Construction of a model for the distribution of radial load among the bearing's rolling bodies

Abstract

З питання про розподiл радiального навантаження мiж тiлами кочення однорядного радiального пiдшипника запропонованi аналiтичнi та комп'ютернi моделi. Розглянуто особливостi геометрiї i деформацiї деталей, а також зазори в пiдшипнику без урахування рiзного положення центрiв внутрiшнього i зовнiшнього кiлець. Останнє може суттєво впливати на розподiл радiального навантаження мiж тiлами кочення i бути причиною проковзування тiл кочення по кiльцях Це дослiдження спрямоване на уточнення розрахункового значення розподiлу навантаження на тiла кочення пiдшипника. Чим ближче до iстинного значення результат розрахунку розподiлу навантаження i, особливо, на центральне тiло кочення, тим точнiше визначений ресурс пiдшипника. Це багато в чому визначає надiйнiсть машини, а також витрати на ремонт i замiну пiдшипникiв. Не менш важливо при визначен нi втомної мiцностi i зносостiйкостi сепаратора як можна точнiше знати величини i напрямки дiї радiальних сил на тiла кочення по краях зони навантаження пiдшипника. Саме цi сили спричинюють навантаження, що дiють на сепаратор. Отримано геометричнi рiвняння зв'язку радiальних зближень кiлець, фiзичнi рiвняння зв'язку зближень тiл кочення з кiльцями i силами, умова рiвноваги внутрiшнього кiльця з урахуванням рiзного положення центрiв зовнiшнього i внутрiшнього кiлець пiдшипника. Виявлено дотичнi сили на бiгових дорiжках кiлець, що викликають проковзування тiл кочення в зонi навантаження пiдшипника, та отримано формулу для визначення їх значень. Розрахунок розподiлу навантаження мiж тiлами кочення пiдшипника за розробленою аналiтичної моделi показує зниження на 5 % радiальних сил на центральне тiло кочення i пiдвищення на 3 % радiальних сил на ролики по краях зони навантаження пiдшипника в порiвняннi з вiдомою моделлю. Це забезпечує пiдвищення розрахункового ресурсу пiдшипника за контактно-втомними пошкодженнями кiлець i тiл кочення на 18,6 %. Нова аналiтична модель розподiлу радiального навантаження може знайти застосування в теорiї розрахунку ресурсу пiдшипникiв пiдвищеної вантажопiдйомностi за контактно-втомними пошкодженнями кiлець i тiл кочення з урахуванням конструкцiї сепаратора