Факторы, влияющие на величину скорости

При выполнении расчётов необходимо учитывать, что в технических характеристиках, приводимых на подшипник, допустимая скорость указывается для смазочных материалов двух типов: пластичных, жидких. Кроме этого следует учитывать действующие на изделие нагрузки.

Основные факторы, влияющие на величину скорости

Температура

Этот показатель, налагающий ограничения на частоту вращения, зависит от возможности теплоотвода, величины трения. При выполнении расчётов, по умолчанию, принимается следующее. Подшипник, вращающейся на максимальных скоростях:

• имеет рабочий аксиальный зазор, способный полностью компенсировать разности температурных расширений обойм;
• выполнен надлежащий подбор смазки;
• в узле используются жёсткие корпусы, валы.

Максимальная разрешённая нагрузка

Это значение задаётся с учётом установленной долговечности (согласно ГОСТ), с учётом существующих коэффициентов, налагающих ограничения на предельно допустимую частоту вращения.

Рост значений скорости, ускорений увеличивает вероятность проскальзывания обойм относительно используемых тел качения. Этим объясняется ограничение, вводимое для аксиальных подшипников, по минимальной нагрузке, действующей по радиусу, равной 0,02С. Здесь «С» величина динамической базовой грузоподъёмности в Н.

Меняя действующие нагрузки, реализованные варианты смазки возможно, частично, повысить допустимую частоту вращения.

Существенное влияние на неё имеет класс точности подшипника. Так как он напрямую связан с потерями, вызываемыми трением. Выше класс – меньше потери (у всех конструктивных элементов подшипника). Существующая справочная литература содержит информацию о предельных значениях скорости для изделий нулевого класса.

Класс точности 5 для изделий радиальных, имеющих роликовые, шариковые тела качения, увеличивает частоту вращения подшипника в полтора, а четвёртый – в два раза.

Смазка, применяемая в высокоскоростных изделиях, обладает значительными антикоррозионными свойствами. Она отличается пониженной вязкостью. Реализуются разные варианты её подводки. Например, масляный туман, иное решение.

Важное значение для обеспечения высокоскоростного вращения имеет верно выполненный преднатяг. При его недостатке – повышается вибрация. Переизбыток приводит к увеличению тепловыделения и существенному падению ресурса изделия.

Тип выбираемого подшипника сказывается на величине потерь, обусловленных трением, кинематикой. Самыми высокоскоростными являются подшипники прецизионные. Здесь следует отметить радиально-упорные, аксиальные шариковые подшипники, относящиеся к сверхлёгкой, легкой серии. Тяжёлые серии демонстрируют меньшую быстроходность.

В изделиях, эксплуатируемых со значительными частотами вращения, применяют массивные сепараторы, прошедшие механическую обработку. Эти детали изготавливают из бронзы, латуни или текстолита.

Современным решением увеличения максимально допустимых скоростей является применение керамики для изготовления тел качения. Пример. Изделия, укомплектованные керамическими шариками, произведёнными из Si3N4, отличаются пониженным тепловыделением и уменьшенными центробежными нагрузками. Это, практически вдвое, позволило увеличить их ресурс.

Пути повышения предельной частоты

• усовершенствование конструкции изделия (основное внимание уделяется сепаратору);
• улучшение реализованных условий смазывания;
• максимальное теплоотведение, в сочетании с компенсацией роста температуры посредством дополнительного охлаждения;
• корректировка реализуемых посадочных допусков;
• компенсация снижения величины зазора, обусловленного температурными расширениями;
• повышение класса точности изделия и геометрических допусков при посадке в корпус, на вал (для снижения вибрации).