Смазка подшипников

Динамика подшипника

Каждый шарик или ролик подшипника (рис. 11.2, 11.3) прижат к наружному кольцу центробежной силой

F _цб = m (w_с)² D _m / 2,)

где т — масса шарика или ролика.

Ранее отмечалось, что контактные напряжения у наружного кольца меньше, чем у внутреннего, поэтому дополнительная нагруз­ка центробежными силами наружного кольца практически не влияет на работоспособность подшипника. Это положение остается справедливым только до некоторых частот вращения, которые считаются нормальными для данного подшипника (см. примеры в табл.1). У высокоскоростных подшипников влияние центробежных сил возрастает. Центробежные силы особенно неблагоприятны для упорных подшипников (рис. 11.2, д, е).Здесь они расклинивают кольца и могут давить на сепаратор — повышаются трение и износ.

Кроме центробежных сил на шарики упорного подшипника действует гироскопический момент, связанный с изменением направления оси вращения шарика в пространстве (рис. 11.10):

M _г = Jw _ш w _с

где J — момент инерции шарика относительно своей оси.

Под действием гироскопического момента шарик стремится повернуться в направлении, перпендикулярном направлению качения. Вращение возможно, если

M _г > M _Т = FfD _w,

где М _Т — момент сил трения между шариком и кольцами; F — нагрузка на шарик. Вращение шариков под действием М _г сопровождается дополнительными потерями и износом.

В радиальных подшипниках направление оси вращения шариков или роликов в пространстве не изменяется. Поэтому на них не действуют

Рис.11.10. Центробежные силы и гироскопические моменты,

действующие на тела качения в подшипнике.

гироскопические моменты.

Радиально-упорные подшипники занимают промежуточное положение. Для них

M _г = Jw _ш w _сsina,

где a — угол давления (см. рис. 11.8).

Таким образом, вредное влияние динамических факторов больше всего проявляется в упорных подшипниках. Поэтому допускаемые частоты вращения для упорных подшипников значительно ниже, чем для радиальных и радиально-упорных. При высоких частотах вращения упорные подшипники рекомендуют заменять упорно-радиальными.

Смазка существенно влияет на долговечность подшипников. Она уменьшает трение, снижает контактные напряжения, защищает от коррозии, способствует охлаждению подшипника. Для смазки подшипников качения применяют пластичные (густые) мази и жидкие масла. Последние более эффективны для охлаждения и уменьшения потерь. Необходимое количество масла для подшипников качения очень невелико. Излишнее количество масла только ухудшает работу подшипника. Например, если сепаратор погрузить в масло, то оно будет препятствовать его свободному вращению, увеличиваются потери и нагрев подшипника. Подшипниковые узлы необходимо тщательно защищать от попадания пыли и грязи. В противном случае их ресурс резко снижается.

Дата добавления: 2014-01-20