اشکال خرابی و معیارهای محاسباتی بلبرینگهای غلتکی
1. تجزیه و تحلیل بار از بلبرینگ
برای تجزیه و تحلیل، بلبرینگ شیار عمیق را به عنوان مثال در نظر بگیرید. همانطور که در شکل 12-19 نشان داده شده است، هنگامی که یاتاقان تحت بار شعاعی Fr قرار می گیرد، بارهای وارد بر هر عنصر نورد متفاوت است و عنصر غلتشی در پایین ترین موقعیت بیشترین بار را تحمل می کند. بر اساس تحلیل نظری، بار روی عنصر نورد با بیشترین بار F0≈(5/z)Fr است که z تعداد عناصر نورد است.
هنگامی که حلقه بیرونی حرکت نمی کند و حلقه داخلی می چرخد، عناصر غلتشی هم می چرخند و هم حول محور یاتاقان می چرخند، بنابراین نقاط تماس بین حلقه های داخلی و خارجی و عناصر غلتشی دائما تغییر می کند و تنش تماس در یک نقطه معینی در سطح تماس بین راه راه آهن و عناصر نورد همچنین با تغییر دوره ای، عنصر نورد و حلقه دوار تحت تنش تماس چرخه تپنده به طور متناوب در حال تغییر قرار می گیرند و نقطه A روی حلقه ثابت در معرض بزرگترین پایداری قرار می گیرد. تنش تماس چرخه ضربان دار
2. فرم شکست
سه حالت اصلی خرابی بلبرینگ های غلتکی وجود دارد:
(1) حفره خستگی: تحت تنش تماس چرخه ضربانی، حفره خستگی تماس زمانی روی سطح تماس ظاهر می شود که مقدار تنش یا تعداد چرخه های تنش از مقدار معینی فراتر رود. خوردگی حفره ای باعث می شود که یاتاقان در حین کار لرزش و صدا ایجاد کند، دقت چرخش کاهش یافته و دمای کار بالا می رود که باعث می شود یاتاقان توانایی کار عادی خود را از دست بدهد. حفره خستگی تماسی مهمترین حالت شکست بلبرینگ های غلتشی است.
(2) تغییر شکل پلاستیک تحت اثر بار استاتیکی یا بار ضربه ای بیش از حد، مسیر فرول یا بدنه نورد ممکن است دچار تغییر شکل پلاستیکی شود، گودال ها در مسیر راه آهن ظاهر شوند یا بدنه نورد صاف شود، که دقت در حال اجرا را کاهش می دهد و لرزش و صدا ایجاد می کند. باعث می شود بلبرینگ به درستی کار نکند.
(3) سایش در صورت روانکاری ضعیف، آب بندی نامطمئن و شرایط گرد و غبار، عناصر غلتشی یا راهروهای حلقه مستعد سایش ساینده هستند، سایش اتصال حرارتی در سرعت های بالا رخ می دهد، و گرم شدن بیش از حد یاتاقان نیز باعث می شود عناصر نورد شوند. خلق و خو کردن
علاوه بر این، به دلیل نامناسب بودن، نصب، جداسازی و استفاده و نگهداری از یاتاقان های غلتشی، اشکال دیگری مانند ترک خوردن اجزای یاتاقان نیز ایجاد می شود که باید برای جلوگیری از آنها اقدامات مربوطه انجام شود.
3. معیارهای محاسبه
برای حالت های خرابی اصلی ذکر شده در بالا، معیارهای محاسبه برای یاتاقان های غلتشی عبارتند از:
(1) برای یاتاقان های با سرعت عمومی (n>10r/min)، چاله خستگی حالت اصلی شکست است و محاسبه عمر باید انجام شود.
(2) برای یاتاقان هایی که تحت سرعت کم (n≤10r/min) بار سنگین یا شرایط ضربه زیاد کار می کنند، حالت شکست اصلی تغییر شکل پلاستیک است و محاسبه استحکام استاتیک باید انجام شود.
(3) برای یاتاقان های با سرعت بالا، علاوه بر حفره های خستگی، سایش چسب نیز یک حالت شکست مهم است، بنابراین علاوه بر محاسبه عمر، سرعت حد نیز باید بررسی شود.