Конструктивные, технологические и эксплуатационные факторы

Перегрев подшипника, чрезмерный износ, растрескивание и рас­плавление заливки, наволакивание материала подшипника на вал и другие явления неудовлетворительной работы подшипника почти всегда про­исходят в результате перехода (общего или местного) за критическую толщину масляного слоя и возникновения в подшипнике полужидкостного или полусухого трения, но редко бывают следствием недостаточно высоких расчетных значений и . В большинстве случаев неполадки обуслов­лены ошибками конструкции, технологии изготовления и эксплуата­ции.

Наиболее частые причины выхода подшипников из строя:

-неправильный подвод смазки;

-недостаточная подача смазки в пусковые периоды;

-заторможенное истечение масла из подшипника;

- неправильная конструкция подшипникового узла, неблагоприятное рас­пределение сил на подшипники, повышенные кромочные нагрузки;

-недостаточная жесткость вала и подшипника; неправильный выбор материала вала и подшипника;

- недостаточная твердость поверхности вала; неправильное соотношение между твердостью вала и подшипника;

-неправильная макро и микрогеометрия несущих поверхностей; низкое качество масла; окисление масла в эксплуатации;

- неудовлетворительная фильтрация масла от механических примесей и твердых продуктов окисления.

У многоопорных валов наиболее частой причиной выхода подшипников из строя являются несоосность опор или шеек вала и недостаточная жесткость корпуса, несущего опоры.

Устранение этих причин обычно обеспечивает удовлетворительную работу подшипников.

Из основных уравнений гидродинамической теории смазки нельзя делать вывода, что повышение частоты вращения вала и вязкости масла ведет к увеличению несущей способности надежности подшипника, поскольку в эти уравнения входит рабочая вязкость масла, устанавливающаяся в результате взаимодействия между тепловыделением и теплоотводом.

Повышение частоты вращения, формально увеличивающее характе­ристику режима, практически нередко снижает ее, так как при высокой частоте вращения увеличивается тепловыделение, вследствие чего рабочая вязкость масла падает. Большие частоты вращения опасны; при конструи­ровании многооборотных подшипников нужно особо тщательно выбирать конструктивные параметры с целью уменьшения тепловыделения.

Увеличение характеристики режима путем применения масел повышен­ной вязкости также не всегда рационально. Высокая вязкость смазочного масла увеличивает трение и тепловыделение и затрудняет истечение масла из подшипника, вследствие чего температура масляного слоя возрастает и рабочая вязкость масла падает. В результате несущая способность подшипника при вязком масле может быть меньше, чем при менее вязком. К тому же масло повышенной вязкости затрудняет пуск.

Применение масла высокой вязкости оправдано лишь в тех случаях, когда подшипник работает при температуре, повышенной в результате нагрева извне, например в подшипниках горячих машин (двигателей внутреннего сгорания), корпусы которых нагреваются от тепла, выделяющегося при рабочих процессах. Здесь применение масел повышенной вязкости является подчас единственно возможным способом обеспечения надежной работы подшипников.

Несущая способность подшипника резко возрастает с уменьшением критической толщины масляного слоя (уменьшение шероховатости обра­ботанных поверхностей вала и подшипника, повышение поверхностной твердости вала с целью уменьшения износа, увеличение жесткости системы вал-подшипник, применение самоустанавливающихся подшипников, тща­тельная очистка масла от механических примесей).

Наиболее эффективный способ повышения несущей способности — уве­личение диаметра подшипника, так как несущая способность при прочих равных условиях пропорциональна кубу диаметра.