Анализ факторов, влияющих на кинематику и долговечность радиально-упорных шарикоподшипников и существующие средства контроля, диагностики и исследования их работоспособности, страница 6

где - радиальная нагрузка; - осевая нагрузка, назначаемая  в зависимости от величин центробежных сил и сил, необходимых для погашения гироскопического верчения шариков.

Долговечность подшипников зависит от нагрузки, воспринимаемой наиболее нагруженым шариком. Если эта нагрузка существенно увеличивается, то долговечность подшипника существенно снижается.

Скорость вращения. В работе /3/ приводится формула для определения предельной частоты вращения с учётом факторов, влияющих на работоспособность высокоскоростных шарикоподшипников

где  - диаметр окружности шариков, мм;  - предельная частота вращения подшипника, ;- диаметр шарика, мм;  - начальный угол контакта, град.

Здесь же указывается, что подшипники могут работать на частотах вращения, полученных из этой формулы, если нагрузка, точность изготовления подшипниковых опор, смазка, температура, величины остаточного дисбаланса и величина осевой нагрузки находятся в необходимых пределах. Согласно /3/, эта формула справедлива для углов контакта в пределах 5... 25° и достижение максимальной частоты вращения подшипника возможно только в случае полного освобождения от внешних нагрузок, кроме тех осевых усилий, которые требуются для устранения  скольжения шариков. С увеличением частоты вращения большое влияние оказывают центробежные силы, развиваемые шариками при орбитальном движении вокруг оси подшипника, и гироскопические моменты, обусловленные прецессионным движением осей собственного вращения шариков, что способствует уменьшению долговечности.

Смазка. Влияние смазки на вибрации шарикоподшипников рассматривается в работах /5;6/. Указывается на существенное влияние пластичных смазок на уровень вибрации подшипников качения. При этом отмечают, что менее вязкие смазки обеспечивают меньший уровень вибрации. Значительное увеличение уровня вибрации подшипников электрических машин после длительной наработки вызвано не изменением физического состояния поверхностей элементов подшипников, а загрязнением и изменением физического состояния смазки.

Согласно работ /1/ толщина масляной пленки оказывает существенное влияние на долговечность подшипников. Она зависит от скорости движения поверхностей, вязкости смазки и от нагрузки .

Работоспособность подшипников с одноразовой смазкой при умеренных режимах эксплуатации определяется в основном их конструкцией, а не качеством консистентной смазки . В то же время при длительной работе в условиях больших частот вращения, удельных нагрузок температур консистентная смазка утрачивает работоспособность раньше, чем наступает выход из строя подшипников по критериям усталостного выкрашивания или износа. Существует оптимальное количество смазки, которое необходимо закладывать в подшипник, так как лишняя смазка значительно увеличивает момент трения, а это приводит к уменьшению долговечности. Выделяются следующее основные режимы смазки скоростных шарикоподшипников: гидродинамический, контактно-гидродинамический, граничный (полусухой). Контактно-гидродинамический режим является наиболее характерным для подшипников, работающих в большом диапазоне частот вращения, нагрузок и температур . Проверка наличия масляной пленки на контактных поверхностях производится по параметру  /1/

где  - фактическая толщина масляной пленки, которая должна перекрывать сумму микронеровностей, мкм; ,  - средние арифметические отклонения неровностей контактирующих поверхностей, определяемые по классам шероховатости, мкм.

Полное исключение контакта гребешков достигается >6, что соответствует толщине масляной пленки 0,75…1 мкм. При этом, толщина пленки пластической смазки уже в начальный момент работы подшипника резко уменьшается, и постепенно доходят до 1/2 от своего первоначального значения. Свойства смазки, заложенной в подшипник, непостоянны во времени, потому что часть смазки под действием высоких скоростей, температур и давлений постепенно изнашивается и засоряет остальную смазку, снижая ее смазочные свойства.