Разработка обобщённой методики расчёта долговечности авиационных подшипников качения с учётом износа и вероятности неразрушения деталей опорного узла тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.06, кандидат наук Пилла Кловис Коие

• Пилла Кловис Коие
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Пилла Кловис Коие

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований по расчету долговечности подшипников качения

1.2. Виды разрушений подшипников качения

1.3. Стандартные методы расчёта долговечности и надёжности подшипников качения

1.4. Методы расчёта на прочность элементов и деталей подшипников

1.5. Вероятностные методы оценки прочности деталей

1.6. Цель и задачи работы

2. МЕТОДИКА РАСЧЁТА ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ С УЧЁТОМ ВЕРОЯТНОСТИ НЕРАЗРУШЕНИЯ ИХ ДЕТАЛЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ

2.1. Методики оценки прочности деталей подшипников с учетом вероятности неразрушения

2.1.1. Напряжения и деформации тонкостенных колец подшипников

2.1.2. Определение долговечности с учётом вероятности неразрушения их деталей от контактных и изгибных напряжений

2.2. Методика расчета долговечности с учетом возможного разрушения бортиков колец. Проверка прочности упорных бортиков роликовых подшипников

2.3. Проверка прочности перемычек массивных сепараторов

2.4. Методика расчета долговечности подшипников качения с учетом вероятности неразрушения деталей опорного узла

2.5. Выводы и рекомендации по второй главе

3. УЧЕТ ИЗНОСА ПРИ РАСЧЕТЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

КАЧЕНИЯ

3.1. Общее понятие трения и износа в подшипнике

3.2. Экспериментальное оборудование и методика измерений

3.3. Результаты экспериментов и методика их оценки

3.4. Методика расчета долговечности подшипников с учётом износа тел качения и дорошек качения

3.4.1. Теоретические зависимости

3.4.2. Методы и результаты испытаний

3.4.3. Алгоритм расчета долговечности с учетом износа

3.4.4. Выводы и рекомендации по третьей главе

4. ОБОБЩЁННАЯ МЕТОДИКА РАСЧЁТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКА С УЧЕТОМ ВЕРОЯТНОСТИ НЕРАЗРУШЕНИЯ И ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ

4.1. Алгоритм обобщённой методики

4.2. Расчет долговечности подшипника 5-272822Р2 с учетом вероятности неразрушения деталей и износа тел и дорожек качения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А: Акт испытания ООО «ВЗСП»

ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Акт о внедрении ООО «ВЗСП»

ПРИЛОЖЕНИЕ В: Акт о внедрении Самарского университета

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка обобщённой методики расчёта долговечности авиационных подшипников качения с учётом износа и вероятности неразрушения деталей опорного узла»

ВВЕДЕНИЕ

Подшипники играют важнейшую роль в работе современных авиационных изделий. К авиационным подшипникам предъявляются всё более высокие требования по работоспособности, скорости вращения, моменту сопротивления вращению, жесткости, грузоподъёмности и долговечности. На долговечность подшипников влияют свойства материалов деталей, способы их термообработки, уровень нагрузок в изделии, качество смазки, температурный режим работы, и другие параметры эксплуатации.

В настоящее время использование подшипников качения в качестве опор роторов двигателей и агрегатов летательных аппаратов не имеет альтернативы. Это связанно с тем, что подшипники качения обладают рядом специфических преимуществ перед другими видами подшипников, такими как подшипники скольжения и магнитные подшипники. Преимущества связаны в основном с габаритами и с тем, что при эксплуатации, современные авиационные подшипники качения требуют незначительный объем масла для смазки и охлаждения, а при выполнении ряда фигур высшего пилотажа истребителей могут кратковременно вообще обходиться без смазки. Оценка усталостной прочности элементов опор ротора авиационного двигателя является одним из важнейших требований надежности и безопасности полета летательных аппаратов.

Несовершенство методик расчёта долговечности подшипников качения снижает достоверность оценки надёжности авиационных изделий в целом.

Целью настоящего исследования является обеспечение надёжности эксплуатации авиационных изделий путём повышения точности прогнозирования работоспособности подшипников за счёт разработки и внедрения обобщённой методики расчёта долговечности авиационных подшипников качения на основе учёта износа и вероятности неразрушения деталей опорного узла.

Общая методика выполнения работы. Исследование долговечности подшипников проводилось с учётом оценки износа и вероятности неразрушения критических элементов подшипника. Оценка изменения радиального зазора в подшипнике во время эксплуатации проводилась по разработанной методике путем учёта износа тел качения и беговых дорожек на основе экспериментальных исследований триботехнических характеристик материалов авиационных подшипников. Вероятность неразрушения элементов подшипникового узла определялась по разработанным методикам на основании общих теорий прочности деталей машин. Достоверность разработанных методик оценки прочности деталей подшипников качения была проверена численными экспериментами - методом конечных элементов с использованием программ ANSYS и SOLIDWORKS. На основе полученных результатов производилась оценка долговечности подшипников с учётом вероятности неразрушения как по контактному выкрашиванию элементов подшипника, так и по усталостному разрушению колец, бортиков колец и перемычек сепараторов.

Объектом исследования являются процессы разрушения деталей подшипников под воздействием контактных, изгибных и касательных напряжений с учетом особенностей условий эксплуатации в авиационных изделиях.

Предметом исследования являются методики оценки долговечности подшипников качения, применяемых в высоконагруженных авиационных опорах с целью повышения точности и надёжности оценки их долговечности в эксплуатации.

Научная новизна. Усовершенствована методика расчёта долговечности авиационных подшипниковых опор с учётом вероятности неразрушения критических элементов опорного узла. Разработана методика определения изменения величины радиального зазора в подшипниках качения под влиянием износа тел и дорожек качения. Разработана методика расчёта долговечности

авиационных подшипников с учётом износа тел и дорожек качения и исследовано влияние износа на работоспособность опор.

Впервые разработана обобщённая методика расчёта долговечности авиационных подшипников различных типов с учётом износа тел качения и беговых дорожек и вероятности неразрушения критических элементов - бортиков роликовых подшипников, перемычек сепаратора, тонкостенных колец и т.д.

Практическая значимость данной работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

- рассчитать напряжения и вероятность неразрушения различных элементов подшипниковых опор - сепараторов, бортиков конических роликоподшипников, тонкостенных колец подшипника и т. д.;

- оптимизировать геометрию подшипника (радиальный зазор, размеры и профиль тел качения и бортиков, толщины колец и т. д.) для обеспечения требуемого уровня надежности работы подшипника в заданных условиях эксплуатации

- определить долговечность различных типов авиационных подшипниковых опор с учётом вероятности неразрушения критических элементов опорного узла;

- определить долговечность различных типов авиационных подшипников с учётом износа тел качения и дорожек качения подшипника;

- определить долговечность различных типов подшипников с учётом износа тел и дорожек качения и вероятности неразрушения критических элементов опорного узла.

Практическое использование результатов работы позволяет повысить точность определения долговечности подшипников сложной конструкции, сократить время и расходы на доводку подшипниковых узлов, повысить их работоспособность и тем самым увеличить надежность при требуемой долговечности.

На защиту выносятся следующие результаты научных исследований:

1. Усовершенствованная методика расчёта долговечности с учётом вероятности неразрушения критических элементов подшипниковых опор.

2. Разработаная методика определения изменения величины радиального зазора в подшипниках качения под влиянием износа тел и дорожек качения.

3. Разработанная методика расчёта долговечности подшипников с учётом износа тел и дорожек качения и исследование влияния износа на работоспособность опор.

4. Разработанная обобщённая методика расчёта подшипников с учетом износа и вероятности неразрушения критических элементов опорного узла.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на 5 научных международных и всероссийских конференциях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, втом числе 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК России, 5 статей, в изданиях, индексируемых в международных базах, 6 тезисов докладов в материалах конференций.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 131 наименований. Общий объём диссертации 135 страниц, содержит 60 рисунков и 20 таблиц.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Подшипники являются одними из наиболее важных элементов в подавляющем большинстве машин, поэтому высокие требования предъявляются к их грузоподъемности и надежности. Вполне естественно, что подшипники качения стали играть такую важную роль в развитии техники и на протяжении многих лет являются предметом обширных исследований. Технология производства подшипников качения развивалась многие годы и стала отдельной отраслью науки и техники.

С 30-х годов двадцатого века, когда был создан первый в мире авиационный турбореактивный двигатель (ГТД), для разработчиков подшипников качения это стало большим вызовом, так как работа опор ГТД характеризуется высокими скоростями и температурами наряду с жесткими требованиями по вибрации и износостойкости.

Современные аэрокосмические конструкции характеризуются ростом нагузок, температурных и вибрационных полей, поэтому для обеспечения их работоспособности на весь жизненный цикл двигателя летательного аппарата требуется повышение их надёжности и ресурса. С целью снижения затрат на доводку новых аэрокосмических систем с недавних пор становятся всё более высокими требования экономической целесообразности. Эти требования относятся и к подшипникам опор роторов авиационных двигателей, коробок приводов и трансмиссий вертолетов, а также перспективных аэрокосмических систем.

1.1. Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований по расчету долговечности подшипников качения

Разработанная Г. Герцем [1] теория сжатия твердых тел стала началом теории расчета подшипников качения, получившая свое развитие в экспериментальных исследованиях немецкого ученого Штрибека [2]. Авторы А. Пальмгрен и Г. Лундберг [3, 4, 5, 6] впервые разработали теоретические методы расчета долговечности подшипников качения, на основе статистической теории прочности В. Вейбулла [7, 8]. Исследования кривых усталости, проведенные Баскуином [9] положили основу уравнения для определения долговечности подшипников качения. В России авторами первых работ, посвященных теории и методам расчета подшипников качения были: Н.А. Спицин [10, 11, 12], В.Н. Трейер [13], С.В. Пинегин [14], Д.Н. Решетов [15]. Методы расчета на долговечность подшипников качения, изложенные этими авторами, были основаны на теории контактной прочности. Однако 100-летный опыт практического применения подшипников качения в узлах машин различного назначения показывает, что на долговечность подшипников влияет целый ряд факторов, которые не были учтены в работе этих ученых [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22]. Помимо контактных напряжений, на долговечность подшипников влияют такие факторы как свойства материала деталей подшипника, способы их термообработки, уровень нагруженности в изделии, конструкция деталей подшипника, параметры гидродинамической

смазки, температурный режим работы подшипника, условия эксплуатации и т. п.

Пионерами современной теории расчета на долговечность подшипников

качения являются T.A. Harris, E. Ioannides, M.N. Kotzalas, E.V. Zaretsky, T.E. Tallian, F.J. Ebert, W.K. Yu, R.M. Barnsby, и другие [23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38]. Для обеспечения растущих требований по долговечности проводится оптимизация свойств [39] и разработка новых материалов для подшипников качения [40, 41, 42]. Научно-исследовательские и опытно-

конструкторские работы за последние 20 лет значительно повысили ресурс подшипников качения при различных условиях эксплуатации [43, 44], а также привели к повышению точности методов расчета долговечности подшипников.

T.A. Harris и E. Ioannides в 1985 году впервые предложили новую методику расчета долговечности подшипников по напряжениям в деталях подшипника с учетом вероятности безотказной работы [23]. В работе описывается новая методика оценки долговечности подшипников качения. Главным достоинством этой методики является выявление статистической зависимости между вероятностью неразрушения деталей подшипника, долговечностью подшипника и критерием, зависящим от усталостных напряжений для элементарной частицы материала в подшипнике. С помощью этой методики усталостные напряжения и долговечность подшипника могут быть рассчитаны с учетом различных типов нагрузок, материалов и условий эксплуатации. В течение последних 20 лет XX века выявлена была необходимость улучшения методики определения долговечности подшипников качения. В этой связи технический комитет подразделения трибологии Американского сообщества машиностроительных инженеров (American Society of Mechanical Engineers - ASME) вместе с рядом ведущих компаний по производству подшипников объединили усилия и на основе накопленного в течении всего XX века опыта проектирования, расчета долговечности, производства и эксплуатации подшипников предложили новые критерии оценки долговечности подшипников качения и перспективы развития в этой отрасли техники [24].

С начала XX века производители и потребители подшипников ищут пути определения усталостной прочности подшипников качения. Первым общепринятым методом расчета долговечности подшипников стал метод Лундберга-Палмгрена (ЛП), опубликованный в 1947 году. Этот метод был принят в США в 1957 году, позже целый ряд других стран также приняли его, и он до

сегодняшнего дня является основой стандарта ISO по расчету долговечности подшипников. Однако недостаток данного метода заключается в том, что метод разработали только по отношению подшипников, изготовленных из твердосплавных сталей AISI 52100 и позволяет оценить долговечность подшипников только с учетом напряжений Герца, связанных с приложением нормальных усилий. С целью улучшения точности определения долговечности подшипников, изготовленных из других сплавов и для учета влияния смазки на долговечность к методу были добавлены поправочные коэффициенты, которые были учтены в стандартах ISO в 70-х годах. Несмотря на эти поправочные коэффициенты долговечность подшипников во многих случаях в эксплуатации получается выше рассчитанного этим методом с поправочными коэффициентами. В 1985 году авторы Иоаннидс и Харрис (ИХ) предложили метод на базе метода ЛП, но они включили в этот метод новый фактор, а именно они стали учитывать при расчете долговечности подшипника предел выносливости материалов деталей подшипника (базовые напряжения). Долговечность, определенная по их методу, может быть бесконечной, если уровень напряжений в подшипнике не превышает предел выносливости материала деталей подшипника [32]. В отличие от метода ЛП, в котором учитывались только контактные напряжения Герца, метод ИХ позволяет учитывать полное напряжение, действующее в деталях подшипника. Метод ИХ был преобразован в более обобщенный метод, который вводит коэффициент напряжения, рассчитанной по методу ЛП. Таким образом, при расчете долговечности подшипника коэффициент напряжения учитывает влияние на долговечность всех приложенных, индуцированных и остаточных в материале напряжений с учетом эмпирически определенных базовых напряжений предела прочности. Этот метод несмотря на то, что лучше первоначального варианта метода расчета долговечности подшипников, не учитывает вероятность разрушения деталей опорного узла.

Вопросы исследования долговечности подшипника изучаются не только в контексте методов расчета и улучшения этих методов, но, и в контексте модернизации самого подшипника и улучшения условий его работы в основном с целью повышения ресурса подшипника. Конструкции подшипников качения, помимо классического сочетания двух колец (внутренне и наружное кольца), между которыми устанавливаются тела качения в сепараторе, бывают разными в зависимости от цели их применения и материалов их составных частей. Авторы Ebert F. J., Sthlicht H., Zwirlein O., Boehmer H. J. и др. в своих работах [39, 40] исследовали способы термообработки материалов подшипников для улучшения их прочностных характеристик и износостойкости при гидродинамической смазке. Работы [41, 42, 43, 44, 45] дают подробное изложение о стальных и керамических материалах, рекомендованных для применения в подшипниках различного применения, а также резюмируют химические, металлургические и физические аспекты сталей для подшипников и влияние этих аспектов на долговечность и надежность подшипника. Выявлено, что наиболее важный фактор, который существенно повысил долговечность и надежность подшипников — это вакуумная обработка подшипниковых сталей. По результатам анализов выявлено, что стали 1C-1.5Cr steel, M50 steel, AISI 52100, AISI 4320, AISI 9310 и их российские аналоги ШХ15 являются самыми распространенными в применении подшипников для различных областей техники. Авторы Клебанов Я.М., Петров Н.И., Данильченко А.И. и др. [46, 47, 48] исселовали влияние геометрических параметров поверхностей контактного взаймодействия в подшипнике на долговечность подшипников. Авторы в своих работах исследовали неоднородность распределения контактного давления, возникающего при эксплуатации между роликами и кольцами подшипника ввиду перекоса, и влияние этого явления на долговечность и динамику движения деталей подшипников. Они показали, что логарифмический профиль создает наименьшую концентрацию давления на концах ролика.

В работах авторов Zaretsky E.V., Ebert F. J., Петрова Н.И., Доценко В.Н., Никитин С.В., Wang Li, и др. [49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56] рассматриваются вопросы применения керамических и гибридных подшипников качения в авиационных двигателях. Авторы проводили анализ узлов опоры высокоскоростных роторов с подшипниками качения из стальных и керамических материалов с точки зрения их возможного применения для современных и перспективных авиационных газотурбинных двигателей. Отмечены возможные преимущества и недостатки керамических или гибридных (из стали и керамики) подшипников качения. Однако работы не однозначно приводят данные о долговечности и прочностных характеристиках гибридных подшипников.

Подповерхностное скалывание признано одним из самых распространенных типов усталостного разрушения в подшипниках. На протяжении последних десятилетий многие исследователи пытались определить физические механизмы, которые сопутствуют усталостному разрушению подшипников качения и предложили методы обнаружения признаков возникновения усталости деталей подшипников с целью определения долговечности подшипников. В работе [57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66], авторы анализировали самые известные методы определения усталостного разрушения в подшипниках качения, их преимущества и недостатки.

В работах [67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75] авторы исследовали трение в подшипнике. Результаты этих работ показали, что износ деталей подшипника существенно влияет на долговечность подшипника. Авторы работ [76, 77, 78, 79, 80, 81] исследовали способы снижения износа в подшипнике путем применения смазки. Однако метдик определения износа тел качения и дорожек качения при эксплуатации опорного узла не приведено в результатах этих работ.

Фирмы SKF, SCHAEFFLER (FAG), TIMKEN, NTN, IBC, Барден [82, 83, 84, , 85, 86, 87, 88, 89] предлагают тысячи вариантов подшипников, которые

используются практически во всех отраслях промышленности, где есть необходимость соблюдения критических геометрических допусков, высоких скоростей и долговечности в сложных условиях эксплуатации. Эти варианты включают в себя конструкции для аэрокосмической и оборонной отраслей, вакуумных насосов, пищевой промышленности, робототехники и медицинского оборудования, в том числе рентген и CAT сканеры, и высокоскоростных стоматологических наконечников турбин. Рекомендации этих компаний для расчета долговечности подшипников, в основном, базируются на стандарте DIN ISO 281, который не учитывает изгибные напряжения в деталях подшипника и вероятность разрушения деталей опорного узла.

Разработанные стандартизованные методы расчета долговечности подшипников качения стандартных типов, такие как DIN ISO 281, а также российский стандарт ГОСТ 18855-82 широко применяются для оценки долговечности подшипников опор в технических системах общего назначения, где нет высоких требований к работоспособности и надежности подшипника. Однако многолетний опыт эксплуатации авиационной техники различного типа показывает, что авиационные подшипники, как правило, имеют долговечность больше, рассчитанной по вышеуказанным методикам. Это связанно в основном с тем, что, во-первых, имеет место более высокое качество изготовления авиационных подшипников, во-вторых, используются материалы более высокого качества, и в-третьих, применяются лучшие условия организации смазывания подшипников. Это практически не учитываются в стандартных методиках расчета долговечности подшипников качения. Российские научно-исследовательские институты, такие как ЦИАМ им. Баранова, ВИАМ и др. разработали методики расчета подшипников авиационных двигателей [20], учитывающие большинство указанных факторов. Обширные и глубокие исследования долговечности авиационных подшипников качения позволили фирме SCHAEFFLER и целому

ряду европейских и американских фирм сделать уточнения к методике DIN ISO 281 и создать методики для авиационных и ракетных двигателей [30, 32].

Анализ научных исследований, опубликованных в журналах, индексируемых в базе SCOPUS/WoS по теме долговечности подшипников показывает, что несмотря на достигнутые результаты по расчету долговечности подшипников качения, это направление исследования всё ещё представляет большой интерес мировому научному сообществу. Количество статьей опубликованных по годам растет с каждым годом в течение последних 70 лет (см. рисунок 1), при этом ведущими учеными являются E. Ioannides, T.A. Harris, T. Sakai, E.V. Zaretsky и др. (см. рисунок 2, рисунок 3, рисунок 4).

Количество публикаций в год по теме диссертации за последние 70 лет

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Рисунок 1 - Количество публикаций по долговечности подшипников за 70 лет

Zaretsky, E.V. Sadeghi, F. Tallian, T.E. Ioannides, E. Harris, T.A. Parker, R.J. Tsushima, N. Shimizu, S. Gabelli, A. Coy, J.J. Zhil'nikov, E.P.

10

20

30

40

50

30

28 28

25

23

20

41

36

AUTHOR NAME

60

70

67

Рисунок 2 - Ведущие ученые в мире по долговечности подшипников

0

20

40

60

80

Timken Company SKF NASA Purdue University Institut National des Sciences.. Ministry of Education China Harbin Institute of Technology Kyushu University University of Toyama NTN Corporation General Electric Pratt and Whitney Samara University

100

94

Рисунок 3 - Организации, занимающие вопросами долговечности подшипников

0

7

COUNTRY

200

400

600

800

1000

USA China Japan UK Germany India France South Korea Netherlands Canada Australia Sweden Italy Poland Russia Spain Cameroon

875

633

343

96 ■ 79 65 61 52 49 45 39 36 33

0

1

Рисунок 4 - Лидирующие страны в научных исследованиях по долговечности подшипников

Несовершенство современных методов оценки долговечности подшипников качения в совокупности с неточностью средств технического контроля качества сборки снижает возможность прогнозирования долговечности и достоверной оценки надежности машины в целом. Поэтому разработка методики расчета долговечности подшипников качения тяжело нагруженных подшипниковых авиационных узлов, с учетом износа и вероятности неразрушения деталей опорного узла, является актуальной задачей.

1.2. Виды разрушений подшипников качения

Подшипники проектируются и выбираются для применения в опорах технических систем на заданный ресурс. Авиационные подшипники проектируются так, чтобы они имели большую долговечность. При условии, что

подшипник правильно подобран по назначению, максимальную долговечность можно получить путем его правильной установки, смазки и эксплуатации. Согласно стандартным методам расчета долговечности подшипников качения его отказом считается тот момент, когда появляется первые очаги скалывания на поверхности качения элементов подшипника [26]. Неудовлетворительные условия эксплуатации, а именно влажные или загрязненные среды и неправильный уход за подшипником может привести к его преждевременному выходу из строя. Когда подшипник выходит из строя необходимо определить точную причину повреждения для того, чтобы оценить, какие нужны мероприятия для устранения и избежания преждевременного разрушения подшипника.

Анализ видов разрушений подшипников показывает, что основной причиной потери работоспособности подшипников качения является усталостное выкрашивание.

Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей тел качения и беговых дорожек колец проявляется в виде раковин (рисунок 5) или отслаивания (рисунок

6). Усталостное выкрашивание элементов подшипника может возникать вследствие длительного циклического контактного нагружения, что является нормальным для подшипника, находящегося в длительной эксплуатации (рисунок

7). Нормальное усталостное разрушение подшипника, как правило, развивается постепенно и сопровождается повышением уровня вибрации в подшипнике. Однако, усталостное разрушение может быть также вызвано повышенной механической и тепловой нагрузкой, перекосом наружнего кольца или вала, присутствием абразивных частиц в смазке, недостатком смазки в трущихся поверхностях, и т. п.

Рисунок 5 - Усталостная раковина на дорожке качения наружного кольца сферического роликоподшипника

Рисунок 6 - Усталостное скалывание на поверхности внутреннего кольца

шарикоподшипника

Рисунок 7 - Раковины на подшипнике главного вала модуля воздушной турбины. Зарождение износа и чрезмерное разрушение в результате

длительной эксплуатации (Ь)

Бринеллирование тоже один из часто встречаемых видов разрушения подшипников качения. Это пластические деформации на дорожках качения (вмятины) вследствие действия ударных нагрузок или больших статических нагрузок без вращения. Бринеллирование происходит, когда нагрузки превышают предел пластичности материала кольца. Бринеллирование проявляется как вмятины на дорожках качения, которые приводят к повышению вибрации и шума. Существуют два вида бринеллирования - ложное и истинное, как показано на рисунке 8.

след шариков

Рисунок 8 - Бринеллирование на внутреннем кольце подшипника качения

Недостаточная смазка может привести к целому ряду дефектов подшипника. Разрушение подшипника может произойти при эксплуатации, когда нет достаточной смазки для создания устойчивой масляной пленки между телами качения и дорожками или сепаратором. Задиры рабочих поверхностей качения по причине недостаточной смазки или слишком малых зазоров из-за неправильного монтажа. Как правило, в авиационных конструкциях и прочих системах, работающих при высоких скоростных и температурных режимах, нехватка смазки и недостаточное охлаждение подшипника могут привести к перегреву подшипника и, следовательно, к повышенному усталостному разрушению элементов подшипника. Повреждения от недостаточной смазки бывают различными в зависимости от степени теплового воздействия. Это могут быть небольшие изменения цвета металла из-за перегрева (рисунок 9), образование задиров и отслоений металла (рисунок 10) или полное заедание подшипника из-за лакальных тепловыделений в подшипнике (рисунок 11).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пилла Кловис Коие, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Герц, Г. Принципы механики, изложенные в новой связи / Г. Герц; под ред. И.И. Артоболевского. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1959. -388с.

2. Stribeck, P. Kugellager fur beliebige Belastungen/ P. Stribeck // Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure VDI Zeitschrift. - Berlin, 1901. - Vol. 45, № 3. -P. 73-79, 118125.

3. Пальмгрен, А. Шариковые и роликовые подшипники: Пер. с нем. / А. Пальмгрен; под ред. Р.В. Кугеля. - М.: Машгиз, 1949. - 123 с.

4. Лунберг, Г. Динамическая грузоподъемность подшипников качения: Пер. с англ. - № 169-53/ Г. Лунберг, А. Пальмгрен. - М.: Главподшипник, 1954.-71 с.

5. Lundberg, G. Dynamic Capacity of Rolling Bearings / G. Lundberg, A. Palmgren. -Acta Pllytechnica, Mechanical Engineering Series, Royal Swedish Academy of Engineering Sciences, Vol. 1, No. 3, 7, 1947. - 91 p.

6. Lundberg, G. Dynamic Capacity of Rolling Bearings / G. Lundberg, A. Palmgren. -Acta Pllytechnica, Mechanical Engineering Series, Royal Swedish Academy of Engineering Sciences, Vol. 2, No. 4, 96, 1952. - 106 p.

7. Weibull, W.A. Statistical Theory of Strength of Materials/ W.A. Weibull. -Stockholm, 1939.-№ 151.-45 p.

8. Вейбулл, В. Усталостные испытания и анализ результатов: Пер. с нем./ В. Вейбулл, -М.: Машиностроение, 1969. - 443 с.

9. Баскин, Э.М. Уравнения долговечности силового подшипника при различных режимах смазки / Э.М. Баскин // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1993. - N 5. - С. 57-64.

10. Спицин, Н.А. Некоторые сведения из истории подшипников качения/ Н.А. Спицин// Подшипник. - 1937. - № 1. С.56-91.

11. Подшипники качения: Справочное пособие/ Под. ред. Н.А. Спицина, А.И. Спришевского. - М.: Машгиз, 1961. - 828 с.

12. Спицин, Н.А. Обеспечение стапроцентной надежности подшипников качения/ Н.А. Спицин// Подшипниковая промышленность. - 1963. - № 1. С.36-60.м пяяу в

13. Трейер, В.Н. Теория и расчет подшипников качения/ В.Н. Трейер. - М.: Машиностроение и металлообработка, 1936. -356 с.

14. Пинегин, СВ. Гидродинамические явления внутри игольчатого подшипника/ СВ. Пинегин// Подшипник. - 1937. - № 5.

15. Решетов Д.Н. Совместное действие на шариковые подшипники радиальной и осевой нагрузок/ Д.Н. Решетов// Подшипник. - 1939. - № 11. С. 215-259.

16. Harris, T. Rolling Bearing Analysis / T Harris. - 3rd Ed., Wiley, New York, 1991. -469 p.

17. Harris, T.A. Lundberg-Palmgren fatigue theory: Considerations of failure stress and stressed volume / T.A. Harris, W.K. Yu. - Journal of Tribology, 1999. - 121 (1), pp. 85-89.

18. Khonsari, M.M. Applied Tribology: Bearing Design and Lubrication: Second Edition/ M.M. Khonsari, E.R. Booser. - Applied Tribology: Bearing Design and Lubrication: Second Edition, 2008. - 566 p.

19. Stachowiak, G.W. Engineering Tribology: Fourth Edition/ G.W. Stachowiak, A.W. Batchelor. - Engineering Tribology: Fourth Edition, 2013. - 852 p.

20. Балякин, В.Б. Теория и проектирование опор роторов авиационных ГТД. / В.Б. Балякин, Е.П. Жильников, В.Н. Самсонов, В.В. Макарчук. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. - 254 с., ил.

21.Галахов, М.А. Расчёт подшипниковых узлов / М.А. Галахов, А.Н. Бурмистров. -

М.: Машиностроение, 1988. - 222 с., ил.

22. Акифьев, В.И. Разработка методики расчета роликовых подшипников опор ГТД с учетом проскальзывания: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.02.06 / Акифьев Владимир Иванович. - Самара, СГАУ, 1998. - 167 с.

23. Ioannides, E. New fatigue life model for rolling bearings / E. Ioannides, T.A. Harris. - Ball bearing journal Luton, 1985. - pp. 2-22.

24. Barnsby, R Life ratings for modern rolling bearings / R Barnsby, T. Harris, S. Ioannides, W. Littmann, T. Losche, Y. Murakami, W. Needelman, H. Nixon, M. Webster. - American Society of Mechanical Engineers (Paper), 1998. - 98 -TRIB-1-61, - pp. 3-83.

25. Harris, T.A. Tribological performance prediction of aircraft gas turbine mainshaft ball bearings / T.A. Harris, R.M. Barnsby. - Tribology Transactions, 1998. - 41 (1), - pp. 60-68.

26. Kotzalas, M.N. Fatigue failure and ball bearing friction / M.N. Kotzalas, T.A. Harris. - Tribology Transactions, (2000. - 43 (1), - pp. 137-143.

27. Yu, W.K. A new stress-based fatigue life model for ball bearings / W.K. Yu, T.A. Harris. -Tribology Transactions, 2001. - 44 (1), - pp. 11-18.

28. Harris, T.A. Life ratings for ball and roller bearings / T.A. Harris, R.M. Barnsby. - Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2001. - 215 (6), - pp. 577-595.

29.Ebert, F.J. Fundamentals of Design and Technology of Rolling Element Bearings / F.J. Ebert - Chinese Journal of Aeronautics, 2010. - 23 (1), - pp. 123-136.

30. Harris, T.A. Tribological performance prediction of aircraft gas turbine mainshaft ball bearings / T.A. Harris, R.M. Barnsby. - Tribology Transactions, 1998. - 41 (1), - pp. 60-68.

31. Harris, T.A. Fatigue limit stress - A new and superior criterion for life rating of rolling bearing materials / T.A. Harris. - ASTM Special Technical Publication, 2002. - 1419, - pp. 474-492.

32. A Practical Method of Calculating the Attainable Life in Aerospace Bearing Applications: FAG Publ. № FL 401134 EA, 1990. - 5p.

33. Morales Espejel, G.E. A model for rolling bearing life with surface and subsurface survival: Sporadic surface damage from deterministic indentations / G.E. Morales Espejel, A. Gabelli. -Tribology International, 2016. - 96, - pp. 279-288.

34. Gabelli, A. The modified life rating of rolling bearings - A criterion for gearbox design and reliability optimization / A. Gabelli, A. Doyer. - American Gear Manufacturers Association Fall Technical Meeting 2014. - FTM 2014, - pp. 179-194.

35. Ozeki, H. Study on life distribution and reliability of ball bushes / H. Ozeki, M. Tanabe, S. Shimizu. - Seimitsu Kogaku Kaishi/Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 2013. -79 (1), - pp. 99-103.

36. Lugt, P.M. Grease Lubrication and Bearing Life / P.M. Lugt, A. Gabelli. - Grease Lubrication in Rolling Bearings, 2012. pp. 283-308.

37. Shimizu, S. Weibull Distribution Function Application to Static Strength and Fatigue Life of Materials / S. Shimizu. Tribology Transactions, 2012. - 55 (3), - pp. 267-277.

38. Shimizu, S. A New Life Theory for Rolling Bearings-By Linkage between Rolling Contact

Fatigue and Structural Fatigue / S. Shimizu. - Tribology Transactions, 2012. - 55 (5), - pp. 558-570.

39. Sthlicht, H. Varying heat treatment parameters to optimize material and rolling contact fatigue strength / H. Sthlicht, O. Zwirlein. - Journal of Heat Treating 1980. -1(3): - pp. 73-80.

40. Boehmer H.J. M50NiL bearing material - heat treatment, material properties and performance in comparison with M50 and RBD / H.J. Boehmer, F.J. Ebert, W. Trojahn. - STLE Publication No.91 - AM.3G-2, 1991. - 258 p.9

41. Loch, H.W. Hochaufgcstickter, martensitischer waelzlagerstahl ist ermueidungsfest and korrosionsbestaendig (the high Nitrogen alloyed martensitic steel is fatigue and corrosion resistant) / H.W. Loch, W. Trolahn, F.J. Ebert. - Schweinfurt, Germany: FAG Kugelfischer, FAG Publication No.503DA, 1992. - pp. 240-252.

42. Bhadeshia, H.K.D.H. Steels for bearings / H.K.D.H. Bhadeshia. - Progress in Materials Science, 2012. - 57 (2), - pp. 268-435.

43. Bhadeshia, H.K.D.H. Recent developments in bearing steels / H.K.D.H. Bhadeshia. -Materials Science and Technology (United Kingdom), 2016. - 32 (11), - pp. 1059-1061.

44. Zaretsky, E.V. Rolling bearing steels - A technical and historical perspective / E. V. Zaretsky. -Materials Science and Technology, 2012. - 28 (1), - pp. 58-69.

45. Петров, Н.И. Пути повышения надёжности и ресурса подшипниковых опор роторов современных газотурбинных двигателей и редукторов / Н.И. Петров, Ю.Л. Лаврентьев. -Вестник СГАУ № 3-1, - Самара 2015. - C. 228-237.

46. Клебанов, Я.М. Влияние условий эксплуатации на работоспособность роликоподшипников ГТД / Я.М. Клебанов, В.В. Мурашкин, Н.И. Петров, А.И. Данильченко, В.А. Бруяка, К.А. Поляков. - Вестник машиностроения № 11, - Москва 2019. - С. 36-41.

47. Клебанов, Я.М. Влияние высоты неровностей трёхдольной дорожки качения наружного кольца цилиндрического роликового подшипника на проскальзывание сепаратора и долговечность подшипника / Я.М. Клебанов, А.И. Данильченко, В.Р. Петров. -Материалы конференции "Проблемы и перспективы развития двигателестроения". Изд. СНИУ имени С.П. Королева, - Самара 2018. C. 89-91.

48. Клебанов, Я.М. Численное исследование влияния профиля ролика и перекоса колец на

нормальное давление в области контакта ролика с дорожками качения цилиндрического роликового подшипника / Я.М. Клебанов, В.Р. Петров, И.Е. Адеянов. - Инженерный журнал "Наука и инновации" №2 10 (94). Изд. МГТУ им. Баумана, - Москва 2019. -C. 2.

49. Ebert, F J. Performance of silicon nitride (Si3N4) components in aerospace bearing applications / F J. Ebert. - ASME Publication No.90-GT-166, - 1990. - pp.515-524.

50. Zaretsky, E.V. Effect of silicon nitride balls and rollers on rolling bearing life / E.V. Zaretsky, B.L. Vlcek, R.C. Hendricks. - Tribology Transactions, 2005. - 48 (3), - pp. 425-435.

51. Петров, Н.И. Исследование работоспособности гибридных подшипников качения разных конструкций в ожидаемых условиях эксплуатации / Н.И. Петров, Ю.Л. Лаврентьев. -Сборник трудов конференции "Проблемы и перспективы развития двигателестроения". Изд. СНИУ, - Самара 2016. - C. 218-219.

52. Ножницкий, Ю.А. Гибридные подшипники качения для авиационных двигателей (обзор) / Ю.А. Ножницкий, Н.И. Петров, Ю.Л. Лаврентьев. - Авиационные двигатели, Изд ЦИАМ, - Москва 2019. - № 2(3) - C. 73-76.

53. Доценко, В.Н.Вопросы исследования керамических и гибридных подшипников качения и их применение в авиационных двигателях / В.Н. Доценко, С.В. Никитин. - Авиационно-космическая техника и технология, - Украина 2008. - № 8 (55), - C. 138-144.

54. Wang, L. Rolling contact silicon nitride bearing technology: A review of recent research / L. Wang, R.W. Snidle, L. Gu. - Wear, 2000. - 246 (1-2), - pp. 159-173.

55. Lakshminarayanan, R. Wear of steel in rolling contact with silicon nitride / R. Lakshminarayanan, L.-Y. Chao, N. Iyer, D.K. Shetty. - Wear, 1997. - 210 (1-2), - pp. 278-286.

56. Morales-Espejel, G.E. Application of a rolling bearing life model with surface and subsurface survival to hybrid bearing cases / G.E. Morales-Espejel, A. Gabelli. - Proceedings ofthe Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2019. - 233 (15), -pp. 5491-5498.

57. Sadeghi, F. A review of rolling contact fatigue / F. Sadeghi, B. Jalalahmadi, T.S. Slack, N. Raje, N.K. Arakere. - Journal of Tribology, 2009. - 131 (4), - pp. 1-15

58.Warhadpande, A. Effects of plasticity on subsurface initiated spalling in rolling contact

fatigue / A. Warhadpande, F. Sadeghi, M.N. Kotzalas, G. Doll. - International Journal of Fatigue, 2012. - 36 (1), - pp. 80-95.

59.Wang, W., Wong, P.L., Zhang, Z. Partial EHL analysis of rib-roller end contact in tapered roller bearings (1996) Tribology International, 29 (4), pp. 313-321.

60. Prashad, H. A new generation double decker high precision rolling element bearing -concept, development and investigations (2001) Tribology Transactions, 44 (2), pp. 203208.

61. Abu Jadayil, Wisam M. Fatigue life investigation of solid AND hollow rollers in pure rolling contact. A dissertation submitted to the graduate faculty in partial fulfillment of the requirements for the degree of DOCTOR OF PHILOSOPHY, Iowa State University, Iowa. 2005, 189 pp.

62.Jamison, W.E., Kauzlarich, J.J., Mochel, E.V. GEOMETRIC EFFECTS ON THE RIB-ROLLER CONTACT IN TAPERED ROLLER BEARINGS. (1977) ASLE Trans, 20 (1), pp. 79-88.

63. Sadeghi, F., Jalalahmadi, B., Slack, T.S., Raje, N., Arakere, N.K. A review of rolling contact fatigue (2009) Journal of Tribology, 131 (4), pp. 1-15.

64. Bercea, I., Cretu, S., Nelias, D. Analysis of double-row tapered roller bearings, part I -Model (2003) Tribology Transactions, 46 (2), pp. 228-239.

65.Ashtekar, A. Experimental and analytical investigation of rotor bearing systems. A Dissertation Submitted to the Faculty of Purdue University for the Degree of Doctor of Philosophy, August 2012, Indiana, 158 pp.

66. Warhadpande, A. AN ELASTIC-PLASTIC FINITE ELEMENT MODEL FOR ROLLING CONTACT FATIGUE A Dissertation submitted to the Faculty of Purdue University for the Degree of Doctor of Philosophy. August 2012, Indiana, 209 pp.

67.Курушин М.И., Курушин А.М., Жильников Е.П. Долговечность по выкрашиванию и изломной прочности заклёпок текстолитового сепаратора подшипника качения трансмиссии вертолёта в условиях её динамики. - Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, №1 (25), 2011 г. -С.76 - 85.

68. Силаев, Б.М, Даниленко, П.А. Архитектура многофакторной концептуальной

модели высокоскоростной опоры качения ДЛА и основные направления исследований // Изв. Вузов «Авиационная техника». -2014.-№4.- С.61-63.

69.Силаев Б.М., Даниленко П.А. Метод расчёта высокоскоростной опоры качения двигателей летательных аппаратов с учётом изнашивания // Трение и износ. -2015. -том.36, №4. - С.453- 460.

70.Силаев Б.М., Барманов И.С., Даниленко П.А. Прогнозирование развития повреждений подшипников качения двигателей летательных аппаратов на основе виброанализа// Трение и износ. -2016. -том.37, №4. - С.496- 501.

71.Wang, Shao, Cusano, C., Conry, T.F. Dynamic model of the torque and heat generation rate in tapered roller bearings under excessive sliding conditions (1993) S T L E Tribology Transactions, 36 (4), pp. 513-524.

72. Harris, T.A., Barnsby, R.M., Kotzalas, M.N. A method to calculate frictional effects in oil-lubricated ball bearings (2001) Tribology Transactions, 44 (4), pp. 704-708.

73.Houpert, L. Ball bearing and tapered roller bearing torque: Analytical, numerical and experimental results (2002) Tribology Transactions, 45 (3), pp. 345-353.

74. Zhou, R.S., Hoeprich, M.R. Torque of tapered roller bearings (1991) Journal of Tribology, 113 (3), pp. 590-597.

75.Leblanc, A., Nelias, D. Analysis of ball bearings with 2, 3 or 4 contact points (2008) Tribology Transactions, 51 (3), pp. 372-380.

76.Белоусов А.И., Балякин В.Б., Новиков Д.К. Экспериментальное исследование распределения давления в слое смазки "короткого" гидродинамического демпфера //Трение и износ. - 1985.- №4.- C. 648-652.

77.Петрова П.Н., Охлопкова А.А., Фёдоров А.Л. Перспективность использования отработанных моторных масел для повышения износостойкости ПТФЭ//Трение и износ. - 2015. Т.36-№1.- С.14- 20.

78.Chang, L., Conry, T.F., Cusano, C. Analysis of high-speed cylindrical roller bearings using a full elastohydrodynamic lubrication model. Part 2. Results (1990) Tribology Transactions, 33 (2), pp. 285-291.

79.Zhang, Z., Qiu, X., Hong, Y. EHL analysis of rib-roller end contact in tapered roller bearings. (1988) STLE TRIBOLOGY TRANS., 31 (4 , Oct. 1988), pp. 461-467.

80.Onsa, M.H., Sapuan, S.M., Basri, S., Megat Ahmad, M.M.H., Maleque, M.A.

Elastohydrodynamic lubrication study of hard rolling contact using boundary element

method (2001) Industrial Lubrication and Tribology, 52 (4), pp. 148-154.

81.Tuomas, R., Isaksson, O. Measurement of lubrication conditions in a rolling element bearing in a refrigerant environment (2009) Industrial Lubrication and Tribology, 61 (2), pp. 91-99.

82. SKF Rolling Bearings Catalogue. SKF Group, PUB BU/P1 10000/3 EN. August 2016, 1363 pp.

83. Каталог - 2012. Изд. ОАО «ЕПК Самара», 2012. - 54 с.

84. Barden Super Precision Ball Bearings. - Barden Corporation. Catalogue - 2013. - 73

p.

85. Rolling Bearings. Schaeffler Technologies AG & Co. KG. Catalogue - September 2012, 1639 pp.

86. Подшипников качения. //Каталог фирмы FAG, Schaeffler Group Industrial. Изд. Schaeffler KG. 2009. 1640 с.

87. Timken Catalogues: [Электронный ресурс] The Timken Company. URL: http://www.timkenbearings.com/EN-IN/products/Pages/Catalogs.aspx (Дата обращения: 19.02.2017).

88. NTN Catalogues: [Электронный ресурс] NTN Bearing Corporation. URL: http://www.ntnamericas.com/en/brochures-and-literature/catalogs (Дата обращения: 18.02.2017).

89. IBC. Прецизионные подшипники фирмы / Каталог продукции. 2010-200 с.

90.Биргер И. А., Шорр Б.Ф., Иосилевмч Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. - З-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 702 с., ил.

91. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г. С., Яковлев А.П., Матвеев В.В.; Отв. ред. Писаренко Г.С. - 2-е изд. - Киев: Наук. думка, 1988. - 736 с.

92. Жильников Е.П., Тихонов А. Н. Детали машин: конспект лекций для студентов факультета инженеров воздушного транспорта. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэро-косм. Ун-та, 2007. - 256с.: ил.

93. Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор. - М.: Машиностроение, 1983. -543 с.

94. ГОСТ 188855-94 (ИСО 281-89). Подшипники качения. Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс (долговечность). - М.: Стандартинформ, 2009.

95. Спришевский А.И. Подшипники качения. Справочник. - М.: Машиностроение, 1969. - 748с.

96. Методика расчетной оценки долговечности подшипников качения авиационных двигателей и их агрегатов, требования к конструктивным параметрам опор. ЦИАМ. - М: 1996. - 32 с.

97. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1979-526 с.

98.Справочник по триботехнике. Т. 1. - Теоретические основы /Под ред. М. Хебды, А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 1989.-398с.

99.Справочник по триботехнике: В 3 т., Т.2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / Под общ. ред. М. Хебды, А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение,1990. - 416 с.

100.Жильников Е.П., Мурашкин В. В. Долговечность по расчету. Самарские ученые работают над повышением ресурса авиаподшипников// Motion, Журнал Европейской подшипниковой корпорации, №3 (007), 2007. - стр.8-9

101.Бонесс Р.Д. Влияние подачи масла на кинематику сепаратора и роликов в смазываемом роликоподшипнике // Проблемы трения и смазки. -1970. - № 1. - С. 48-62.

102. Гоксем П.Ж., Харгривс Р.А. Влияние нагрева в результате выделения теплоты трения на толщину пленки и трение качения в линейном УГД-контакте. Часть I. Условия обильной смазки// Проблемы трения и смазки. - 1978. - N 3. - С. 37-44.

103. Гоксем П.Ж., Харгривс Р.А. Влияние нагрева в результате выделения теплоты трения на толщину пленки и трение качения в линейном УГД-контакте. Часть II. Условия масляного голодания// Проблемы трения и смазки. - 1978. - N 3. - С. 4450.

104.0nsa, M.H., Sapuan, S.M., Basri, S., Megat Ahmad, M.M.H., Maleque, M.A.

Elastohydrodynamic lubrication study of hard rolling contact using boundary element method (2001) Industrial Lubrication and Tribology, 52 (4), pp. 148-154.

105.Tuomas, R., Isaksson, O. Measurement of lubrication conditions in a rolling element bearing in a refrigerant environment (2009) Industrial Lubrication and Tribology, 61 (2), pp. 91-99.

106. Основы трибологии (трение, износ, смазка): Учебник для технических вузов /А.В. Чичинадзе, Э. Д. Браун, И. А. Буше, И.А. Буяновский и др.. - М.: Центр "Наука и техника", 1995. - 778с.

107.Tallian, T.E. Simplified contact fatigue life prediction model - part I: review of published models (1992) Journal of Tribology, 114 (2), pp. 207-213.

108. Tallian, T.E. Simplified contact fatigue life prediction model - part II: new model (1992) Journal of Tribology, 114 (2), pp. 214-222.

109. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. - М.: Изд-во «Наука», 1978. - 228 стр.

110.Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Изд. «Наука», 1970. - 720 с.

111.Жильников Е.П., Пилла К.К. Уточнённая методика расчёта долговечности подшипника качения с учётом податливости колец при натяге по телам качения. // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. 2014. № 1 (1). С. 6.

112. Жильников Е.П. Камалов Ф.Я. Определение ресурса конических подшипников с преднатягом // Симпозиум с международным участием: самолётостроение России. Проблемы и перспективы. Тезисы докладов. Самара: Издательство Самарского гос. аэрокос. университета. 2012. С. 193-195.

113.Жильников Е.П., Пилла К.К. Распределение нагрузки в коническом подшипнике качения. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 6-3. С. 677-684.

114.Петерсон, Р. Коэффициенты концентрации напряжений. / Р. Петерсон / -Москва, 1977г., 302с.

115.Пилла К.К., Камалов Ф.Я., Хибник Т.А., Жильников Е.П. Методика расчёта на прочность бортика внутреннего кольца конического роликового подшипника. //

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 61. С. 173-177.

116.Балякин, В.Б. Использование пакета «ANSYS» для проектирования деталей авиационных редукторов. / В.Б. Балякин, А.Г. Кожин /- Самара, СГАУ, 2007г. ,43с.

117. Introduction to ANSYS Mechanical Training Manual. ANSYS Release 5.6 SAS IP, Inc.2010.

118. Балякин, В.Б. Расчёт и проектирование валов, осей и опор качения авиационных редукторов. / В.Б. Балякин, Е. П. Жильников / - Самара, СГАУ, 2007г., 60с.

119.Межгосударственный стандарт (ГОСТ) 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. - Москва, 1982. 976 с.

120. Ссылка на сайт SKF для расчета подшипника: http://webtools3 .skf.com/BearingCalc/

121. Силаев, Б.М. Архитектура многофакторной концептуальной модели высокоскоростной опоры качения ДЛА и основные направления исследований / Б.М. Силаев, П.А. Даниленко // Изв. Вузов «Авиационная техника». - 2014, №2 4. - С. 61-63.

122.Жильников, Е.П. Трение и изнашивание в узлах авиационной техники./ Е.П. Жильников, В.Н. Самсонов. - Самара: Изд. Самарского аэрокосм. ун-та. -2007.-143 с.

123.Балякин, В.Б. Экспериментальные исследования триботехнических характеристик радиационно - модифицированного материала фторопласт - 4 с целью использования в опорах роторов / В.Б. Балякин, С.А. Хатипов, К. К. Пилла // Трение и износ. - 2015. Т.36-№4.- С.448- 452.

124. Подшипники качения: Справочник-каталог/ Л.В.Черневский, Р.В. Коросташевский, Б.А. Яхин и др.: Под ред. Л.В.Черневского и Р.В. Коросташевского. - М.: Машиностроение, 1997. - 896с.

125. Королев, А.А. Влияние геометрических параметров рабочих поверхностей шарикоподшипника на его работоспособность / А.А. Королев, А.В. Королев // Трение и износ. -2015. -том.36, №2. - С.244- 248.

126. Балякин, В.В. Исследование влияния перекоса колец подшипника качения на момент трения и долговечность опор / В.В. Балякин, Е.П. Жильников, Б.Б. Косенок, А.В. Лаврин //Трение и износ, 2016, Т.37, №6, С. 693-698.

127. Королев, А.В. Экспериментальное исследование влияния геометрии контакта тел и дорожек качения шариковых подшипников на момент трения качения / А.В. Королев, А.А. Королев // Трение и износ. -2016. -том.37, №2. - С.156- 161.

128. Belousov, A.I. A methodology for providing the dynamic characteristics of rotor bearings/ A.I. Belousov, V.B. Balyakin //Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij. Aviatsionnaya Tekhnika, Issue 3, 2002, P. 31-35.

129. Галахов, М.А. Расчет подшипниковых узлов. / М.А. Галахов, А.И. Бурмистров - М.: Машиностроение, 1988.-272с.

130. Перель, Л.Я. Подшипники качения. Справочник. / Л.Я. Перель - М.: Машиностроение, 1983. - 543с.

131 .Pilla, K. Method for Calculating the Fatigue Life of Bearings Taking into Account Wearing of Rolling Elements [Text] / V. B. Balyakin, E.P. Zhil'nikov, K. Pilla // Journal of Friction and Wear 2020. — Vol. 41. Issue 4. — P. 359-364.

ПРИЛОЖЕНИЕ А: Акт испытания ООО «ВЗСП»

УТВЕРЖДАЮ

Врио 08 ВП МО РФ

Врио

УТВЕРЖДАЮ

Исполнительный директор ООО «ВЗСП»

«26» августа 2021 г,

о результа ... подшипник шариковый радиальный однорядный 35-206Э1-ЕТУ 100/3 за№№21-2, 21-6, 21-8, 21-9, 21-11, 21-12, 21-13, 21-14, 21-15, 21-16, 21-17, 21-20, 21-23, 21-24, 21-25, 21-26, 21-27, 21-28, 21-29,21-30,

А.В. Голова

А.А. Филиппов

изготовленных ООО «Вологодский завод специальных подшипников» (ООО «ВЗСП»)

Данные результаты периодических испытаний распространяются на подшипники типа 0 по таблице 1 Методики М 37.006.086-80 (подшипники шариковые радиальные однорядные) размерной группы 2 но таблице 2 Методики М 37.006.086-80 (подшипники с диаметром отверстия свыше 15 мм до 30 мм включительно и наружным диаметром свыше 35 мм до 72 мм включительно) из стали марки 8Х4В9Ф2-Ш (8Х4В9Ф2-ШД), выпускаемые по ЕТУ 100 до 26.08.2022 г.

Начало испытаний Окончание испытаний

«25» мая 2021 г. «26» августа 2021 г.

Место проведения испытаний - ООО «ВЗСП».

1. Цель испытаний: периодический контроль качества подшипников, контроль стабильности технологического процесса в период между предшествующими и очередными испытаниями, подтверждение возможности продолжения изготовления подшипников по действующей конструкторской (включая ЕТУ 100), технологической документации и нормативной документации и их приёмки, а так же проверка долговечности и надежности подшипников.

2. Результаты испытаний положительные.

3. Заключение: подшипники шариковые радиальные однорядные 35-206Э1-ЕТУ 100/3 за №№ 21-2, 21-6, 21-8, 21-9, 21-11, 21-12, 21-13, 21-14, 21-15, 21-16, 21-17, 21-20, 21-23, 2124, 21-25, 21-26,21-27, 21-28, 21-29, 21-30 выдержали периодические испытания.

4. Предложения: подшипники, прошедшие испытания, утилизировать установленным порядком через изолятор брака.

5. Основание: протокол периодических испытаний № П-26-ПИ/2021 от 26.08.2021 г., акт стендовых испытаний № А-4-СИ/2021 от 26.08.2021 г.

Приложения:

1. Протокол периодических испытаний № П-26-ПИ/2021 от 26.08.2021 г. на 4 л.

2. Акт стендовых испытаний № А-4-СИ/2021 от 26.08.2021 г. на 1 л.

Директор по качеству ООО «ВЗСП»

Старший инженер 2008 ВП МО РФ

Д.К. Казак

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Исполнительный директор ООО «ВЗСП»

А.А. Филиппов

составлен «26» августа 2021 г. по результатам стендовых испытаний подшипников 35-206Э1-ЕТУ 100/3 по ЕТУ 100, выпуска 2021 года, ООО «ВЗСП»

Испытания подшипников проводились согласно графику стендовых испытаний, утвержденному на 2021 г.

Подшипники в количестве 20 штук испытывались на стсидах модели ВНИПП-543, режим испытаний:

= 4500 Н; Ра = 0Н; п = 5000 об/мин; Ьюа= 124,8 ч.

Смазка - масло минеральное индустриальное И-12А, система смазки - циркуляцион-

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ После предельной наработки, указанной в таблице 10 Методики М 37.006.086-80 (5'Ьюа = 623,8 ч), подшипники находятся в удовлетворительном состоянии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все подшипники 35-206Э1-ЕТУ 100 за №№ 21-2, 21-6, 21-8, 21-9, 21-11, 21-12, 21-13 21-14, 21-15, 21-16, 21-17, 21-20, 21-23, 21-24, 21-25, 21-26, 21-27, 21-28, 21-29, 21-30 стендо-

вые испытания прошли удовлетворительно.

Директор по качеству ООО «ВЗСП»

И.Н. Пантин

Старший инженер 2008 ВП МО РФ

Д.К. Казак

ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Акт о внедрении ООО «ВЗСП»

ПРИЛОЖЕНИЕ В: Акт о внедрении Самарского университета