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.
- Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей колец и шариков. Наблюдается у подшипников после длительной работы в нормальных условиях.
- Разрешение колец и тел качения. Скалывание буртов.
- Износ колец и тел качения из-за грязной смазки.
- Разрушение сепараторов, от действия центробежных сил и тел качения.
- Пластические деформации в виде вмятин и лунок на беговых дорожках.
Подшипники рассчитывают
- на выносливость по динамической грузоподъемности.
- на статическую грузоподъемность при n < 1 об/мин.
Расчет на долговечность
ГОСТ 18854-73(82), ГОСТ 18855-73(82)
Критерием работоспособности подшипников качения при расчете на долговечность является усталостное выкрашивание поверхностных слоев.
Долговечность подшипников определяется как число оборотов или часов, которое должен проработать подшипник до появление трещин усталости кольца или тела качения.
Под номинальной долговечностью L(Ln) (расчетным ресурсом ) понимается срок службы при одинаковых условиях нагруженные, которые должны отработать без признаков усталости не менее 90% из определенного числа подшипников, подвергающихся испытаниям.
Паспортная динамическая грузоподъемность - С это такая постоянная нагрузка, которую подшипник можете выдержать в течение одного миллиона оборотов без появления признаков усталости.
Расчет (подбор) подшипников по С является расчетом с учетом вероятности неразрушения, равной 0,9.
Динамические грузоподъемность и ресурс связаны эмпирической зависимостью
L - ресурс, млн. оборотов;
Р - эквивалентная нагрузка,
Р = 3 для шариковых,
Р ≈ 10/3 ≈ 3,33 для роликовых подшипников.
<= [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] =>