Моделирование неисправностей шарикоподшипников качения на примере двухрядного сферического подшипника

Прототипом радиального двухрядного шарикоподшипника является однорядный. Главная особенность конструкции – наличие сферической поверхности на внешнем кольце, что позволяет ликвидировать главный недостаток однорядного шарикового подшипника – невозможность работы при перекосе или изгибе валов. Наряду с этим данный вид подшипника может работать некоторое время без смазки. Этот тип широко применяется в сельхозтехнике и других отраслях промышленности, где применяются длинные и тонкие валы при небольших нагрузках. В 1907 году этот тип изобрел основатель шведской компании SKF Свен Вингквист. Подшипник назывался VOLVO (в то время это название принадлежало SKF). Этим изобретением Свен Вингквист разрешил проблему передачи мощности от одной паровой машины на ткацкие станки по всему цеху. В Украине этот тип ограниченных типоразмеров изготавливают на Харьковском подшипниковом заводе.

Подшипники данного типа предназначены для восприятия радиальных и незначительных осевых нагрузок. Не рекомендуются для восприятия значительных осевых нагрузок, так как в этом случае нагружается один ряд подшипников и, следовательно, снижается грузоподъемность. При качательном движении эти подшипники работают лучше, чем радиальные однорядные шарикоподшипники. Подшипники данного типа фиксируют положение вала в осевом направлении в обе стороны. Конструктивно они состоят из двух рядов шариков, внутреннего кольца с двумя дорожками качения и наружного с одной сферической дорожкой качения, что позволяет внутреннему кольцу с комплектом шариков проворачиваться вокруг центра подшипника, т. е. самоустанавливаться. Эта способность позволяет применять их при значительной не соосности посадочных мест и больших прогибов валов. Перекос осей может находится в пределах 2–3. Сепараторы данных подшипников выполнены преимущественно выполнены из стали, но в подшипниках больших размеров применяются латунные сепараторы. Подшипники могут иметь цилиндрическое или коническое отверстие внутреннего кольца. Подшипники с коническими отверстиями, скомплектованные с закрепительными втулками, обеспечивают возможность их монтажа на гладкие валы без заплечиков.

Целью является:

• создание модели анализа причин неисправностей подшипников качения;
• рассмотрение всех возможных вариантов работы, отказов подшипников данного типа под воздействием тех или иных эксплуатационных факторов;
• классифицирование видов повреждений данного узла машин;
• рассмотрение понятия долговечности работы в процессе эксплуатации;
• проведение анализ влияния различных типов нагрузок и их направления на работу сферических шарикоподшипников, рассмотрение некоторых методов диагностики подшипников качения, как составляющей процесса эксплуатации.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

• поиск, накопление и обработка существующей информации о возможных видах повреждения элементов подшипников качения;
• поиск, накопление и обработка существующей информации о возможных видах силовых воздействий на шарикоподшипники;
• разработка классификации причин повреждения подшипников;
• разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждений;
• рассмотрение задачи по поломке двухрядного сферического шарикоподшипника.