэффициент полужидкостного трения равен 0,008...0,1.Для работы подшипника самым благоприятным режимом является режим жидкостного трения. Образование режима жидкостного трения является основным критерием расчета большинства подшипников скольжения. При этом одновременно обеспечивается работоспособность по критериям износа и за­едания.

Б81. Основные условия, необходимые для образования жидкостного трения. На рис. 16.4 показаны две пластины А и Б, залитые маслом и нагруженные силой F. Пластина А движется относительно пластины Б со скоростью v_a. Если скорость v_a мала, то пластина А выжимает смазку с пластины Б. Поверхности пластин непосредственно со­прикасаются. При этом образуется полужидкостное трение. При достаточно большой скорости v_a пластина А поднимается в масляном слое и принимает наклонное положение, подобно тому, как поднимаются глиссер или водные лыжи, скользящие по воде.Между пластинами образуется сужающийся зазор. Вязкое и липкое масло непрерывно нагнетается в этот зазор. Протекание масла через сужающийся зазор сопровождается образованием давления р, которое уравновешивает внешнюю нагрузку. В этом случае движение продолжается в условиях жидкостного трения. Переход к режиму жидкостного трения происходит про некоторой скорости, называемой критической.

Толщина масляного слоя возрастает с увеличением вязкости масла и угловой скорости цапфы. С увеличением нагрузки толщина масляного слоя уменьшается.

Для образования режима жидкостного трения необходимо соблюдать следующие основные условия: 1) между скользящими поверхностями должен быть зазор клиновой формы; 2) масло соответствующей вязкости должно непрерывно заполнять зазор; 3) скорость относительного движения поверхностей должна быть достаточной для того, чтобы в масляном слое создалось давление, способное уравновесить внешнюю нагрузку.