Forme di rottura e criteri di calcolo dei cuscinetti volventi

1. Analisi del carico dei cuscinetti volventi

Prendi il cuscinetto a sfere a gola profonda come esempio per l'analisi. Come mostrato nella Figura 12-19, quando il cuscinetto è soggetto al carico radiale Fr, i carichi su ciascun elemento volvente sono diversi e l'elemento volvente nella posizione più bassa sopporta il carico maggiore. Secondo l'analisi teorica, il carico sull'elemento volvente con il carico maggiore è F0≈(5/z)Fr, dove z è il numero di elementi volventi.

Quando l'anello esterno non si muove e l'anello interno ruota, gli elementi volventi ruotano e ruotano attorno all'asse del cuscinetto, pertanto i punti di contatto tra l'anello interno ed esterno e gli elementi volventi cambiano costantemente e la sollecitazione di contatto a un certo punto sulla superficie di contatto tra la pista di rotolamento e gli elementi volventi Anche con il cambio periodico, l'elemento volvente e l'anello rotante sono soggetti alla sollecitazione di contatto del ciclo pulsante che cambia periodicamente, e il punto A sull'anello fisso è soggetto alla massima stabilità sollecitazione da contatto del ciclo pulsante.

2. Modulo di fallimento

Esistono tre principali modalità di guasto dei cuscinetti volventi:

(1) Pitting di fatica: sotto la sollecitazione di contatto del ciclo pulsante, la vaiolatura di fatica di contatto apparirà sulla superficie di contatto quando il valore di sollecitazione o il numero di cicli di sollecitazione supera un determinato valore. La corrosione per vaiolatura fa sì che il cuscinetto generi vibrazioni e rumore durante il funzionamento, la precisione di rotazione viene ridotta e la temperatura di esercizio aumenta, il che fa perdere al cuscinetto la sua normale capacità di lavoro. La vaiolatura da fatica da contatto è la modalità di cedimento più importante dei cuscinetti volventi.

(2) Deformazione plastica Sotto l'azione di un carico statico eccessivo o di un carico d'urto, la pista di rotolamento o il corpo di rotolamento possono subire deformazioni plastiche, nella pista di rotolamento possono apparire fossette o il corpo di rotolamento si appiattisce, il che riduce la precisione di scorrimento e genera vibrazioni e rumore, facendo sì che il cuscinetto non funzioni correttamente.

(3) Abrasione In caso di scarsa lubrificazione, tenuta inaffidabile e condizioni polverose, gli elementi volventi o le piste dell'anello sono soggetti a usura abrasiva, l'usura del legame termico si verificherà ad alte velocità e il surriscaldamento del cuscinetto provocherà anche l'usura degli elementi volventi temperare.

Inoltre, a causa di montaggio, installazione, smontaggio e uso e manutenzione non corretti dei cuscinetti volventi, si verificheranno anche altre forme di guasto, come la rottura dei componenti dei cuscinetti, e devono essere prese misure adeguate per prevenirli.

3. Criteri di calcolo

Per le principali modalità di rottura sopra menzionate, i criteri di calcolo per i cuscinetti volventi sono:

(1) Per cuscinetti con velocità generica (n>10 giri/min), la vaiolatura per fatica è la principale modalità di guasto e deve essere eseguito il calcolo della durata.

(2) Per i cuscinetti che operano a bassa velocità (n≤10r/min) con carico pesante o condizioni di impatto elevato, la principale modalità di cedimento è la deformazione plastica e deve essere eseguito il calcolo della resistenza statica.

(3) Per i cuscinetti ad alta velocità, oltre alla vaiolatura da fatica, anche l'usura adesiva è un'importante modalità di guasto, quindi oltre al calcolo della durata, è necessario controllare la velocità limite.