Повышение долговечности узлов сельскохозяйственных машин с коническими подшипниками

• Автор: Калинин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОШ ОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Особенности эксплуатации и причины отказов узлов конических подшипников.1

1.2. Анализ исследований по работоспособности узлов конических подшипников

1.3. Рабочая гипотеза

1.4. Выводы и задачи исследований

2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА РАБОТЫ УЗЛОВ КОНИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ.

2.1. Анализ работы главного редуктора прессподборщика ПРП1,6.

2.2. Модель силового взаимодействия в коническом подшипнике

2.3. Разработка технических решений по модернизации конических подшипников, обеспечивающих его работоспособность при отсутствии осевого зазора.
2.3.1. Обоснование необходимости создания в подшипнике разгрузочной зоны
2.3.2. Определение параметров и формы разгрузочной зоны.
2.4. Анализ работы модернизированного конического подшипника
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2.1. Методика подготовки модернизированных подшипников
3.2.2. Методика проведения лабораторных исследований
3.3. Методика металлографических исследований
3.4. Методика выполнения микрометража подшипников
3.5. Методика обработки экспериментальных данных.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УЗЛОВ КОНИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ
4.1. Результаты исследования угла поворота торцов роликов конических подшипников при отсутствии осевого зазора.
4.2. Динамика температуры нагрева колец подшипников
4.3. Результаты исследования момента фения в конических подшипниках.
4.4. Результаты металлофафических исследований
4.5. Результаты производственных испытаний конических подшипников на долговечность.
4.6. Выводы.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОДШИПНИКА С РАЗГРУЗОЧНОЙ ЗОНОЙ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Развитие современного сельскохозяйственного машиностроения предъявляет все более высокие требования к качественным показателям подшипников качения, основными из которых согласно ГОСТ - являются: показатели назначения (динамическая и статическая грузоподъемности, уровень вибрации, предельная частота вращения, габаритные размеры, класс точности, категория и др. В подавляющем большинстве случаев в результате совершенствования материалов, технологических процессов изготовления и монтажа подшипников обеспечивается заданный уровень их качественных показателей. Правильно выбранные и технологично установленные подшипники качения при соблюдении нормальных условий эксплуатации и хранения, как правило, отрабатывают срок службы и даже превышают его в 5-6 раз /5, , /. Радиально-упорные подшипники могут воспринимать радиальные и осевые на1рузки. Способность воспринимать осевые нагрузки зависит от угла конусности наружного кольца. При его увеличении осевая грузоподъемность возрастает, при этом уменьшается радиальная /5, /. Допустимые частоты вращения конических роликоподшипников по • сравнению с подшипниками, имеющими цилиндрические ролики, значительно ниже, они примерно такие же, как у сферических роликоподшипников. Конические роликоподшипники разъемные, что позволяет производить раздельный монтаж и демонтаж наружных и внутренних колец //. Конические подшипники устанавливают в опорах конических и червячных передач. КПП/4, 9, , /. При монтаже и в процессе эксплуатации однорядных конических подшипников требуется тщательная регулировка осевых зазоров. При этом не-обходимо избегать очень малых или, наоборот, чрезмерно больших зазоров, которые могут привести к недопустимому повышению рабочей температуры и даже разрушению деталей подшипника. Зачастую при монтаже подшипников в узел не соблюдаются требования, предъявляемые к установке подшипников, что приводит в дальнейшем к негативным последствиям /, , /. Износ подшипников качения неизбежен даже при их работе в нормальных условиях, при которых срок службы конических подшипников составляет несколько тысяч рабочих часов. После этого срока износ может достигнуть таких пределов, при которых дальнейшая работа подшипников невозможна /,/. Пределы допустимого износа подшипников различны в каждом отдельном случае в зависимости от типа подшипника, вида его износа, места установки подшипника и условий работы узла. Кроме нормального износа, конические роликоподшипники в процессе работы могут получить повреждения самого разнообразного характера: отпуск металла деталей подшипника вследствие их перегрева при отсутствии или недостаточной смазке; трещины, забоины и вмятины на поверхностях качения; интенсивный абразивный износ поверхностей качения вследствие попадания в подшипник различного рода загрязнений и т. Повреждение вызывает ненормальный шум или стуки в подшипнике, повышенный нагрев подшипника и сопрягаемых с ним деталей, нарушение плавности хода подшипника и т. Каждое повреждения происходит вследствие определенных причин, которые должны быть выявлены и немедленно устранены, в противном случае новый подшипник, установленный взамен поврежденного, будет подвергнут той же опасности преждевременного выхода из строя. Анализ литературных источников /8, , , , , , , / позволил установить наиболее распространенные виды и причины выхода из строя узлов с коническими роликовыми подшипниками. Особого внимания требуют преждевременные отказы подшипников, то есть отказы, появляющиеся раньше наступления его расчетного срока службы. Анализ причин отказов подшипников позволил составить классификационную схему преждевременных отказов (рисунок 1. Рассмотрим некоторые из этих причин более подробно. Такие изменения могут возникнуть по причине абразивного износа рабочих поверхностей колец и тел качения от внесенных в полость подшипникового узла и самого конического подшипника различного рода загрязнений или как результат истирания рабочих поверхностей от проскальзывания по ним тел качения. Также необходимо помнить, что от качества смазки и правильного режима подачи ее в подшипник, зависит срок службы подшипника и всего узла в целом //. Рисунок 1.