skanuj0149

- równą prędkości obracania się pierścienia wewnętrznego oraz ruchu kulki względem pierścienia wewnętrznego z prędkością względną cć_r.

Rys, 2.3. Warunki toczenia kulek w łożysku obciążonym silą osiową — tarcie wiertne

Prędkość można rozłożyć na dwie składowe:

—    prędkość toczenia kułki po bieżni wewnętrznej,

—    prędkość wirowania kulki na tej bieżni.

Temu wirowaniu towarzyszy tarcie wiertne, które występuje wtedy, gdy prędkość poślizgu na powierzchni styku nie jest stula. Wartość tej prędkości w danym punkcie zależy od odległości tego punktu od osi obrotu.

D.    Lepkość smaru

Podczas pracy łożyska należy pokonać nie tylko tarcie wewnętrzne cząstek smaru, ale także tarcie smaru o ciała toczące się. Na powierzchni zetknięcia elementu tocznego z bieżnią pozostaje tylko nieznaczna ilość smaru, reszta jest wyciśnięta w przestrzeń między koszyczkiem a elementem tocznym. W bezpośrednim sąsiedztwie powierzchni styku występuje zarówno nadciśnienie (przed elementem toczącym się), jak i podciśnienie (za elementem toczącym się), które przeciwstawiają się ruchowi toczenia.

E.    Tarcie elementów tocznych o koszyczek

Elementy toczące się po bieżniach są od siebie oddzielone koszyczkiem. Źródłem strat, które powstają ze współpracy koszyczka i elementów tocznych, jest tarcie:

—    wynikające z oddziaływania sil utrzymujących elementy pośrednie w równych odległościach od siebie, mimo niejednakowych wamnków toczenia,

—    spowodowane silami bezwładności i ciężkości koszyczka, a także siłą odśrodkową,

—    wynikające z docisku elementów tocznych i koszyczka, wywołanego przez sity tarcia wiertnego, tocznego i ślizgowego.

F. Tarcie elementów tocznych o bieżnie pomocnicze

Dotyczy to tylko tych łożysk, w których elementami tocznymi nie są kulki. Przypadkowe siły boczne mogą powodować okresowy docisk elementów tocznych do bieżni pomocniczych. Wywołają więc dodatkowe opory ruchu.

Na wartość momentu tarcia łożysk tocznych mają wpływ m.in. następujące czynniki [4, 6]:

—    typ i konstrukcja łożyska,

—    wymiary łożyska tego samego typu, hp. łożyska większe mają większe opory ruchu przy tej samej prędkości obrotowej i takim samym obciążeniu, zwłaszcza gdy są niedociążone,

—    wartość i kierunek działania sił obciążającycłi,

—    wartość i kierunek prędkości obrotowej,

—    ilość oleju lub smaru w łożysku (nadmierna ilość środka smarnego powiększa moment tarcia i może spowodować wzrost temperatury łożyska),

—    właściwości oleju lub smaru, a szczególnie: lepkość, smarność i napięcie powierzchniowe,

—    dokładność (klasa) wykonania łożyska (im dokładniej wykonane, tym ma mniejsze opory ruchu),

—    luz poprzeczny w łożysku,

—    drgania pierścieni łożyska względem siebie spowodowane m.in. błędami kształtu bieżni i elementów tocznych,

—    wychylenia kątowe pierścieni łożyskowych względem siebie,

—    czas pracy łożyska,

—    zanieczyszczenia łożyska, zarówno podczas montażu u producenta, jak i przy montażu i eksploatacji urządzenia, w którym je wmontowano. Moment tarcia podczas rozruchu i chwilowy moment tarcia przy bardzo małej prędkości obrotowej ulegają dużym wahaniom w zależności od położenia jednego pierścienia łożyskowego względem drugiego. Moment tarcia w chwili rozruchu jest tylko nieco większy niż w pierwszej chwili ruchu, a już po niewielkim wzroście prędkości obrotowej jest większy od rozruchowego.

2.2.2. Metody obliczania momentu oporów ruchu w łożyskach tocznych

Przy projektowaniu zespołów napędowych urządzeń mechatronicznych, gdy elementem dostarczającym energii mechanicznej jest mały silnik elektryczny o mocy nawet poniżej 1 W, szczególnego znaczenia nabiera możliwie dokładne oszacowanie strat w całym układzie napędowym, a więc także momentu oporów ruchu w ułożyskowaniu tocznym.

25