Какие параметры определяют при условном расчете?
К основным критериям работоспособности изделий рассматриваемого типа относятся:
- Теплостойкость
При увеличении температуры падает показатель вязкости смазки, уменьшается толщина формируемого смазочного слоя, растёт вероятность возникновения заедания цапфы.
Первопричиной разрушения подшипника является его перегрев.
Отсюда прямо вытекает выбор основных характеристик, включающий сопротивление схватыванию, заеданию и абразивному изнашиванию.
- Износостойкость
В процессе работы происходит износ трущихся элементов подшипника (цапфа, вкладыш). Это приводит к нарушению правильной работы изделия. Интенсивность износа прямо влияет на его долговечность.
- Усталостная и статическая прочность
Если на подшипник действуют кратковременные значительные перегрузки механического типа (ударного характера), это может привести к хрупкому разрушению вкладышей. Этот вид разрушения фиксируется у вкладышей, изготовленных из пластмасс и баббитов.
Абразивное изнашивание провоцируется попаданием абразивных частиц (грязь, пыль), которые захватываются смазкой, на поверхности трения. Вторая причина – трение, неизбежно возникающее при режимах «остановка/пуск». Вкладыши с превышенной нормой износа, подлежат замене.
Заедание возникает, если подшипник перегревается. Трение вызывает нагрев масла и элементов конструкции подшипника. Рост температуры провоцирует снижение смазочных способностей используемого масла, прямо влияющее на прочность формируемой масляной плёнки на трущихся поверхностях. Последняя разрушается, когда температура достигает критической величины.
Возникает прямой металлический контакт. Это приводит к росту температуры и возникновению схватывания (заедания) трущихся поверхностей. Что, в свою очередь, становится причиной выплавления вкладыша. Подшипник теряет работоспособность.
Схватывание имеет место при потере плёнкой защитных способностей, обусловленное увеличением местных температур и давления. Последнее имеет место благодаря повышению кромочных давлений. Причиной этого становится перекос вала, закреплённого в подшипнике.
На финальной стадии отказа наблюдается полное захватывание цапфы, по причине её разогрева и выборке имеющегося в подшипнике зазора до нуля.
Усталостное разрушение наблюдается во фрикционном слое при существенных пульсациях нагрузки. Это имеет место в машинах вибрационного и ударного действия, а также в поршневых. Если заливка вкладыша выполнена некачественно, возможно её отслаивание.
Основным, для подшипников скольжения, является расчёт на жидкостное трение. В его основу положен следующий тезис – слой масла должен воспринимать суммарную нагрузку, и иметь толщину, превышающую сумму неровностей, остающихся после обработки на поверхности вкладышей и цапфы.
Тепловой расчёт является обязательной составной частью общего расчёта (рост температуры выше нормативного показателя меняет свойства смазочного материала, что становится причиной выплавления заливки вкладышей).
Дополнительно выполняется серия условных расчётов.
Условный расчёт подшипников скольжения
Этот вид расчётов выполняют для подшипников, эксплуатируемых в варианте граничного трения (полужидкая смазка). При этом исключается гарантированное разделение трущихся поверхностей слоем смазки. Поверхности вкладышей, являющиеся рабочими, покрываются тонким слоем масляной плёнки, способным разрушиться в любое время.
Расчёт выполняется для исключения заеданий и обеспечения требуемой износостойкости.
Для подшипников, работающих с реализованным жидкостным трением, выполняют специальный расчёт, с учётом положений теории, рассматривающей вопросы гидродинамического смазывания.
Изделия с граничным трением просчитываются с использованием условной методики, предусматривающей:
- ограничение величины среднего давления в месте контакта «вкладыш/цапфа»;
- по величине удельной мощности возникающего трения трущаяся пара рассчитывается на нагрев, что позволяет определить оптимальный тепловой (температурный) режим работы.
В расчётах давление принимают распределённым равномерно. Это гарантирует, что смазка не будет выдавливаться в процессе работы.
- Комментарии
