1. Трещины поперек беговых дорожек колец подшипника. Данный вид повреждения является результатом воздействия динамических нагрузок, ударов или ошибок установки. Сколы бортов колец – результат динамических воздействий осевой силы.
2. Трещины, расположенные вдоль кольца подшипника, – результат отсутствия тепловых зазоров при нагреве подшипниковых узлов. Возникающая при тепловом расширении осевая сила приводит к исчезновению радиального зазора и возникновению значительных радиальных сил, определяемых геометрией подшипника.
Значение радиальной составляющей:
где φ – угол между силами F и Fa; F – результирующая сила реакций, направленная перпендикулярно к контактирующим поверхностям; Fa – осевая составляющая силы.
Угол φ определяется допустимой осевой «игрой» δ и диаметром тел качения dw:
Т.к. угол φ близок к 90º, радиальные силы могут увеличиться до такой степени, что это приведет к разрушению внешнего кольца (рис. 21).
Увеличенная осевая «игра» пары радиально-упорных шариковых подшипников приводит при возникновении осевой силы к появлению гранности (рис. 22а) или к осповидному выкрашиванию (рис. 22б) на нерабочей части беговой дорожки.
3. Разрушение тел качения происходит при ударных нагрузках.
При работе подшипников качения возникают большие контактные напряжения. Так, по линии действия силы наиболее нагруженный шарик или ролик воспринимает половину всей нагрузки. Точечный или линейный контакт приводят к возникновению контактных напряжений порядка 2000-3000 МПа. Для работы с такими напряжениями тела качения и беговые дорожки делают с высокой твёрдостью – по Роквеллу HRC 60-65. При этом твердость тел качения должна быть на 1-2 единицы выше, чем твердость беговых дорожек. Столь высокая твердость с другой стороны приводит к значительной хрупкости элементов подшипника качения (см. рис. 25) . Таким же образом будет проявляться дефект изготовления подшипника, связанный с низкой твердостью тел качения.
4. Повреждения сепаратора может повлечь за собой поломку других деталей подшипника вследствие вибрации, изнашивания, заклинивания и перекосов (рис. 26). Наиболее распространенная причина разрушения сепаратора – проблемы смазывания (рис. 27) и деформации внешних колец. Это приводит к возникновению неравномерных сил по телам качения и воздействию разрушающих сил на сепаратор.
Большинство рассмотренных факторов, обуславливающих повреждения подшипников качения, не поддаются математическому описанию, однако требуют учета при эксплуатации подшипниковых узлов. Построение причинно-следственных связей при их разрушении позволит обоснованно выбирать вид ремонтного воздействия. Перечень этих воздействий ограничен затяжкой резьбовых соединений, смазкой, регулировкой, заменой подшипников и восстановлением посадочных мест под них. Одним из важнейших факторов работоспособности оборудования является исправность вновь устанавливаемого подшипника.
Для повышения надежности подшипников скольжения, без изменения их конструкции, применяют заземляющие кольца. Они предотвращают любые электроискровые разряды в подшипниках, установленных на электродвигателях с питанием от частотного регулятора.
