| Baudrillard | Дата: Вторник, 07.07.2015, 14:08 | Сообщение # 1 |
 Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 56
Статус: Offline
| Подшипник представляет собой по существу планетарный механизм, в котором водилом является сепаратор, функции центральных колес выполняют внутреннее и наружное кольца, а тела качения заменяют сателлиты.
Частота вращения сепаратора или частота вращения шариков вокруг оси подшипника
n_c = \frac{n_1}{2} \left(1-\frac{D_\omega}{d_m} \right)
где n1 — частота вращения внутреннего кольца радиального шарикоподшипника,
Dω — диаметр шарика,
dm = 0,5(D+d) — диаметр окружности осей шариков.
Частота вращения шарика относительно сепаратора
n_{sp} = \frac{n_1}{2} \left(\frac{d_m}{D_\omega} - \frac{D_\omega}{d_m} \right)
Частота вращения сепаратора при вращении наружного кольца
n_{c*} = \frac{n_3}{2} \left(1+\frac{D_\omega}{d_m} \right)
где n3 — частота вращения внешнего кольца радиального шарикоподшипника.
Для радиально-упорного подшипника
n_c = \frac{n_1}{2} \left(1-\frac{D_\omega \cos \alpha}{d_m} \right)
n_{sp} = \frac{n_1}{2} \left(\frac{d_m}{D_\omega} - \frac{D_\omega \cos^2 \alpha}{d_m} \right)
Из приведенных выше соотношений следует, что при вращении внутреннего кольца сепаратор вращается в ту же сторону. Частота вращения сепаратора зависит от диаметра Dω шариков при неизменном dm: она возрастает при уменьшении Dω и уменьшается при увеличении Dω.
В связи с этим разноразмерность шариков в комплекте подшипника является причиной повышенного износа и выхода из строя сепаратора и подшипника в целом.
При вращении тел качения вокруг оси подшипника на каждое из них действует нагружающая дополнительно дорожку качения наружного кольца центробежная сила
F_c = 0,5 m d_m \omega^2_c ,
где m — масса тела качения,
ωс — угловая скорость сепаратора.
Центробежные силы вызывают перегрузку подшипника при работе на повышенной частоте вращения, повышенное тепловыделение (перегрев подшипника) и ускоренное изнашивание сепаратора. Всё это сокращает срок службы подшипника.
В упорном подшипнике, кроме центробежных сил, на шарики действует обусловленный изменением направления оси вращения шариков в пространстве гироскопический момент
M_r = J \omega_c \omega_{sp}
Гироскопический момент будет действовать на шарики и во вращающемся радиально-упорном шарикоподшипнике при действии осевой нагрузки
M_r = J \omega_c \omega_{sp} \sin \alpha
где J = \rho \cdot \pi \cdot D^5_\omega / 60 — полярный момент инерции массы шарика;
ρ — плотность материала шарика;
ωsp и ωс — соответственно, угловая скорость шарика при вращении вокруг своей оси и вокруг оси вала (угловая скорость сепаратора).
Под действием гироскопического момента каждый шарик получает дополнительное вращение вокруг оси, перпендикулярной плоскости, образованной векторами угловых скоростей шарика и сепаратора. Такое вращение сопровождается изнашиванием поверхностей качения, и для предотвращения вращения подшипник следует нагружать такой осевой силой, чтобы соблюдать условие T_f = M_r , где Tf - момент сил трения от осевой нагрузки на площадках контакта шариков с кольцами.
|
| |
| |
