Срок службы линейного подшипника и твердость вала

тела качения (ролики) системы линейного перемещения

Срок службы тел качения (роликов) линейного подшипника может зависеть от многих переменных, но один из самых решающих факторов - это твердость вала или поверхности скольжения. Ниже приводится объяснение и расчет того, как срок службы подшипника может меняться в зависимости от твердость вала.

Оптимальная твердость для круглого вала, V-образной направляющей или других линейных дорожек качения для стальных подшипниковых тел качения является Rc60. Если твердость ниже, чем число по шкале Роквелла, существенно может быть затронута производительность линейной системы перемещения. Это объясняется в стандартной формуле для расчета срока службы подшипников. Параметр fH, или фактор твердости, может быть определен по графику и подставлен в формулу расчета срока службы для учета мягкой поверхности вала.

график твердости по шкале Роквелла

Ниже приведена стандартная формула расчета срока службы тел качения (роликов) линейного подшипника.

формула расчета срока службы линейного подшипника

L: Срок службы (км)
fH: Фактор твердости
fT: Коэффициент температуры
fC: Коэффициент контакта
fW: Коэффициент нагрузки
C: Базовая динамическая нагрузка (Н)
P: Нагрузка (Н)

Ниже приведены 3 примера одинакового типа направляющих с различной твердостью. При расчете срока службы с использованием данной формулы, с учетом всех других факторов равным 1, и только меняющимся фактором твердости, мы видим, какое влияние он оказывает на производительность подшипника.

  • нержавеющая сталь марки AISI 420, упрочненная до RC40 -> fH = 0,27
    • L = (0,27) 3 х 50 = 0,98 км
  • нержавеющая сталь марки AISI 440, упрочненная до RC40 -> fH = 0,53
    • L = (0,53) 3 х 50 = 7,44 км
  • нержавеющая сталь марки AISI 420, упрочненная до Rc60 -> fH = 1,0
    • L = (1,00) 3 х 50 = 50 км

В этом сравнении, при увеличение твердости по шкале Роквелла на 50%, время работы подшипника увеличивается в 50 раз!


28.06.2012
Источник: pbclinear.com





Rambler Top100