Долговечность подшипника влияние и факторы

Выбор подшипника осуществляется после выполнения серии расчётов с учётом значительного числа эксплуатационных критериев, к которым относятся усталостная долговечность изделия, требования, предъявляемые к его мощности, точности вращения, температурные ограничения, скоростные параметры, шумность и целый ряд иных факторов. Например, влияние на долговечность усталостного выкрашивания.

Общая информация о выполняемых расчётах

Полный расчёт, процедура достаточно сложная. Он включает несколько этапов.

Сначала рассматриваются динамические условия:

• определяется номинальная долговечность;
• рассчитывается долговечность с учётом надёжности, материала, влияния внешней среды и эксплуатационной долговечности;
• вычисляется долговечность системы, средневзвешенная нагрузка, зависимость от скорости вращения вала, мощности и нагрузки.

На втором этапе анализируются статические условия:

• находится статическая грузоподъёмность;
• считается эквивалентная аксиальная статическая нагрузка. Методики расчётов зависят от числа рядов тел качения (один или два);
• для изделий класса Р900 (900^ТМ) существует отдельная методика.

Разрушения подшипника могут происходить не только от усталости. На его долговечность оказывают влияние факторы, которые при первичном проектировании, не рассматривались. Примеры:

• неправильно организованная смазка;
• нарушения, допущенные при установке;
• низкое качество уплотнений;
• повышенные температуры;
• значительные скорости вращения;
• колебания различного характера (крутильные или поступательные).

Кроме вышеперечисленного, требуется обеспечение надлежащего обращения с изделиями и их ТО.

Что такое долговечность

Этим термином определяют число оборотов (вариант, период времени), которое предшествует развитию мест усталостного выкрашивания, достигающих определённых размеров.

Усталость металлов, фактор статистического характера, что не позволяет определить заранее и точно вычислить долговечность конкретного изделия. Проводимые испытания идентичных подшипников, в равных условиях, дают существенный разброс параметра долговечности.

Следовательно, наиболее достоверный прогноз долговечности позволяет получить статический анализ значительной выборки изделий, который производится в единых условиях. При этом прогнозирование долговечности изделий для конкретно заданного уровня надёжности обычно проводится с использованием функции Вейбулла.

Номинальная долговечность

Под этой величиной (обозначение L) понимают значение долговечности, величины которой достигает (превышает) ≥ 90% одинаковых подшипников контрольной группы, до достижения изделиями степени усталостного выкрашивания (альтернативное определение, достижение 90% надёжности одним подшипником при установленной нагрузке). Сроки службы подшипников (при их правильном монтаже и регулярной смазке) истекают в тот момент, когда напряжения периодического характера, действующие извне, приводят к возникновению на одной из контактирующих поверхностей усталостного выкрашивания на площади конкретного размера. Пример, у Timken она составляет 0,01 квадратного дюйма (6 мм²).

При расчётах следует руководствоваться следующей информацией:

• удвоение скорости вращения приводит к снижению на 50% срока службы изделия. Уменьшение в два раза, вдвое увеличивает этот срок;
• удвоение внешней нагрузки снижает долговечность почти в 10 раз. Её снижение вдвое приводит к увеличению показателя долговечности также в 10 раз.

Статическая долговечность

Статическая аксиальная грузоподъёмность рассчитывается с учётом max контактного напряжения, возникающего в неподвижном подшипнике в центре контакта и зоны действия нагрузки (180°), включающей несущую нагрузку и область дорожки качения.

Превышение заданного значения величины контактного напряжения приводит к бриннелированию дорожек качения. Если своевременно понизить нагрузки, то этой проблемой можно пренебречь. Требование касается также шумности, крутящего момента и вибрации. Если эти показатели достигают критических значений, нагрузку требуется уменьшить.