В работе /3/ показано, что долговечность шарикоподшипников зависит от развала желобов внутренних колец. Вибрации обусловленные погрешностями изготовления деталей подшипников, существенно снимают их долговечность.
Несмотря на высокую точность изготовления деталей прецизионных подшипников, погрешности геометрической формы, а также отклонении размеров и колебания свойств материала, неизбежны /1/.
В некоторых источниках приводится классификация отклонений формы дорожек и тел качения подшипников, оказывающих влияние на вибрации: отклонения первого порядка - радиальное биение; отклонения второго порядка - некруглость; отклонения третьего порядка - волнистость; отклонения четвертого порядка — шероховатость. Указывается, что практический интерес представляют отклонения второго - четвертого порядков. Из этих работ следует, что волнистость внутреннего кольца в 3 раза сильнее влияет на вибрации, чем волнистость наружного кольца.
Согласно классификации неровностей они различаются как овальность, треугольность, гранность, волнистость, шероховатость. Шероховатость поверхности оказывает небольшое влияние на общий уровень вибрации . Существенное влияние на общий уровень вибраций подшипника оказывает волнистость желоба /3/.
Повешение волнистости желобов колец вызывает увеличение уровня вибраций на частотах 400...1000 Гц, а шероховатость поверхности дорожки качения — повышение уровня вибраций на частотах 1500...10000 Гц. Погрешность шариков влияет на повышение спектра в основном на средних и высоких частотах, потому что частота вращения шариков дольше частоты вращения внутреннего кольца.
Согласно работе /1/ осевые смещения колец и амплитуды гармонических составляющих спектра осевой вибрации значительно больше у подшипников с малым углом контакта при одних и тех же дефектах колец и шариков, что и для подшипника с большим углом контакта. Это различие, по-видимому, связано с рваной осевой жесткостью указанных подшипников. При одинаковых точностных параметрах элементов подшипника и соответственно одинаковых возмущающих нагрузку скорость колебания наружного кольца будет тем меньше, чем больше его масса /1/.
При монтаже подшипников возможен перекос их колец. Перекосы колец подшипников вызывают изменение кинематики и динамики подшипников, существенно влияют на такие параметры работоспособности подшипников, как температура, момент трения, уровень вибраций /1/.
Однако, в известных работах отсутствуют данные о влиянии износа элементов подшипника на уровень вибраций. Этот вопрос представляет особый интерес применительно к подшипникам шпинделей шлифовальных станков, в которых имеет место абразивный износ элементов подшипника в связи с загрязненностью смазочных материалом.
1.1.3. Нагрузка, скорость вращения, смазка
Нагрузка. Как уже указывалось, одним из основных параметров, характеризующих работоспособность прецизионных подшипников, является уровень вибраций. Поэтому факторы, влиявшие на уровень вибрации подшипника, будут определять и его долговечность. По данным работы /1/ в подшипнике, находящемся под действием радиальной нагрузки, даже при отсутствии отклонений формы, возникают относительные колебания элементов подшипника. Увеличение радиальной нагрузки меньше влияет на уровень вибрации, чем скорость вращения /3/. Радиальная и осевая нагрузки незначительно влияют на уровень вибрации, если величина действующей нагрузки находится в области от I до 20% от величины предельной статической нагрузки (по каталогу).
Приложение осевой нагрузки повышает равномерность вращения за счет обеспечения одновременного контакта всех шариков с дорожками качения. При этом значительно снижается уровень вибрации подшипников. При предварительном осевом натяге зона контакта шариков с кольцами значительно увеличивается и начинают сказываться уже погрешности не только внутреннего кольца, но и наружного. В связи с этим высказывается предположение, что при оптимальной величине предварительного натяга значительно увеличивается демпфирование в подшипниках, а это способствует уменьшению интенсивности вибрации и смещению максимальной амплитуды вибрации в высокочастотную область. Предварительный осевой натяг у высокоскоростных шарикоподшипников создаётся с целью устранения смещения одного из колец под воздействием центробежных сил, а также для погашения гироскопического верчения шариков. Минимальная предварительная осевая нагрузка, требуемая для его создания, определяется по формуле
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.