Эксплуатация подшипников качения. В. А. Сидоров

рис. 1.2.

      Табл. 1.1. Сравнение подшипников качения по эксплуатационным характеристикам: +++ – очень хорошо; ++ – хорошо; + – удовлетворительно; о – плохо; х – непригодно

      1.3 Кинематические и силовые характеристики подшипнИков качения

      Подшипник качения представляет собой по существу планетарный механизм, в котором водилом является сепаратор, функции центральных колес выполняют внешнее и внутреннее кольца, а тела качения заменяют сателлиты [2].

      В соответствии с теоремой Виллиса:

      где n_в, n_н и n_с – частоты вращения соответственно внутреннего кольца, внешнего кольца и сепаратора; D_н и D_в – диаметры окружностей расположения точек контактов тел качения соответственно на внешнем и внутреннем кольцах.

      Учитывая, что

      частоту вращения сепаратора можно определить по следующей формуле:

      где α – угол контакта тел качения с дорожками качения колец подшипника (рис. 1.3); D_pw – диаметр окружности осей тел качения:

      dw – диаметр тел качения; fg – геометрический параметр:

      Рис. 1.3. Угол контакта роликоподшипника

      Если неподвижно внутреннее кольцо подшипника (n_в=0), то за один оборот сепаратора наиболее нагруженная точка А на внутреннем кольце (рис. 1.4) получает число циклов нагружения, равное числу тел качения z. За один оборот внешнего кольца сепаратор делает 0,5 (1+f_g) оборота и число циклов нагружения точки А составляет

      Следовательно, в течение L миллионов оборотов внешнего кольца число циклов повторных нагружений точки А составляет

      При неподвижном внешнем кольце (n_н=0) частота вращения сепаратора будет равна

      Рис. 1.4. Положение нагруженной точки А

      на внутреннем кольце подшипника

      при действии радиальной нагрузки F_r на подшипник

      Сепаратор вращается в ту же сторону, что и внутреннее кольцо, и за один оборот внутреннего кольца сепаратор поворачивается на 0,5 (1+f_g) оборота. При этом точка А получает

      циклов нагружения. В течение L миллионов оборотов внутреннего кольца число циклов повторных нагружений точки А будет равно

      Из приведенных выше соотношений следует, что частота вращения сепаратора зависит от диаметра D_w при неизменном диаметре D_pw: частота возрастает при уменьшении D_w и уменьшается при увеличении D_w. В связи с этим различные размеры тел качения подшипника приводят к увеличению степени износа и выхода из строя сепаратора и подшипника в целом.

      Ресурс подшипника качения выражают в миллионах оборотов

      или