Анализ факторов, влияющих на кинематику и долговечность радиально-упорных шарикоподшипников и существующие средства контроля, диагностики и исследования их работоспособности, страница 4

Известно,  что режим работы подшипника, при котором ведущем является наружное кольцо более, предпочтителен, поскольку при внутреннем ведущем кольце существенное значение приобретает тепловыделение. Отсюда следует, что для повышения долговечности радиально-упорных шарикоподшипников необходимо собирать их с наружными кольцами, имеющими меньшую кривизну дорожки качения в поперечном сечении.

Температура и расход масла не оказывают влияния на отставания сепаратора в исследованных режимах. Отмечается, что проскальзывание находиться в функциональной зависимости от осевой нагрузки и частоты вращения.

Также указывается, что устранения гироскопического проскальзывания можно достичь путем создания  на контактных площадках необходимых величин сил трения. Эти силы трения создаются за счёт предварительного осевого натяга.

Предварительный осевой натяг у подшипников  создаётся с целью получения линейной зависимости контактных деформаций от нагрузки. Величина предварительного осевого натяга зависит от характеристик подшипника. Из работы следует, что натяг должен быть такой, чтобы разгрузка подшипника наступала при величине  осевой нагрузки примерно в 3 раза больше чем рабочая. В литературе отмечается, что нагрузочная способность в осевом направлении изменяется с изменением угла контакта. Наименьшая нагрузочная способность имеет место при самых больших и самых малых углах контакта.

При очень малых углах контакта значительно увеличивается момент трения, обусловленный колебаниями напряжений на площадках контакта из-за возрастающего влияния геометрических погрешностей элементов подшипника. При больших углах контакта трение возрастает из-за увеличивающегося скольжения в зоне контакта шариков и дорожки качения, существенно изменяющего кинематику радиально-упорного шарикоподшипника.

В работе /1/  приведены результаты измерений скорости вращения сепаратора и вала при различных осевых нагрузках и скоростях вращения. Полученные при этом отношения этих скоростей представлены в виде функций от угла контакта зависимости от осевой нагрузки и скорости вращения.

По нашему мнению, изменения указанного отношения может быть обусловлено не только изменением угла контакта, но и изменением проскальзывания тел качения в связи с различной толщиной масляной прослойки при различных нагрузках, скоростях скольжения, возможной переменной ведущего кольца и другими факторами.

В различных изданиях также рассматривается перекос колец. Отмечается, что перекос колец приводит к неравномерному распределению нагрузки между шариками. В результате чего углы контакта и скорости вращения шариков в одном подшипнике различны. Угловую скорость вращения сепаратора при перекосе колец рекомендуется определять из условий равновесия его по крутящему моменту со стороны опережающих и отстающих шариков . Отмечается, что при угле перекоса  и скорости вращения внутреннего кольца 8000 об/мин угловая скорость отдельных шариков отличается от средней скорости всего комплекта на   200 об/мин. Функциональные  связи перекоса с кинематикой элементов подшипника в указанных работах  не приводятся.

1.I.2  Погрешность изготовления и монтажа подшипников.

Работоспособность радиально-упорных шарикоподшипников зависит от ряда параметров, к основным из которых относится  . При конструирования радиально-упорных шарикоподшипников угол контакта  определяется из следующего соотношения /1/

;

где    - допустимая осевая нагрузка

 - допустимая радиальная нагрузка.

Из формулы видно, что угол контакта характеризует соотношение допустимых величин осевой и радиальной нагрузок. Согласно /1/ заданные углы контакта получают соответствующей комплектовкой деталей собираемых подшипников из следующего соотношения

где- диаметры по дну желобов наружного и внутреннего колец;

-  радиусы желобов наружного и внутреннего колец;

     -  диаметр шариков;

Погрешности измерения параметров комплектующих деталей вызывают отклонения действительных углов контакта от заданных величин, что оказывает большое влияние на их   осевую грузоподъёмность,   а, следовательно, на качество работы и долговечность подшипников.