Подшипник качения

[Jean]

Аксиома: "плоскость определяют 3 точки" опоры. В противном случае происходит проворот обоймы, по скольку идет возможность проворота по оси, или выкрашивание всех шариков из канавки. Господа, подшипник ТРЕХМЕРНАЯ конструкция. Про  игольчаты согласен, но один нюанс - кориолисово ускорение и прочую кинематическую муть не забывайте.

[Dometer]

не, полюбому там 2 шарика работают: с одного шарика обойма соскочит, и упрется на два (отсюда и вибрации, и шум при вращении), а вот на три шарика - только если они одинакового диаметра. Лень поднимать гост на шарики, какая там точность интересно? Больше двух шариков если и будет работать, то неравномерно нагружено. Но думаю, те люди, которые писали допускаемую нагрузку на подшипники, это учитывали

А те люди, которые [проектируя подшипники] стараются "запихать" в них по-больше шариков-роликов, ведают ли они, что "всё равно работают 2 шарика" ? Можно убедится, что шариковый радиально-упорный подшипник (в который шарики суются осевой сборкой а не в "серповидный зазор" (как для шариковых радиальных)) имеет грузоподъёмность большую, чем шариковый радиальный.
Но ведь бывает, что на этом не останавливаются, и "выбрасывают" из подшипника сепаратор, ставя шарики-ролики [почти] вплотную. И грузоподъёмность опять растёт !

[Андрей Владимирович]

Прирабатывается.

[Kirilius83]

Аксиома: "плоскость определяют 3 точки" опоры.

Согласен. НО. Есть осевая нагрузка, а есть радиальная. И радиальная по умолчанию превалирует. Соответственно основную (радиальную) нагрузку все равно несут два шарика. И три шарика (ибо действительно, упор происходит плоскостью) - осевую. Причем это могут быть совсем другие шарики - роли не играет, хотя да, исходя из того что работают шарики наибольшего размера это будут те же шарики.

А те люди, которые [проектируя подшипники] стараются "запихать" в них по-больше шариков-роликов, ведают ли они, что "всё равно работают 2 шарика" ? Но ведь бывает, что на этом не останавливаются, и "выбрасывают" из подшипника сепаратор, ставя шарики-ролики [почти] вплотную. И грузоподъёмность опять растёт !

За счет точности изготовления и упругих (а может и пластических) деформаций. Но это не означает, что нагрузка равномерная - все равно несколько тел будут нести чуть большую нагрузка, пропорционально разности размеров. И чем больше прирабатываеться - тем меньше разница в размерах.

[calil0k]

 В динамике присутствует переход через одно тело качения, получается "ступенька", а увеличением количества шариков-роликов сокращается "высота ступеньки"...
В формулах расчета грузоподъёмности подшипников фигурирует количество тел качения Z, и получается что вместо него надо ставить 2 максимум ... ?   

[Андрей Владимирович]

Статика - вполне, динамика "не очень"!

[Starik]

Уважаемые коллеги, что то мы совсем невнимательны стали к выбору конференций. Поглядываю за этой темой. Так просто, из любопытства, по той причине что в моих разработках подшипники не применяются. И что то мне подсказывает, что этой теме самое место в конференции "Конструкторские и технологические задачи", ну край в "Разное". Или все что написано выше это шутки? И нужно смеяться вот так -  ?

[Kirilius83]

В формулах расчета грузоподъёмности подшипников фигурирует количество тел качения Z, и получается что вместо него надо ставить 2 максимум ... ?   

А можно формулу? Там случайно Z не делится ни на что? Должно быть как минимум на два - ведь верхние шарики ну ни как работать не могут. А то и на четыре - по диаграмме примерно четверть и воспринимают нагрузку, но вовсе не одинаковую, основная нагрузка все равно на пару тел приходится.

[calil0k]

А можно формулу?

Здесь что-то есть:
http://sprav-constr.ru/html/tom2/pages/chapter2/ckm213.html
и здесь:
http://vsegost.com/Catalog/72/7216.shtml

[Jean]

ДИНАМИЧЕСКАЯ РАСЧЕТНАЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ И РАСЧЕТНЫЙ РЕСУРС (ДОЛГОВЕЧНОСТЬ)  ГОСТ 18855-94
(ИСО 281-89)
http://narod.ru/disk/21323877001/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2_18855-94.rtf.html

[Kirilius83]

Ага! В ГОСТ 18854 для расчета статической грузоподъемности сказано:

Принято такое распределение нагрузки между телами качения, при котором нагрузка на наиболее нагруженный шарик  в шариковых радиальных и радиально-упорных подшипниках равна 5(Fr/(Z*cos a)), а в упорных и упорно-радиальных Fb/(Z*sin a).

Т.е. пиковая нагрузка на один шарик принимается в пятикратном размере!
В ГОСТ 18855 для расчета динамической грузоподъемности Z возводится в степень 2/3. Т.е. примерно половина шариков и получается - чем больше шариков, тем меньшее количество из них работают. И следует учитывать, что там еще куча коэффициентов, запасов прочности, да и формула сама скорей всего эмпирическая. Поэтому само по себе то, что шариков учитывается половина ничего не говорит о распределении нагрузки между этими шариками. Только условно усредненная нагрузка. А сколько приходится на каждый шарик в каждый момент времени - фиг его знает Главное, что подшипники, подобранные по этой формуле выдерживают нагрузку.

[calil0k]

Проще один шарик посчитать и не париться

[Николай]

Ничего идеального нет. Шарик на плоскость, например, давит одной точкой. Так? Так как площадь точки стремится к нулю, то удельное давление даже от веса шарика стремится к бесконечности. И, катая теннисный шарик по ракетке мы создаём, выходит, на ракетке наклёпанный слой? Надо учитывать упругую деформацию. Тогда в работу подшипника вовлекаются и соседние шарики, и чем они меньше, тем плавнее огибающая эпюры нормальных напряжений.Получается, что подшипник работает только потому, что шарики- не идеально твёрдые тела. Да и кольца тоже...

[Андрей Владимирович]

Проще один шарик посчитать и не париться

Вообще-то я очень редко видел разрушенные шарики. А точнее вообще не видел! В основном "летят" кольца.

[Jean]

Андрей Владимирович вы просто никогда не использовали шариков от подшипников. После nn часов эксплуатации это что угодно, но не шарики. Это по результатам проверки после аварий, исследовательских работ 80 гг. Уситывая соточные допуска на изготовление, то потеря формы и есть разрушение. А форму канавок в разбитых обоймах то же видели наверняка.

...Получается, что подшипник работает только потому, что шарики- не идеально твёрдые тела. Да и кольца тоже...

Подшипник работает, потому, что расстояние между шариками имеет регулировочный люфт. Повышение точности подшипника визуально, без марки определяется по конструкции сепаратора. По кинематике подшипник можно описать как многоугольник с измеряемыми гранями вращающийся в круге. Зачем мудрствовать господа? Это все описано практически во многих  книгах , а никак не в ГОСТ.

[Kirilius83]

А вот сепараторы - очень интересная тема! Кто знает, в чем разница между стальным, латунным, текстолитовым сепараторами? Сейчас есть импортные с керамическим напылением?
А разница в уплотнении защитными шайбами или сальниками (я имею ввиду закрытые серии)

[Андрей Владимирович]

Андрей Владимирович вы просто никогда не использовали шариков от подшипников. После nn часов эксплуатации это что угодно, но не шарики. Это по результатам проверки после аварий, исследовательских работ 80 гг. Уситывая соточные допуска на изготовление, то потеря формы и есть разрушение. А форму канавок в разбитых обоймах то же видели наверняка.
...

Когда у нас рассыпается подшипник никто конечно не измеряет шарики, но визуально они нормальные. А вот остатки (сектора) колец видно прекрасно.

[calil0k]

RU 2385422 C1. Автор(ы): Гонченко Борис Васильевич.
  Существует еще несколько хронических недостатков в стандартных подшипниках качения радиальных и радиально-упорных - малая предельная частота вращения, невысокая долговечность, причиной которых является наличие трения качения с проскальзыванием тел качения, невозможность определения числа оборотов тел качения. Почему? Тела качения не могут одновременно катиться по двум диаметрам, в контакте с которыми они участвуют, по наружной и внутренней дорожкам качения без скольжения.

Для примера возьмем радиальный шариковый стандартный подшипник качения 80200 по ГОСТ 7242-81 dl0?D30?В9, Dw=5,953, z=6, d1m=14,047, D1m=25,953. За один оборот вала шарик Dw делает по дорожке качения dlm внутреннего кольца Nоборотв=14,047/5,953=2,359, а по дорожке качения наружного кольца D1m Nоборотов=25,953/5,953=4,359.

Таким образом, шарик делает на два оборота больше по дорожке наружного кольца, чем по дорожке внутреннего кольца, это говорит о наличии проскальзывания.

Вот почему греются и изнашиваются тела качения и дорожки качения обоих колец подшипника, почему растет радиальный зазор, подвержены износу и гнезда сепаратора. А трение скольжения к трению качения относится как 500/1 и 10000/1. А смазка необходима подшипнику для снижения коэффициента трения скольжения тел качения, выноса продуктов износа от скольжения из зоны трения и для снижения температуры нагрева подшипника. Есть случаи оплавления шариков вследствие «масляного голодания» (см. А.М.Зайцев, Р.В.Коросташевский, стр.238. «Авиационные подшипники качения». Оборонгиз. 1963).

- хорошо мужик разъясняет ...

[calil0k]

Но есть ошибки в умозаключениях 

[Kirilius83]

ну да...
классический случай - внешняя обойма неподвижная, внутренняя вращается.
за один оборот внутренней обоймы шарик прокатится на 14.047*3.142=44.1356 мм. При этом сделает 2,3597 оборота. такой же путь он прокатится и по внешней обойме, но поскольку там путь длинее - он прокатится не по всей окружности внешней обоймы, а только по 44.1356/81.544=0.541  части оружности.
Т.е. центр шарика оборачивается вокруг центра вала со скоростью в 0,54 от оборотов вала, а сам шарик врацается вокруг своей оси со скоростью в 2,3597 от оборотов вала.