ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Контактная долговечность. Законы распределения из "Подшипники качения " На рис. 5,46 показан типовой график сила Р - пластическая деформация е, получаемый при испытании на растяжение закаленных подшипниковых сталей. На начальных этапах пластического деформирования для приращения Ае требуется относительно большое приращение усилия ЬР. Соответственно ширина к полосы сдвига при этом максимальная. По мере развития пластической деформации отношение ЛР / Де уменьшается и полоса сдвигов сужается. В момент, когда ДР / Де = О, ширина полосы А также станет равна нулю (сдвиг по линии). Степень деформации е = / / А станет равной бесконечности и в результате исчерпания пластичности произойдет разрушение. [c.363] Таким образом, накопление пластических деформаций из-за циклически повторяющихся нагружений при качении приводит к появлению несамозалечивающихся разрушающих трещин. [c.363] Контактная или усталостная долговечность - продолжительность работы подшипника до усталостного выкрашивания материала, обычно выражается числом оборотов или часами работы L до выхода подшипника из строя, или числом циклов нафужения N участка детали, на котором произошло усталостное выкрашивание. Контактная долговечность подшипников зависит от многих факторов, к числу которых относятся нормальные и касательные контактные напряжения прочностные свойства металла степень загрязненности стали неметаллическими включениями состояние контактирующих поверхностей. [c.363] Даже если группа одинаковых подшипников, изготовленных из одной плавки, на одном и том же оборудовании работает при одинаковых нагрузках в вдентичных условиях, их долговечности все равно будут различаться. Нередко максимальная долговечность отличается от минимальной в 50. .. 100 раз. Такой разброс долговечностей объясняется случайным характером попадания (или непопадания) в напряженную зону дорожек качения крупных включений, вызывающих появление усталостных трещин. Разброс долговечностей связан также со случайным расположением дефектов и неоднородностей металла, взаимное влияние которых способствует выкрашиванию. Если в напряженную зону попадает крупное включение, то долговечность подшипника будет ниже, чем при наличии в ней только мелких включений. [c.363] Распределение долговечностей одинаковых подшипников, отработавших в идентичных условиях, близко к законам лог ифмиче-ски нормальному и Вейбулла. Ниже приводятся некоторые сведения о [рафической интерпретации контактной долговечности подшипников или образцов металла, испытанных (или отработавших) в идентичных условиях. [c.363] Ордината каждой экспериментальной точки подсчитывается следующим образом для вероятности, вьфаженной в долях единицы, и - 0,5) / и, а в процентах [(/ - 0,5) / л] 100 %, где I - номер подшипника в ряду, где они расположены в порядке возрастания долговечностей п - общее число подшипников в партии. [c.364] Если на оси ординат шкалу вероятностей сделать неравномерной, то результаты испытаний можно представить прямой линией. В этом случае ордината, например Р = 20 %, должна быть перенесена (показано стрелками новое место на шкале в скобках). Для законов распределения логарифмически нормального и Вейбулла имеются специальные вероятностные сетки с неравномерной разбивкой шкалы оси ординат. Если результаты испытаний строго соответствуют этим законам, то экспериментальные точки ложатся на прямые линии. [c.364] На рис. 5.48 на логарифмически нормальной и Вейбулла вероятностных сетках приведены результаты испытаний на контактную долговечность п ни из 170 образцов, изготовленных из стали ШХ15, закаленных по стандартной для подшипниковой промышленности технологии [23]. Они имели сферическую рабочую часть диаметром 6 мм. Их обкатывали под нагрузкой между двух дисков с цилиндрическими рабочими поверхностями. Распределение долговечностей ближе к логарифмически нормальному закону, чем к закону Вейбулла. [c.364] Закономерности образовадия усталостных трещин, приводящих к выкрашиванию, у этих образцов и подшипников одинаковы. Поэтому распределение долговечностей подшипников также должно быть ближе к логарифмически нормальному закону. Однако при обработке результатов испытаний партий, состоящих из нескольких десятков штук, результаты оценок долговечностей, выполненных по обоим законам, оказываются близкими. [c.364] Обработку результатов испытаний подшипников в большинстве стран проводят на основе закона Вейбулла, а образцов металла на контактную долговечность в СНГ - на основе логарифмически нормального закона распределения. [c.364] При оценке результатов испытаний подшипников или образцов используют значения 10 (или log L o) и 50 (или log 5o), т.е. значения долговечностей, соответствующие вероятностям / = 10 и 50 % выхода подшипников (или образцов) из строя по усталостному разрушению. Если долговечность определяется в циклах нагружения до разрушения, то для оценки результатов испытаний используют обозначения Л ю и Nsq (или log iV,o и log Л 5о). [c.364] Иногда нижний индекс обозначает не вероятность вькода из строя, а надежность F= 100 %- Р,%. Тогда, например, вместо пишут 90. [c.364] На рис. 5.50 показана зависимость долговечности образцов log Л 5о от касательных контактных напряжений х [25]. Из приведенных данных следует, что и нормальные, и касательные контактные напряжения в пределах применявшихся в этих исследованиях нагрузок могут изменять долговечность на два порядка. [c.365] Вернуться к основной статье