Formas de falha e critérios de cálculo de rolamentos

Junho 28, 2023

Formas de falha e critérios de cálculo de rolamentos

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1. Análise de Carga de Rolamentos

Tome o rolamento rígido de esferas como exemplo para análise. Conforme mostrado na Figura 12-19, quando o rolamento é submetido à carga radial Fr, as cargas em cada elemento rolante são diferentes e o elemento rolante na posição mais baixa suporta a maior carga. De acordo com a análise teórica, a carga no corpo rolante com maior carga é F0≈(5/z)Fr, onde z é o número de corpos rolantes.

Quando o anel externo não se move e o anel interno gira, os corpos rolantes giram e giram em torno do eixo do rolamento, de modo que os pontos de contato entre os anéis interno e externo e os corpos rolantes mudam constantemente, e a tensão de contato em um certo ponto na superfície de contato entre a pista e os elementos rolantes Também com a mudança periódica, o elemento rolante e o anel rotativo são submetidos à tensão de contato do ciclo pulsante que muda periodicamente, e o ponto A no anel fixo é submetido ao maior estável estresse de contato de ciclo pulsante.

2. Formulário de falha

Existem três principais modos de falha dos rolamentos:

(1) Pitting de fadiga: Sob a tensão de contato do ciclo pulsante, o pitting de fadiga de contato aparecerá na superfície de contato quando o valor da tensão ou o número de ciclos de tensão exceder um determinado valor. A corrosão por pites faz com que o rolamento gere vibração e ruído durante a operação, a precisão da rotação é reduzida e a temperatura de trabalho aumenta, o que faz com que o rolamento perca sua capacidade normal de trabalho. A corrosão por fadiga de contato é o modo de falha mais importante dos rolamentos.

(2) Deformação plástica Sob a ação de carga estática excessiva ou carga de impacto, a pista da ponteira ou o corpo rolante pode sofrer deformação plástica, o aparecimento de cavidades na pista ou o corpo rolante achatado, o que reduz a precisão do giro e gera vibração e ruído, fazendo com que o rolamento não funcione corretamente.

(3) Abrasão No caso de lubrificação deficiente, vedação não confiável e condições empoeiradas, os elementos rolantes ou as pistas do anel são propensos a desgaste abrasivo, o desgaste da colagem térmica ocorrerá em altas velocidades e o superaquecimento do rolamento também fará com que os corpos rolantes temperar.

Além disso, devido ao ajuste, instalação, desmontagem e uso e manutenção inadequados dos rolamentos, também serão causadas outras formas de falha, como rachaduras nos componentes do rolamento, e as medidas correspondentes devem ser tomadas para evitá-las.

3. Critérios de cálculo

Para os principais modos de falha mencionados acima, os critérios de cálculo para rolamentos são:

(1) Para rolamentos com velocidade geral (n>10r/min), corrosão por fadiga é o principal modo de falha e o cálculo da vida útil deve ser realizado.

(2) Para rolamentos operando em baixa velocidade (n≤10r/min) carga pesada ou condições de alto impacto, o principal modo de falha é a deformação plástica, e o cálculo da resistência estática deve ser realizado.

(3) Para rolamentos de alta velocidade, além da corrosão por fadiga, o desgaste adesivo também é um modo de falha importante, portanto, além do cálculo da vida útil, a velocidade limite deve ser verificada.

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