К геометрической форме упорных подшипников предъявляются самые высокие требования. Еще на стадии производства кольца, тела качения и сепараторы подвергают самому тщательному контролю, отбраковывая детали, не соответствующие строгим параметрам. Отклонения от геометрической формы в опоре вращения приводят к шуму, вибрации, перегреву и разрушению узла, поэтому серьезные производители не могут себе позволить выпустить на рынок некондиционные продукты. Но подшипник, работая под нагрузкой, может деформироваться в процессе эксплуатации, поэтому важен постоянный контроль опорных узлов со стороны обслуживающего персонала.
Виды деформаций упорных подшипников
Наиболее распространенным видом деформации в подшипниках, работающих с осевыми нагрузками, является пластическая. Она возникает в нескольких случаях и связана с тем, что нагрузка на элементы подшипника превышает предел прочности их материала. Это происходит по следующим причинам:
Неправильный выбор опоры по грузоподъемности;
Действие ударных нагрузок на подшипник;
Нарушение сборки узла, из-за чего усилия неправильно распределяются в опоре.
Во всех трех случаях обычно вина лежит на специалистах, осуществлявших подбор и монтаж упорного подшипника или на лицах, эксплуатирующих и транспортирующих технику. Деформации упорных узлов могут возникать не только в процессе работы механизма, но и при его перемещении. Толчки негативно влияют на опоры качения, так как способствуют образованию вмятин в местах контакта дорожек и шариков или роликов или изменению формы колец.
Пластические деформации внутреннего кольца упорного подшипника чаще всего вызваны вибрацией вала. Это может говорить о том, что нарушена геометрическая форма вала или превышена допустимая нагрузка. Также в этом случае есть смысл произвести ревизию других опор этой детали, которые вполне могут быть установлены с нарушениями или иметь повреждения, влияющие на работу узла.
Также упорные подшипники подвержены упругой деформации. Она возникает под действием приложенных извне сил и исчезает, если нагрузка пропадает. Прекращение воздействия сил на деталь приводит к ее возвращению к первоначальному виду. Упругая деформация является однозначной функцией от появившихся напряжений и не связана с предысторией опоры. Это относительно простое явление, описываемое законом Гука, согласно которому деформация в упругом теле находится в пропорциональной зависимости от приложенной силы.
Но следует помнить и о том, что упругая деформация, преодолев предел текучести, превращается в пластическую. В этом случае снятие нагрузки уже не влияет на геометрическую форму подшипника, который остается деформированным и выходит из строя.
Борьба с деформациями в упорных подшипниках
Так как основные причины упругих и пластических деформаций нам хорошо известны, их появление достаточно легко предотвратить. Профилактикой этих негативных явлений можно считать точный подбор опоры по размеру, нагрузке и условиям работы, правильный монтаж с соблюдением технологии и аккуратное обслуживание и транспортировка.
Обслуживающему механизмы персоналу важно помнить, что свойства материалов, из которых изготавливают подшипники, зависят от температуры. При нагревании они становятся менее упругими, и их предел текучести смещается в меньшую сторону. Это необходимо учитывать там, где есть вероятность неконтролируемого нагревания подшипника в процессе работы механизма. Все описанные нами моменты касаются металлических деталей, так как гибридные и керамические опоры имеют свои уникальные особенности.