Реферат
Введение 5
1 Виды и конструктив подшипников качения 8
1.1 Смазочные материалы для подшипников и подшипниковых узлов 13
1.2 Эластогидродинамическая смазка 17
2 Патенты. Способы оценки работоспособности подшипников качения 18
2.1 Патент №917031 Устройство для контроля состояния подшипника качения 18
2.2 Патент №2006019 Устройство для оценки работоспособности подшипника
качения 20
3 Конструктив стенда для испытания подшипников качения 25
3.1 Конструктивные особенности стенда 25
3.2 Принцип работы стенда 33
3.3 Методы расчета долговечности подшипников качения 37
3.4 Использование пружины радиальной нагрузки 43
3.5 Использование пружины осевой нагрузки 46
4 Экспериментальная часть и анализ данных 48
Заключение 57
Список использованных источников 58
Актуальность. Во всех отраслях машиностроения очень широкое применение нашли подшипники качения, основными элементами которого являются шарики или ролики, установленные между кольцами и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга сепаратором. Подшипник - сборочный узел, являющийся частью опоры или упора поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию. Он фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции. Чаще всего подобные механизмы находят свое применение в производстве оборудования, в металлургии, при изготовлении автомобильной, авиационной и железнодорожной техники, а также во многих других сферах. Шариковые подшипники используют в устройствах с небольшими или постоянными средними нагрузками и на валах небольших диаметров. При создании валов с большими нагрузками прибегают к использованию роликоподшипников. Игольчатый тип часто применяют при изготовлении оборудования и узлов с большими нагрузками, но малыми габаритами. Чаще всего это практикуется в бытовой технике и станках.
Однако работоспособность подшипников качения, в основном, зависит от параметров трения качения: нагрузки, скорости вращения, свойств смазочного материала, температуры области контакта. Все эти условия определяют формирование эластогидродинамического слоя смазочного материала, разделяющего поверхности качения. При этом основным параметром, влияющим на формирование эластогидродинамического слоя смазочного материала, является скорость вращения подшипника - линейная скорость. Так, при низкой частоте вращения эластогидродинамический слой не образуется, а при высокой частоте происходит проскальзывание тел качения, что снижает долговечность подшипника. Нагрузка (радиальная и осевая) определяет несущую способность эластогидродинамического слоя.
Важной составляющей применения подшипников качения в различных опорах является смазочный материал, оказывающий влияние на долговечность эксплуатации подшипников. При этом изменение свойств смазочных масел при эксплуатации данных узлов, изучено недостаточно.
Цель работы. Целью работы является определение диапазона линейных скоростей, учет необходимого смазочного материала, а также определение оптимальной температуры работы шарикоподшипников, при которых формируется эластогидродинамический слой смазочного материала для повышения срока службы подшипников качения.
Задачи исследования. Данная цель достигается решением ряда поставленных задач:
- произвести обзор научно-технической и патентной литературы по теме диссертации;
- рассмотреть способы повышения эксплуатационных свойств шарикоподшипников;
- изучить конструктивные особенности устройства для диагностики подшипников качения;
- определить технологические параметры для проведения опытов;
- провести исследования, по определению образования эластогидродинамического слоя в шарикоподшипниках;
- разработать практические рекомендации по режиму работы узлов подшипников качения.
Объект исследования - шарикоподшипники и их узлы
Предмет исследования - метод исследования нагрузочных свойств смазочных масел и скоростных параметров при работе шарикоподшипника
Метод исследования. Для решения поставленных задач использовались расчеты по утвержденным методикам для определения образования
На защиту выносится:
1. Результаты расчетов пружин осевой и радиальной нагрузок.
2. Диаграммы, подтверждающие теорию образования эластогидродинамического слоя при разных условиях
...
На основе анализа научно-технической и патентной литературы, а также экспериментальным путем было произведено исследование нагрузочных свойств смазочных масел и скоростных параметров при работе шарикоподшипника. Произведен контроль параметров формирования эластогидродинамического слоя в подшипниках качения, определен диапазон линейных скоростей, при которых формируется эластогидродинамический слой смазочного материала с учетом осевой и радиальной нагрузок, свойств и назначения смазочного материала и конструктивных особенностей подшипника качения. Метод контроля параметров формирования эласогидродинамического слоя в подшипниках качения позволяет определить параметры трения качения, при которых формируется эластогидродинамический слой на поверхностях тел качения, при котором ресурс подшипников максимален. Эти параметры необходимо учитывать конструкторам при проектировании узлов качения. Также была определена зависимость формирования эластогидродинамического слоя от таких параметров, как осевая и радиальная нагрузки.
В ходе эксперимента было доказано, что лучшими свойствами обладает синтетическое масло Havoline 5w-40. Образовавшийся
эластогидродинамический слой более стабилен и начинает образовываться при меньшей частоте вращения подшипника, по сравнению с полусинтетическим маслом.
