Расчет и выбор подшипников повышенной надежности

Привод машины содержит редуктор, валы которого установлены на подшипниках качения. Каждый вал опирается по меньшей мере на два подшипника. Число подшипников в редукторе может достигать четырех и более. При отказе хотя бы одного из них работоспособность редуктора нарушается. Подшипники образуют систему, надежность которой определяет уровень привода машины. До последнего времени работоспособность подшипника в редукторе определялась стандартной 90%-ной надежностью независимо от надежности остальных подшипников. Сегодня требования к этой характеристике машин резко возросли. Число отказов нового оборудования в течение первого года работы не должно превышать 1 % (99%-ная надежность), а в течение пятого года — 10 % (90%-ная надежность). Для обеспечения этих требований надежность каждой части машины должна быть соответственно более 99 и 90 %. В работе надежность подшипников определяется с помощью трехпараметрического распределения Вейбулла. Предложен следующий метод расчета подшипников. В соответствии с надежностью системы рассчитывают надежность отдельных подшипников, затем — ресурс каждого подшипника в зависимости от нагрузки и его надежности. Ресурс системы вычисляют как производную величину от ресурсов подшипников, входящих в ее состав. В результате обеспечивается выбор подшипников повышенной надежности.

Литература

[1] Dvorak P., Berner J. Calculating Machine Reliability from Bearing Life. URL: http://www.machinedesign.com/archive/calculating-machine-reliability-bearing-life (дата обращения 20 апреля 2018).

[2] Шишмарев В.Ю. Надежность технических систем. Москва, Изд-во Юрайт, 2018. 306 с.

[3] ISO 281:2007 bearing-life standard — and the answers is? URL: https://www.stle.org/images/pdf/STLE_ORG/BOK/LS/Bearings/ISO%20281_2007%20Bearing-Life%20Standard_And%20the%20Answer%20Is_tlt%20article_July10.pdf (дата обращения 10 мая 2018).

[4] Zaharia S.M. Reliability and statistical analysis of the fatigue life of the tapered roller bearings. International Conference of Scientific Papers, Brasov, May 28–30, 2015, 6 p.

[5] ГОСТ Р 50779.27–2017. Статистические методы. Распределение Вейбулла. Анализ данных. Москва, Стандартинформ, 2017. 57 с.

[6] Problem of the Month April 2001 — Weibull Beta Slopes for Ball Bearings Last revised. URL: http://www.barringer1.com/apr01prb_files/apr01prb.pdf (дата обращения 10 мая 2018).

[7] Bearing life. URL: http://www.coroll.sk/Coroll_loziska/SNR_katalogy_files/03-Bearing_life.pdf (дата обращения 10 мая 2018).

[8] Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. Москва, Физматлит, 2006. 816 с.

[9] Budynas R.G., Nisbett J.K. Shigley’s mechanical engineering design. McGraw-Hill, 2015. 1104 p.

[10] Ряховский О.А., ред. Детали машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 465 с.

[11] API Standard 610. Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries. 2010. 218 p.