Даже при правильной эксплуатации подшипники подвержены износу, одним из наиболее распространенных видов которого является контактная усталость (ISO 5.1). Она возникает из-за циклических нагрузок, действующих на поверхности подшипника в ходе его работы. Эти нагрузки со временем вызывают изменения в структуре материала, что приводит к появлению микротрещин, которые затем могут перерасти в более серьезные дефекты. В зависимости от характера повреждений контактная усталость делится на подповерхностную и поверхностную.
Подповерхностная усталость (ISO 5.1.2): скрытая угроза
Этот вид усталости формируется под слоем рабочей поверхности подшипника. Микротрещины появляются в структуре материала, чаще всего в местах с посторонними включениями или из-за неоднородности сплава. Постепенно они распространяются наружу и могут привести к сколам на поверхности качения.
Часто подповерхностная усталость развивается при работе подшипника в условиях высоких нагрузок, особенно если он подвергается временной перегрузке. Это может происходить, например, при внезапных изменениях скорости вращения или при неравномерном распределении нагрузки. Кроме того, важную роль играет качество смазки и чистота подшипника: если внутрь механизма попадают загрязняющие частицы, износ ускоряется.
Снижение срока службы подшипника из-за подповерхностной усталости может достигать 5–10% от расчетного значения. Однако при правильном подборе подшипников, соблюдении требований к смазке и регулярном мониторинге нагрузки можно существенно замедлить этот процесс.
Поверхностная усталость (ISO 5.1.3): влияние внешних факторов
В отличие от подповерхностной, поверхностная усталость развивается непосредственно на рабочей поверхности подшипника. Основная причина ее появления — дефекты поверхности, вызванные недостаточной смазкой или загрязнением рабочей зоны.
Когда между телами качения образуется слишком тонкая пленка смазки или в механизм попадают твердые частицы, металлические поверхности начинают контактировать друг с другом. В результате на них появляются неровности, которые со временем смещаются, создавая условия для образования микротрещин. Постепенно они перерастают в микросколы, а затем в серьезные разрушения поверхности качения.
Этот процесс можно предотвратить, используя качественные смазочные материалы, соблюдая регулярные регламенты ТО и обеспечивая защиту от попадания пыли, металлической стружки и других загрязняющих частиц.
Контактная усталость — одна из наиболее распространенных причин выхода подшипников из строя. Она может проявляться как в глубине структуры материала, так и на поверхности качения, но в обоих случаях приводит к серьезным последствиям. Однако правильный выбор подшипников, контроль нагрузок, качественная смазка и своевременное обслуживание помогут значительно продлить срок их службы и избежать дорогостоящих поломок оборудования.
Подпишитесь на наш Telegram-канал, если хотите первыми узнавать про наши акции и новинки, быть в курсе новостей отрасли и полезных лайфхаков!