Моделирование дефектов подшипников качения с учетом проскальзывания тел качения

Опыт диагностики подшипников качения показывает, что часто в спектре виброакустического сигнала присутствуют составляющие, не равные расчетным дефектам, но близки к ним. В то же время разборка подшипника показывает наличие дефекта, поэтому весьма актуальной является задача уточнения формул для расчета дефектов.

Обычно на ранней стадии развития дефектов подшипника появляются признаки дефектов только одного из колец, и затем - другого. Так как внутреннее кольцо находится дальше от точки измерения, при одинаковой вибрации дефект внутреннего кольца будет более существенным, чем дефект наружного кольца. В спектре достаточно часто частотные составляющие, характерные для дефектов колец, модулируются частотой вращения ротора, приводя к появлению боковых полос.

Подшипники стремятся конструировать таким образом, чтобы при их работе реализовалось «чистое» качение, т.е. отсутствовало проскальзывание шариков или роликов относительно колец. Проскальзывание приводит к повышению сопротивления вращению подшипника и снижению его долговечности. У ненагруженных подшипников чистое качение будет в том случае, если касательные, проведенные к точкам контакта по обе стороны шарика или продолжения линий контакта ролика, пересекаются на оси подшипника. Причины появления при работе подшипника проскальзывания между кольцами и телами качения связаны с особенностями конструкции, а также с рейнольдовским микропроскальзыванием, вызванным различием упругих деформаций контактирующих тел. Анализ кинематики подшипников качения показывает, что значения частот дефектов изменяются. При расчете частоты дефекта внешней обоймы по классическим формулам, не учитывающим проскальзывание тел качения относительно колец подшипника, получаем величину 214 Гц. Если учитывать проскальзывание, то частота сместится до 220 Гц.

В докладе проведен теоретический анализ расчета частот проявления дефектов подшипников качения, на основе которого получена расчетная модель частот дефектов подшипников качения с учетом проскальзывания тел качения относительно колец подшипника.

Костюков В.Н., Зайцев А.В. Моделирование дефектов подшипников качения с учетом проскальзывания тел качения // Наука, образование, бизнес: тез. докл. регион, науч.-практ. конф., посвящ. Дню радио. - Омск, 2007. - С. 76-79

Скачать публикацию