Повышение долговечности узлов с радиальными шариковыми подшипниками

• Автор: Псюкало, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ПАРАМЕТРАМ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МАШИН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Виды и причины преждевременных отказов радиальных шариковых подшипников.

1.2 Анализ исследований по долговечности узлов с радиальными шариковыми подшипниками.

1.3 Выводы и задачи исследований

2 ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ УЗЛОВ С РАДИАЛЬНЫМИ ШАРИКОВЫМИ ПОДШИПНИКАМИ.

2.1 Анализ механизма работы подшипников качения при различных видах нагружения

2.2 Анализ распределения нагрузки на тела качения подшипника в зависимости от величины радиального зазора

2.3 Анализ работы промежуточной опоры ВОМ фактора Т0К.

2.4 Способ, обеспсчившощий повышение долговечности узлов с радиальными шариковыми подшипниками.
2.5 Выводы по главе.
3 ПРОГРАММАМ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Цель, задачи и программа экспериментальных исследований.
3.2 Оборудование и методика определения гарантированной зоны разгрузки у эксплуатировавшихся подшипников
3.3 Оборудование и методика подготовки упругого элемента
3.4 Оборудование и методика лабораторных исследований.
3.4.1 Оборудование и методика измерения температуры нагрева и момента трения радиальных шариковых подшипников.
3.4.2 Методика тарировки лабораторного оборудования.
3.5 Оборудование и методика производственных испытаний
3.6 Оборудование и методика металлографических исследований
3.7 Методика обработки экспериментальных данных.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Результаты определения гарантированной зоны разгрузки у эксплуатировавшихся подшипников
4.2 Результаты лабораторных испытаний узла с подшипниками 8.
4.2.1 Результаты измерения температуры нагрева подшипников узла.
4.2.2 Результаты измерения момента трения в подшипниках узла
4.2.3 Выводы по результатам лабораторных испытаний
4.3 Результаты производственной проверки способа, обеспечивающего повышение долговечности подшипниковых узлов, на примере промежуточной опоры ВОМ трактора Т0К
4.3.1 Результаты производственных испытаний.
4.3.2 Выводы по результатам производственных испытаний
4.4 Результаты металлографических исследований
4.4.1 Результаты металлографических исследований
4.4.2 Выводы по результатам металлографических исследований
4.5 Выводы по главе.
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ УЗЛОВ С РАДИАЛЬНЫМИ ШАРИКОВЫМИ ПОДШИПНИКАМИ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


По результатам исследований принимаются меры, направленные на устранение причин отказов подшипников для реализации их во всех звеньях конструкторского и производственного процесса создания изделия, где аго необходимо. Неправильный выбор типа подшипника или его модификации, конструктивно не соответствующей условиям работы узла, в каждом конкретном случае вносит в конструкцию изделия порок, служащий постоянно действующим фактором, вызывающим систематический, преждевременный отказ подшипников, снижение надежности работы изделия и его техникоэкономических показателей по причине незапланированных простоев в ремонте. На расчетную долговечность подшипника большое влияние оказывает величина действующей на него нагрузки. Ее оценка должна быть предельно точной, так как ошибка в определении ее величины, например, в 2 раза, в большую или меньшую сторону соответственно уменьшает или увеличивает расчетную долговечность в 8 раз. А это, в свою очередь, приводит к выбору типоразмера подшипника соответственно либо с большим запасом, либо с заниженной грузоподъемностью, что влияет на габариты подшипника и узла в целом. Ошибочно выбранный подшипник с заниженной грузоподъемностью, даже при обеспечении всех остальных условий для его нормальной работы, закономерно преждевременно выходит из строя задолго до ожидаемого расчетного срока. Рисунок 1. Отказы по причине ошибочно определенных режимов работы подшипника носят систематический характер. Подшипники в этом случае обычно имеют повышенный нагрев. Если в узле обеспечена надежная смазка подшипника и теплоотвод, вид преждевременного его разрушения показан на рисунке 1. Это питтинг рабочей поверхности внутреннего кольца радиального шарикоподшипника в результате его перегрузки. Точность подшипника это степень соответствия действительных значений геометрических и функциональных параметров подшипника и его деталей расчетным нормам. Виды отказа подшипников но этому показателю не сопровождаются механическими разрушениями элементов подшипника. Тем не менее отказ по точности вращения подшипника в изделии недопустим в той же мере, что и отказ по механическому разрушению элементов подшипника. При неправильном выборе подшипника с пониженным, против требуемого, классом точности его непригодность отказ по точности вращения выявляется сразу после запуска изделия в работу. Внешне это проявляется в виде повышенной вибрации и шумности работы узла, а в металлорежущем, прецизионном прокатном оборудовании, в полиграфических станках, приборах различного назначения пониженная точность подшипника не позволяет обеспечить выходные параметры оборудования по точности и получение изготавливаемой на нем продукции требуемого качества. Преждевременный отказ подшипника качения по потере точности может наступить через некоторое время с начала работы, как результат изменений первоначальных размеров, формы или взаимного положения поверхностей колец или тел качения. Такие изменения могут возникнуть в результате абразивного износа рабочих поверхностей колец и тел качения от внесенных в полость подшипникового узла и подшипника загрязнений или как результат истирания рабочих поверхностей от проскальзывания по ним тел качения при малой нагрузке и высокой частоте вращения подшипника. Еще один вид преждевременного отказа подшипника связан с неправильным выбором посадки. На рисунке 1. У него блестящая, зеркально отполированная изношенная поверхность отверстия от проворачивания кольца на валу. Подшипник работал при значительной частоте вращения вала, в условиях хорошей обильной смазки, под небольшими нагрузками. Причина отказа кроется в выборе посадки подшипника на вал с недостаточным натягом. Неправильный выбор посадки подшипника приводит к местным микропроскальзываниям относительно друг друга посадочных поверхностей подшипника и вала или корпуса. В зонах проскальзывания происходит износ сопряженных поверхностей, как подшипника, так и узла, окисленные продукты износа способствуют развитию этого процесса, называемого фреттингкоррозией. Рисунок 1. Фреттингкоррозия может создать очаги концентрации напряжений, которые могут вызвать трещину в кольце, как это показано на рисунке 1. Рисунок 1.