Дефекты подшипников качения

Большинство отказов эксплуатируемых роторных машин связано с дефектами их

подшипников. В подшипниках качения с учетом возможностей их диагностики дефекты целесообразно разделить на следующие группы:

• износ поверхностей качения (наружных и внутренних колец, тел качения);

• износ поверхностей скольжения (сепаратора, защитных колец);

• раковины, сколы, трещины на поверхностях качения;

• дефекты сборки, увеличивающие нагрузку на поверхности качения (увеличенный радиальный и осевой натяг, перекос колец или сепаратора);

• проскальзывание колец;

• ухудшение свойств смазки.

Износ поверхностей качения, который практически не бывает равномерным по всей Поверхности качения, приводит к росту низкочастотной подшипниковой вибрации (кинематические колебания ротора), а также модуляции сил трения и возбуждаемой ими высокочастотной вибрации подшипников.

Износ поверхностей скольжения приводит к модуляции сил трения и возбуждаемой ими высокочастотной вибрации подшипника, а износ сепаратора, из-за возникающей п. равномерности расположения тел качения по окружности - дополнительно к модуляции низкочастотной вибрации ротора.

Раковины, сколы и трещины на поверхностях качения приводят к появлению ударных импульсов, возбуждающих ударную вибрацию подшипниковых узлов на высоких и средних частотах.

Рост нагрузки на поверхности качения из-за дефектов сборки подшипниковых узлов приводит к росту кинематической подшипниковой вибрации на средних частотах при естественной неровности поверхностей качения, модуляции сил трения и возбуждаемой ими высокочастотной вибрации.

Проскальзывание колец в посадочном месте приводит к нарушению периодичности и подшипниковой вибрации кинематического происхождения, особенно в пусковых режимах работы машины, а также появлению ударных импульсов, возбуждающих высокочастотную вибрацию.

Дефекты смазки, которые могут быть как следствием старения смазки, так и следствием повышенного количества продуктов износа из-за любых дефектом поверхностей качения и скольжения или посторонних примесей, приводят к появлению разрывов смазочного слоя и ударам тел качения о неподвижное кольцо с возбуждением ультразвуковой вибрации последнего.

Пример расчета основных частот вибрации радиально-упорного подшипника качения:

Исходные данные:

Подшипник SU113526 осевых вытяжных вентиляторов:

-

- мм

-

-

-

Скорость вращения внутреннего кольца: n=268,8 об/мин.

1)Расчет частоты вращения:

.

2)Расчет диаметра сепаратора:

3)Расчет частоты вращения сепаратора:

4)Расчет частоты контакта тел качения с одним из колец:

5) Расчет частоты перекатывания тел качения по наружному кольцу:

6)Расчет частоты перекатывания тел по внутреннему кольцу: