ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виды и причины выхода подшипников из строя из "Подшипники качения " На рис. 5.22, 6 показано поле линий скольжения для случая, когда нагрузка меньше предельной, но разность главных напряжений в зоне контакта превышает сто [21]. В этом решении, как и в предыдущем, материал принят изотропным однородным жесткопластическим. [c.355] Внутри области ABF материал находится в пластическом состоянии, т.е. всюду достигнут критерий текучести и позтому вдоль линий скольжения касательные напряжения постоянны и равны / 2. Окружающий эту область материал находится в жестком состоянии. Условно принимается, что в материале, находящемся в жестком состоянии, деформации отсутствуют. В пластической области деформации также отсутствуют, так как сдвигам препятствует окружающий ее жесткий материал. [c.355] В процессе работы подшипника, даже при постоянной нагрузке, угол ф изменяется в связи с процессом упрочнения металла из-за накопления микропластических деформаций. [c.355] Работами A.B. Орлова и других [11, 13] показано, что при качении из-за пластических деформаций происходит увеличение контактной площадки, причем наиболее интенсивно в начальный период с последующим быстрым снижением интенсивности процесса. Таким образом, если угол у при работе подшипника может быть стабильным, то угол ф относительно стабилизируется лишь после длительной его работы. Это хорошо согласуется с данными исследований фирмы СКФ, в соответствии с которыми под поверхностью дорожки качения наблюдают изменение микроструктуры в виде двух семейств полос, проявляющихся после травления шлифов металла. Сначала, после сравнигельно небольшого времени работы подшипника, появляется на протравленных шлифах семейство полос, наклоненных к дорожке качения под углом приблизительно 30 . Если подшипник отработает под нагрузкой большее число циклов, то на шлифах появляется другое семейство полос, наклоненных под углом приблизительно 85°. [c.355] Нередко по следу качения, образованному на кольцах, можно определить причину неблагополучной работы подшипника. На рис. 5.26 схематично показаны следы качения на кольцах, которые были перекошены относительно друг друга. При перекосах у вращающегося кольца образуется широкая дорожка качения. По всей окружности ширина ее одинакова. У невращающегося кольца дорожка качения более узкая с изменяющейся шириной. [c.356] Обычно повреждение одних деталей ведет к выходу из строя других. Процесс разрушения приобретает лавинообразный х актер, и в него вовлекаются другие детали узла. Поэтому одна причина будет вызывать другую. На рис. 5.27 показаны детали подшипников, снятые после лавинообразного разрушения. Предположительно последовательность их разрушения была такой. Произошло усталостное выкрашивание металла на большой площади дорожки качения внутреннего кольца. Возрастание сопротивления трению скольжения и качения привели к нагреву внутренних колец. Увеличение диаметров их отверстий привело к проворачиванию внутренних колец относительно посадочных мест на валах. Это вызвало ингенсивный нагрев, заклинивание и разрушение подшипников. [c.356] Ниже рассмотрены некоторые характерные виды повреяздений, приводящие к выходу подшипников из строя. [c.356] У упорных шариковых подшипников, работающих при малых нафузках, но относительно больших частотах вращения из-за центробежных сил при пуске и гироскопического эффекта могут появиться на дорожках качения повреждения в виде наклонных полос (рис. 5.35) [33]. [c.358] У подшипников, смонтированных без повреждений поверхности и перекосов и работающих с эффективным смазыванием, износ, как правило, пренебрежимо мал. Однако если смазочный материал не соответствует условиям эксплуатации или подшипник не защищен от попадания в зону контакта посторонних частиц таких, как песок, металлическая стружка, пыль и др., то может возникнуть интенсивное изнашивание дорожек качения колец, тел качения и сепаратора (рис. 5.36). При этом увеличивается радиальный зазор и изменяется профиль дорожки качения. Изнашивание может также возникнуть в результате недогрузки подшипника при большой частоте вращения. [c.359] Фреттинг-коррозия. Это особый вид интенсивного окисления деталей, находящихся в контакте, при повторяющихся относительно мальпс взаимных их перемещениях относительно друг друга. Фреттинг-коррозия появляется, например, у карданных подшипников, работающих в режиме малых угловых перемещений. В этих условиях смазочный материал, исходно разделяющий поверхности колец и тел качения, выдавливается из зоны контакта. Микронеровности контактирующих деталей будут взаимодействовать между собой. Вследствие периодически повторяющейся пластической деформации гребешки микронеровностей отшелушиваются. Ввиду малых перемещений тел качения относительно колец продукты изнашивания будут оставаться в зоне контакта или располагаться по ее краям. Вследствие большой суммарной поверхности чешуек металла происходит интенсивное их окисление. [c.359] Иногда фреттинг-коррозия наблюдается на торце внутреннего кольца и контактирующего с ним заплечиком вала из-за изгиба его при вращении и появляющихся вследствие этого периодических взаимных перемещений. Фреттинг-коррозия может появиться при проскальзывании колец подшипника относительно посадочных мест на валу и в корпусе. Если при монтаже подшипника в узле допустить перекос колец, то при его вращении может возникнуть фреттинг-коррозия. [c.360] Повреждение электротоком. Прохождение через подшипник электрического тока может привести к искрообразованию в зонах контакта, а следовательно, к структурным изменениям металла, а при большом токе - к оплавлению поверхности (рис. 5.38). [c.360] Разрушение деталей подшипников. Образование разрушающей трещины приводит к аварийном Твыходу из строя подшипникового узла. Возможной причиной появления ее у внутреннего кольца является чрезмерный натяг при посадке на вал или закрепительную втулку. Разрушение колец может также произойти из-за перегрузок (рис. 5.39), особенно ударного характера. В частности, разрушение могут вызвать удары по кольцам подшипника при монтаже и демонтаже (рис. 5.40). [c.360] Вернуться к основной статье