Подшипники качения

Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба — дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большое число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

• По виду тел качения

  • Шариковые,

  • Роликовые;

• По типу воспринимаемой нагрузки

  • Радиальные,

  • Радиально-упорные,

  • Упорно-радиальные,

  • Упорные,

  • Линейные;

• По числу рядов тел качения

  • Однорядные,

  • Двухрядные,

  • Многорядные;

• По способности компенсировать перекосы валов^[5]

  • Самоустанавливающиеся,

  • Несамоустанавливающиеся.

2. Выделяют различные виды повреждений зубчатых колес:

- излом зубьев (усталостный; статический из-за попадания в зацепление зубьев посторонних предметов и заедания валов колес в подшипниках скольжения, разрушениями подшипников качения или других деталей; трещины; скол торцев; скол вершин);

- контактные повреждения зубьев (усталостное выкрашивание; отслаивание поверхностного слоя);

- износ зубьев (абразивно-механический; заедания; поднутрение);

- пластические деформации рабочих поверхностей зубьев.

Решающая роль той или иной причины выхода из строя зубчатых колес зависит от целого ряда факторов: материала колес, качества их изготовления (точность, шероховатость, термообработка), режимов эксплуатации и т. д.

Несмотря на то, что излом в общей статистике повреждений имеет относительно небольшую долю, он является наиболее опасным видом повреждения, поскольку приводит к аварийной остановке машины. При чем при поломке одного зуб увеличиваются динамические воздействия на последующий зуб, что приводит к увеличению числа разрушенных зубьев.

Наличие излома или трещины хотя бы одного из зубьев, независимо от причины его возникновения является браковочным признаком.

Излом зуба происходит в зоне максимального напряжения (у скругления ножки зуба) по продольному сечению и имеет криволинейный поперечный контур, который в зависимости от вида нагрузки и термообработки бывает либо вогнутым, либо выпуклым. Усталостный излом имеет вогнутый профиль, т. е. направленный в тело колеса. Для колес улучшенных или объемно-закаленных - без ступеньки, для колес с поверхностным упрочнением со ступенькой.

Статистический излом, встречающийся реже, имеет выпуклый контур, также без ступеньки и со ступенькой. В случае поверхностного упрочнения начальная трещина на глубину упрочненного слоя образуется от воздействия нормальных напряжений, а дальнейшее разрушение происходит под воздействием касательных напряжений.

Усталостному излому предшествует трещина усталости, которая начинает зарождаться на нагруженной стороне у основания зуба, чаще на кромке торца; в дальнейшем трещина развивается вдоль ножки зуба по нормали к переходной кривой в направлении сжатой стороны. На поверхности усталостного излома, чаще из-за малых размеров зуба, можно наблюдать ни пять, а три зоны развития трещины:

- гладкую, где происходило зарождение трещины и ее медленный рост,

- шероховатую, где рост трещины ускоряется,

- грубую, где произошло хрупкое разрушение зуба.

24.