Надёжность подшипников качения

Пути повышения надёжности ТО.

1. Повышение сопротивляемости ТО внешним воздействиям.

Методы создания прочных, жёстких, износостойких узлов за счёт их рациональной конструкции. Применение виброзащитных схем.

2. Применение автоматики для повышения надёжности.

Создание самонастраивающихся и саморегулируемых ТО, которые подобно живым организмам обладают функциями приспособления к изменившимся условиям работы и восстанавливают утраченную работоспособность, и это позволит ТО осуществлять свои функции длительное время.

Автоматика так же необходима для обеспечения качества и надёжности ТО.

3. Создание ТО с регламентированными показателями надежности.

Если сравнить две технические установки (для первой известны основные параметры и показатели, определяющие её надёжность, а для второй эти данные отсутствуют), то возможности по эффективному использованию этих установок различны.

Информация о надёжности изделия имеет не меньшую ценность, чем достижения данного уровня качества.

ГЛАВА 7.

Надёжность элементов механизма.

Вероятность безотказной работы отождествляется с вероятностью выполнения известного условия

где P – приведенная нагрузка на подшипник:

L – заданный ресурс: (млн. об.)

Р – показатель степени:

Р = 3 для шарикоподшипников

Р =10/3 для роликоподшипников

В отличие от обычных расчётов, Р рассматривают как случайную величину, 90% динамического и грузоподъемного значения которой приводятся в каталогах и обозначается как С ₉₀

Среднее значение динамической грузоподъемности:

= 1,46 С ₉₀ – для роликоподшипников

=1,52 С ₉₀ – для шарикоподшипников

Полагаем, что приведенная нагрузка Р и динамическая грузоподъемность С распределены по нормальному закону.

Тогда вероятность безотказной работы определяем по квантили нормированного нормального распределения.

, т.е. и

– коэффициент запаса по средним нагрузкам;

– среднее значение динамической грузоподъемности;

-среднее значение приведенной нагрузки;

– коэффициенты вариации динамической грузоподъемности и приведенной нагрузки.

Среднее значение приведенной нагрузки вычисляют по обычным зависимостям, в которые представляют средние значения радиальной и осевой нагрузок, действующих на подшипник.

Коэффициент вариации приведенной нагрузки принимают равным коэффициенту вариации внешней нагрузки, действующей на подшипник, ввиду их линейной зависимости.

Коэффициент вариации динамической грузоподъемности V_С принимают равным

V_С = 0,25 - для роликоподшипников

V_С = 0,27 - для шарикоподшипников

Распределение ресурса подшипников подчиняется закону Вейбулла. В соответствии с этим законом связь между вероятностью безотказной работы и ресурсом L выражается зависимостью

где L ₉₀ — 90% ресурс

a = 1,5 — параметр формы кривой распределения Вейбулла, связанный с распределением ресурса.

В расчётах подшипников качения отношение называют коэффициентом надёжности _, который определяется по формуле, вытекающей из предыдущего выражения:

Учитывая, что между ресурсом L и динамической грузоподъёмностью C существует соотношение получаем

P = 3 – шарикоподшипниковый

P = 10/3 – роликоподшипниковый

Среднее значение грузоподъёмности

Среднеквадратическое отклонение динамической грузоподъёмности:

Коэффициент вариации динамической грузоподъёмности

Средний ресурс:

a ₁ – коэффициент надёжности;

a ₂ – коэффициент материала;

a ₃ – коэффициент смазки;

Р = 3 – шарикоподшипниковый;

Р = 10/3 – роликоподшипниковый;

Пример расчёта: определить вероятность безотказной работы роликоподшипника № 2207, нагруженного случайной радиальной силой, коэффициент вариации которой , частота вращения внутреннего кольца подшипника n = 300мин^-1, требуемый ресурс = 3500 час. Среднее значение приведённой нагрузки = 4500 Н

Решение:

1. По каталогу-справочнику определяем 90% динамической грузоподъёмности:

С ₉₀ = 25600Н

2. Вычисляем заданный ресурс:

3. Находим среднее значение динамической грузоподъёмности:

Н

4. Определим коэффициент запаса по средним значениям:

5. Коэффициент вариации эквивалентной динамической нагрузки принимаем равным коэффициенту вариации внешней нагрузки: V_p = V_F = 0,12

6. Квантиль нормированного нормального распределения определяется по формуле:

7. По таблицам нормального распределения в зависимости от полученной

находим, что вероятность безотказной работы рассчитываемого подшипника

Дата добавления: 2014-01-11