ГОСТ ИСО 7905-1-99
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Оценка напряжении
А.2 Ниже приведены условные обозначения
b — ширина подшипника, мм;
d —диаметр рабочей поверхности, мм (г/ = 2т,);
dH— диаметр корпуса, мм (rfH = 2/-,);
</*„ —безразмерный наружный диаметр корпуса <rf*H - dH/d):
d*u 0 —безразмерный наружный диаметр для рисунка А.З
(<ГН0 - dH/d~ М5);
£ — модуль Юнга. Па;
£* — безразмерный модуль Юнга (£* = £2/£, „);
£, —модуль Юнга, корпус и стальная основа) Па;
£, —модуль Юнга, антифрикционный слой, МПа;
£ 0—модуль Юнга для рисунка А.З. МПа (£, „ = 63 х 1(И);
£j.o ~ модуль Юнга, рабочий антифрикционный слой. МПа (£, „ = 20 х 103);
/г —начальная минимальная толщина смазочной пленки, мм;
А,, —коэффициент коррекции для другого размера корпуса idH/d не равный 1,45м см. рисунок А.5>;
К2—коэффициент коррекции для других толщин антифрикционного слоя (т*20 = Sj/rfнс равный 0.0047м
см. рисунок А.6);
р —удельная нагрузка. Па;
R’ —шероховатость поверхности (высота неравномерностей профиля в 10 точках), мкм:
А* —отношение напряжений (А* = omjn/ оюах);
11
Различные коэффициенты антифрикционного и рабочего слоев дтя од и А*.
/ — максимальное давление масляной пленки; 2 —
направление нагрузки; J — кольцо I (корпус и сталь
ная основа), 4 — кольцо 2 (антифрикционный
АЛ Оценка усталоствых напряжений
На основании практического опыта и исследований было установлено, что усталость начинается с осевых
трещин в цилиндрических подшипниках вследствие тангенциальных знакопеременных напряжений.
При изменении напряжений в осевой или кольцевой плоскостях и отсутствии полного трехмерного
решения оценка может быть выполнена по тангенциальным напряжениям в средней плоскости подшипника,
т.с. двухмерным решением.
При динамической нагрузке, которая изменяется в зависимости от времени и расположения на поверх
ности. различные продолжительность и давление пленки, зависящие от расположения, производят тангенци
альные напряжения в антифрикционных слоях подшипника. Для опенки распределения напряжений
в результате мгновенной дисперсии давлении в средней плоскости подшипник можно представить в виде
цилиндрического кольца, включая корпус подшипника. Нагружение осуществляется через мгновенноедавление
пленки на внутреннем рабочем диаметре сбалансирусмыми давлениями реакции на наружном диаметре.
Модель кольца подшипника (рисунок А.1) можно рас
сматривать в качестве различных слоев материала. Используя
такую систему, тангенциальные напряжения можно оценить
с помощью ряда решений. Эго. в частности, функция напря
жения Аэрли (уравнение А.1или А.2) и аналитические методы
(уравнения А.З. А.4. А.5. А.6 и А.7). включающие упрощение
для очень тонких антифрикционных слоев.Могут быть разра
ботаны и другие уравнения, используя методы анализа напря
жения. как. например, методы конечных и граничных
элементов. Расчет напряжений применяется в адекватном
участке окружности подшипника и цикла нагрузки для оцен ки
средних и знакопеременных напряжений в определенных
кольцевых точках. Их максимальные амплитуды будут ответ
ственными за усталость.
Расчетусталостных напряжений упрощается при чистой
вращающейся нагрузке, поскольку постоянное распределение
давления пленки вращается по окружности подшипника и
результирующие напряжения аналогично вращаются при по
стоянном распределении. Таким образом, только одно рас
пределение давления и результирующего напряжения подле
слой/промежуточиый слон); 5 — кольцо 3 (рабочий
жит оценке для определения максимальных сжимающих и
антифрнкиноиныи слой)
растягивающих амплитуд в одинаковой кольцевой точке,
чтобы получить амплитуды среднего и знакопеременного
Рисунок A.1 —Модель кольца подшипника
напряжения.
6