Кіраўніцтва па апорных нагрузках

Кіраўніцтва па апорных нагрузках

Апорныя нагрузкі магутнасць мае вырашальнае значэнне для тэрміну службы і прадукцыйнасці. Недастатковая грузападымальнасць можа прывесці да заўчаснага зносу, пераграванне і катастрафічны збой, таму вельмі важна ўлічваць нагрузку на падшыпнік пры распрацоўцы новых прыкладанняў або мадыфікацыі існуючых прыкладанняў, асабліва пасля выхаду з ладу падшыпніка. Гэты блог накіраваны на тое, каб пазнаёміць вас з інфармацыяй аб нагрузках на падшыпнікі і даць вам канструктыўныя прапановы па выбары падыходных падшыпнікаў.

Што такое апорная нагрузка?

Нагрузка на падшыпнік - гэта колькасць сілы або ціску, якое дзейнічае на падшыпнік. У дэталях, сіла перадаецца ад аднаго кольца падшыпніка да іншага праз некаторыя або ўсе целы качэння. Як правіла, прыкладзеная нагрузка перадаецца на вал, затым на ўнутраную абойму падшыпніка і, нарэшце, на знешнюю абойму. Падшыпнікі могуць вытрымліваць розныя нагрузкі, такія як радыяльныя нагрузкі, восевыя нагрузкі, цэнтрабежныя нагрузкі і г. д. Велічыня і кірунак нагрузак на падшыпнікі залежаць ад розных фактараў, уключаючы вагу абсталявання, рабочую хуткасць, паскарэнне, запаволенне, удары, вібрацыю, тэмпературу і змазку. Няправільнае выраўноўванне, ўстаноўка або абслугоўванне таксама могуць паўплываць на нагрузку на падшыпнік.

Апорныя нагрузкі

Бланк апорнай нагрузкі

Апорныя нагрузкі у традыцыйным разуменні ўключаюць восевую нагрузку, радыяльную нагрузку і перакульваючы момант. Падшыпнікі вытрымліваюць мноства відаў нагрузак. Незалежна ад таго, знаходзяцца яны ў эксплуатацыі ці не, яны будуць несці працоўныя нагрузкі, нагрузкі ўласнай вагай, нагрузкі ад схілу, нагрузкі ад сутыкнення, тэмпературныя нагрузкі і г. д. Ніжэй мы падрабязна азнаёмімся з праявамі нагрузкі на падшыпнік.

Апорная радыяльная нагрузка

Радыяльныя нагрузкі на падшыпнік перпендыкулярныя восі вала і дзейнічаюць на вонкавае кольца падшыпніка. Яны выкліканы вагой абсталявання або сіламі верціцца частак. Каб разлічыць радыяльную грузападымальнасць, вызначыце вагу апорных кампанентаў і сілы, якія дзейнічаюць на іх, размеркуйце нагрузку паміж падшыпнікамі і пераканайцеся, што нагрузка, разлічаная з выкарыстаннем спецыфікацый вытворцы, знаходзіцца ў межах максімальнай грузападымальнасці абранага падшыпніка. Калі ваша прымяненне патрабуе падшыпнікаў для вытрымкі радыяльных нагрузак, добрым выбарам будуць радыяльныя шарыкападшыпнікі або радыяльна-вугальныя падшыпнікі з нізкім вуглом кантакту.

Апорная радыяльная нагрузка

Апорная восевая нагрузка

Восевыя нагрузкі, таксама званыя цягавымі нагрузкамі, дзейнічаюць паралельна восі вала і дзейнічаюць на ўнутраныя або знешнія кольцы падшыпніка. Яны выкліканы цягай або нацяжэннем і могуць быць аднанакіраванымі або двухнакіраванымі. Яны раўнамерна перадаюць сілу для атрымання збалансаванага размеркавання нагрузкі. Радыяльна-упорныя падшыпнікі з большымі вугламі кантакту (прыблізна 25°) з'яўляюцца добрым выбарам для прымянення восевых нагрузак, аднак, для восевых нагрузак са зрушэннем, моманты дзейнічаюць на ўнутраную абойму, што прыводзіць да нераўнамернага размеркавання нагрузкі на элементы качэння падшыпніка. Каб разлічыць восевую грузападымальнасць, улічвайце памер падшыпніка, матэрыял і геаметрыю, а таксама кірунак і велічыню нагрузкі. Вытворцы ацэньваюць падшыпнікі на аснове стандартызаваных формул і выпрабаванняў, а прыкладанні з высокімі восевымі нагрузкамі ўключаюць помпы, аўтамабільныя трансмісіі і кампрэсары.

Грузападымальнасць падшыпніка можа быць разлічана з дапамогай розных формул і праграмнага забеспячэння, уключаючы каталогі вытворцаў падшыпнікаў, онлайн-калькулятары і мадэляванне аналізу канечных элементаў (FEA). Найбольш часта выкарыстоўваюцца формулы для радыяльных і восевых нагрузак: 

Радыяльная грузападымальнасць = (C/P)^(1/3)x Fr, восевая грузападымальнасць = (C0/P)^(1/2)x Fa.

Сярод іх C - асноўная дынамічная нагрузка, P - эквівалентная дынамічная нагрузка на падшыпнік, C0 - асноўная статычная нагрузка рэйтынг, Fr - радыяльная нагрузка, а Fa - восевая нагрузка. Каб атрымаць дакладныя вынікі пры разліку грузападымальнасці падшыпніка, звярніцеся да рэкамендацый экспертаў або скарыстайцеся праграмай, прадастаўленай вытворцам падшыпнікаў.

Падшыпнік цэнтрабежнай нагрузкі

Цэнтрабежныя нагрузкі на падшыпнік ствараюцца хуткасцю кручэння прымянення, асабліва высокахуткасных прылад, такіх як турбіны і цэнтрыфугі. Калі ўнутранае кольца круціць элементы качэння, яны рухаюцца па датычнай па прамой траекторыі, але знешняе кольца павінна прымушаць іх ісці па дузе падшыпніка. Гэта ўзаемадзеянне стварае цэнтрабежныя радыяльныя нагрузкі, і максімальная хуткасць прыкладання часам абмежавана сілай, якую яно стварае. Абмежаванні цэнтрабежнай нагрузкі.

Падшыпнік цэнтрабежнай нагрузкі

Статычная нагрузка

Статычная нагрузка падшыпніка адносіцца да максімальнай сілы або максімальнага моманту, якому падвяргаецца падшыпнік у радыяльным, восевым і іншых напрамках, калі падшыпнік не круціцца. Статычная нагрузка з'яўляецца важным параметрам у канструкцыі падшыпнікаў. Гэта частка асноўнай грузападымальнасці падшыпніка, а таксама адна з важных даведачных даных для вызначэння тэрміну службы падшыпніка.

Дынамічная нагрузка

Дынамічная нагрузка падшыпніка адносіцца да максімальнай нагрузкі, якую падшыпнік нясе падчас кручэння. Звычайна яна разлічваецца па формуле разліку дынамічнай эквівалентнай нагрузкі. Велічыня дынамічнай нагрузкі на падшыпнік напрамую ўплывае на тэрмін службы і прадукцыйнасць падшыпніка. Такім чынам, вытворцы падшыпнікаў павінны ўлічваць уплыў дынамічнай нагрузкі пры распрацоўцы і вытворчасці падшыпнікаў. Метад разліку дынамічных нагрузак на падшыпнік залежыць ад тып падшыпніка і ўмовы выкарыстання. Звычайна выкарыстоўваецца формула разліку дынамічнай эквівалентнай нагрузкі, а метад разліку наступны:

P = (Fr^2 + Fa^2)^0.5

Сярод іх P - дынамічная эквівалентная нагрузка; Fr - радыяльная нагрузка; Fa — восевая нагрузка. Значэнні радыяльнай і восевай нагрузак неабходна разлічваць у адпаведнасці з канкрэтнымі ўмовамі выкарыстання, у той час як дынамічная эквівалентная нагрузка разлічваецца ўсебакова на аснове такіх фактараў, як геаметрыя падшыпніка, матэрыял, адхіленне і колькасць падшыпнікаў.

Статычная нагрузка на падшыпнік

Базавая статычная нагрузка падшыпніка качэння (радыяльная Cor, восевая Coa) адносіцца да эквівалентнай фантомнай радыяльнай нагрузкі або цэнтральнай восевай статычнай нагрузкі, калі пэўнае кантактнае напружанне ўзнікае ў цэнтры кантакту паміж элементамі качэння падшыпніка і дарожкай качэння пад падшыпнікам. прымяненне максімальнай нагрузкі. . Статычная грузападымальнасць вызначаецца пры меркаваных умовах нагрузкі. Для радыяльных падшыпнікаў статычная нагрузка адносіцца да радыяльнай нагрузкі. Для радыяльна-упорных падшыпнікаў (радыяльна-упорных шарыкападшыпнікаў) гэта адносіцца да радыяльнага кампанента нагрузкі, якая нагружае дарожку качэння паўкола ў падшыпніку. Для ўпорных падшыпнікаў гэта ставіцца да цэнтральнай восевай нагрузцы. Гэта значыць, што радыяльная асноўная статычная нагрузка і восевая асноўная статычная нагрузка падшыпніка адносяцца да максімальнай нагрузкі, якую падшыпнік можа вытрымаць у статычным або круцільным стане. Апорная здольнасць радыяльных шарыкападшыпнікаў у нерухомым або павольным кручэнні (хуткасць n≤10 аб/мін) - гэта намінальная статычная нагрузка.

Дынамічная грузападымальнасць падшыпнікаў

Намінальная дынамічная нагрузка падшыпніка - гэта пастаянная радыяльная нагрузка (пастаянная восевая нагрузка), якую тэарэтычна можа вытрымаць падшыпнік качэння. Базавы намінальны тэрмін службы пры такой нагрузцы складае 100 Вт абаротаў. Базавая дынамічная грузападымальнасць падшыпніка адлюстроўвае здольнасць падшыпніка вытрымліваць стомленасць ад качэння. . Асноўныя паказчыкі дынамічнай грузападымальнасці радыяльных падшыпнікаў і ўпорных падшыпнікаў адпаведна называюцца базавай радыяльнай дынамічнай грузападымальнасцю і восевай базавай дынамічнай грузападымальнасцю, якія прадстаўляюцца Cr і Ca. Грузападымальнасць радыяльных шарыкападшыпнікаў пры кручэнні (хуткасць n>10r/mim) з'яўляецца асноўнай дынамічнай нагрузкай.

Фіксаваная нагрузка

Выніковая радыяльная нагрузка, якая дзейнічае на кальцо падшыпніка, прымаецца на лакальную вобласць кальцавой дарожкі качэння і перадаецца на супрацьлеглы ўчастак вала або пасадкі падшыпніка. Гэтая нагрузка называецца фіксаванай нагрузкай. Характарыстыка фіксаванай нагрузкі заключаецца ў тым, што выніковы вектар радыяльнай нагрузкі адносна нерухомы адносна наканечніка. Ні наканечнік, ні выніковая радыяльная нагрузка не круцяцца, або яны круцяцца з аднолькавай хуткасцю і лічацца фіксаванымі нагрузкамі. Наканечнікі, якія нясуць фіксаваныя нагрузкі, могуць выкарыстоўваць больш свабодную пасадку.

Верціцца груз

Сінтэтычная радыяльная нагрузка, якая дзейнічае на кольца падшыпніка, круціцца па акружнасці дарожкі качэння, і нагрузка, якую паслядоўна нясе кожная дэталь, называецца вярчальнай нагрузкай. Круцільная нагрузка характарызуецца паваротам выніковага вектара радыяльнай нагрузкі адносна наканечніка. Ёсць тры сітуацыі верціцца грузу:
а. Напрамак нагрузкі фіксаваны, а наканечнік круціцца;
б. Вектар нагрузкі круціцца, а наканечнік нерухомы;
в. Вектар нагрузкі і наканечнік круцяцца з рознай хуткасцю.

Вагальныя нагрузкі і нявызначаныя нагрузкі

Часам нельга дакладна вызначыць кірунак і памер грузу. Напрыклад, у хуткасных машынах, якія верцяцца, у дадатак да нагрузкі ў фіксаваным напрамку ад вагі ротара існуе таксама вярчальная нагрузка, выкліканая незбалансаванай масай. Калі гэтая вярчальная нагрузка большая за фіксаваную, калі яна значна большая, выніковая нагрузка ўсё роўна будзе вярчальнай. І калі нагрузка, якая верціцца, значна меншая за нерухомую, выніковая нагрузка з'яўляецца вагальнай. Незалежна ад нагрузкі, якая верціцца або вагальнай, яе велічыня і кірунак пастаянна змяняюцца. У зменлівых умовах працы нагрузка на некаторыя наканечнікі можа быць круцільнай нагрузкай, фіксаванай нагрузкай або вагальнай нагрузкай. Такі тып нагрузкі называецца бестэрміновай.

Вагальныя нагрузкі і нявызначаныя нагрузкі павінны разглядацца гэтак жа, як вярчальныя нагрузкі з пункту гледжання прыдатнасці. Занадта вольны крой будзе нанесці шкоду да спалучанай паверхні. Наканечнік і вал або адтуліна для сядзення, якія круцяцца адносна напрамку нагрузкі, павінны выбіраць пераходную пасадку або пасадку з націскам. Памер інтэрферэнцыі заснаваны на прынцыпе таго, што калі падшыпнік працуе пад нагрузкай, кольца не будзе «паўзці» па спалучанай паверхні на вале або ў пасадачным адтуліне. Пры вялікіх нагрузках пасадка, як правіла, павінна быць больш шчыльнай, чым для лёгкіх і звычайных нагрузак. Чым цяжэй груз, тым больш павінна быць перашкода пры пасадцы.

Працоўная загрузка

Калі падшыпнік працуе, ён нясе суму вагі самой машыны і вагі цяжкага прадмета і павольна перадае агульную вагу на падшыпнік.

Тэмпературная нагрузка

Механічнае абсталяванне будзе ствараць пэўную тэмпературу падчас працы, і гэтыя тэмпературы павінны паглынацца падшыпнікамі, каб падшыпнікі маглі вытрымліваць любыя тэмпературы.

Ветравая нагрузка

Калі машына працуе на адкрытым паветры, неабходна ўлічваць уплыў ветравай нагрузкі, у тым ліку кірунак ветру, дождж, навальніцу і г. д. Вышэй прыведзены толькі некаторыя з нагрузак, якія нясе прылада паваротнага падшыпніка. Фактычна, паваротны падшыпнік павінен вытрымліваць нагрузку, каб справіцца з усёй вагой і нагрузкамі машыны, якая працуе. У нармальных умовах сам падшыпнік паваротнай пласціны мае мантажныя адтуліны, змазку і ўшчыльняльнікі, якія могуць задаволіць розныя патрэбы розных тыпаў гаспадароў, якія працуюць у розных умовах працы.

Нагрузка рызыкі

Нечаканая і непрадказальная нагрузка, якую нясе верціцца падшыпнік, бакавая сіла, сіла рызыкі, выпадковы гвалт і г. д. Такім чынам, выбар падшыпнікаў павінен мець каэфіцыент бяспекі, каб пераканацца, што ён надзейны.

Вытрымлівае мінімальную нагрузку

Падшыпнікі качэння выкарыстоўваюцца для памяншэння трэння ў механізмах, якія верцяцца, шляхам выдалення як мага большага трэння слізгання з сістэмы з дапамогай трэння качэння з меншым каэфіцыентам трэння. Аднак, нягледзячы на ​​тое, што падшыпнікі качэння спрабуюць паменшыць агульнае трэнне ў сістэме, асобным элементам качэння ўнутры падшыпніка па-ранейшаму патрабуецца пэўная колькасць трэння, каб каціцца, а не слізгаць. Гэта ўнутранае трэнне ствараецца пры дапамозе нагрузкі на падшыпнік. Гэтая нагрузка можа стварацца ўнутрана праз папярэднюю нагрузку або праз нагрузку, прыкладзеную звонку.

У многіх радыяльных падшыпніках звычайна забяспечваецца пэўная прастора паміж элементамі качэння і дарожкай качэння, каб забяспечыць цеплавое пашырэнне і прадухіліць заеданне падшыпніка. «Гэты ўнутраны зазор стварае так званыя зоны пагрузкі і разгрузкі ўнутры падшыпніка. Калі вал круціцца, цела качэння перамяшчаюцца ў апорную зону вонкавага кальца і з яе. Пры руху тэл качэння ў зону загрузкі і з яе хуткасць тэл качэння змяняецца. Калі няма мінімальнай нагрузкі на элементы качэння, паскарэнне ў зоне нагрузкі і з яе можа быць вельмі шкодным.

Чаму нагрузка важная для падшыпнікаў?

Калі падшыпнік качэння не адпавядае мінімальнай нагрузцы, можа ўзнікнуць шэраг умоў, якія значна скарачаюць тэрмін службы падшыпніка. Слізгаценне, якое слізгае паміж элементамі качэння і дарожкамі качэння, можа разбурыць змазачную плёнку і выклікаць размазанне. Размазванне не толькі пашкодзіць паверхню качэння, але і прывядзе да павышэння тэмпературы. Груз размяшчаецца на абойме ўнутры падшыпніка. Як правіла, клеткі прызначаныя для прадухілення кантакту тэл качэння адзін з адным. Аднак, калі мінімальная нагрузка не выконваецца, г.зн. калі няма сілы цягі, клетка цяпер павінна кіраваць элементамі качэння замест сілы цягі дарожкі качэння. Гэта стварае невытлумачальныя нагрузкі на клетку і можа прывесці да заўчаснага выхаду клеткі з ладу.

Фактары, якія ўплываюць на апорную нагрузку

Матэрыялы, структура, вытворчы працэс, рабочая нагрузка, хуткасць кручэння, тэмпература і ўмовы змазкі з'яўляюцца асноўнымі фактарамі, якія ўплываюць на ўнутранае размеркаванне нагрузкі падшыпніка. Падчас выкарыстання і тэхнічнага абслугоўвання падшыпнікаў неабходна звяртаць увагу на змены гэтых фактараў і іх уплыў на тэрмін службы і стабільнасць працы падшыпнікаў, каб забяспечыць нармальную працу падшыпнікаў.

Структурныя фактары

Канструкцыя падшыпніка таксама аказвае пэўны ўплыў на яго апорную здольнасць. Структура падшыпніка ў асноўным уключае ўнутраныя і знешнія кольцы і тэлы качэння. Падшыпнікі са сферычнымі целамі качэння маюць больш высокую радыяльную грузападымальнасць, чым падшыпнікі з ролікавымі целамі качэння.

вытворчы працэс

Працэс вытворчасці з'яўляецца адным з важных фактараў, якія ўплываюць на апорную здольнасць. Вытворчыя працэсы ўключаюць тэрмічная апрацоўка, дакладная апрацоўка, зборка і г. д. Гэта непасрэдна ўплывае на якасць вонкавага выгляду і ўнутраную якасць падшыпніка, а затым уплывае на апорную здольнасць.

загружанасць

Працоўная нагрузка падшыпніка адносіцца да сілы і моманту, якія нясе падшыпнік. Гэта адзін з найважнейшых фактараў, якія ўплываюць на размеркаванне нагрузкі ўнутры падшыпніка. Памер і кірунак рабочай нагрузкі непасрэдна вызначаюць напружанне і размеркаванне нагрузкі на розныя дэталі ўнутры падшыпніка. Калі працоўная нагрузка падшыпніка нераўнамерная, размеркаванне нагрузкі ўнутры падшыпніка будзе адпаведна нераўнамерным, што прывядзе да мясцовага пашкоджання і стомленага разбурэння падшыпніка.

частата кручэння

Хуткасць кручэння падшыпніка адносіцца да хуткасці кручэння тэл качэння ўнутры падшыпніка. Гэта адзін з важных фактараў, які ўплывае на размеркаванне нагрузкі ўнутры падшыпніка. Павелічэнне хуткасці кручэння павялічыць сілу інэрцыі тэл качэння ўнутры падшыпніка, што прывядзе да большай нагрузкі на падшыпнікавы вузел. Акрамя таго, калі хуткасць кручэння занадта высокая, матэрыял падшыпніка схільны да стомленасці і перагрэву, што таксама паўплывае на размеркаванне нагрузкі ўнутры падшыпніка.

тэмпература

Тэмпература - яшчэ адзін важны фактар, які ўплывае на размеркаванне нагрузкі ўнутры падшыпніка. Калі падшыпнік працуе, тэмпература ўнутры падшыпніка будзе павышацца з-за трэння і цяпла. Пры павышэнні тэмпературы ўласцівасці матэрыялу розных дэталяў унутры падшыпніка будуць мяняцца, што ўплывае на размеркаванне нагрузкі ўнутры падшыпніка. Калі тэмпература адносна высокая, палімерная клетка ўнутры падшыпніка, тэрмічнаму стабільная тэмпература сталі, ушчыльненняў і г. д. Унутраны зазор падшыпніка і яго змяненне з тэмпературай могуць аказаць істотны ўплыў на памер зоны нагрузкі ў падшыпнік. Пры вялікай розніцы тэмператур паміж двума канцамі падшыпніка (г.зн. гарачым валам і халодным корпусам) унутраны зазор падшыпніка паменшыцца. Гэта створыць больш высокія нагрузкі і большае трэнне качэння ўнутры падшыпнікаў.

Умовы змазкі

Умовы змазкі - яшчэ адзін ключавы фактар, які ўплывае на размеркаванне нагрузкі ў падшыпніку. Калі падшыпнік працуе, яму патрабуецца алей або змазка для падтрымання стану змазкі, тым самым памяншаючы трэнне і знос ўнутры падшыпніка. Калі ўмовы змазкі дрэнныя, ўнутры падшыпніка будзе адбывацца мясцовае сухое трэнне і назапашванне цяпла, што прывядзе да нераўнамернага размеркавання нагрузкі ўнутры падшыпніка і зробіць верагодным выхад з ладу падшыпніка.

Падшыпнікі і кірунак нагрузкі

У нармальных умовах для патрабаванняў выключна радыяльнай нагрузкі можна выбраць радыяльныя шарыкападшыпнікі або цыліндрычныя ролікавыя падшыпнікі. І калі гэта а шарыкавы падшыпнік, ён падыходзіць толькі для ўмеранай колькасці чыстай восевай нагрузкі. Больш за тое, упорныя шарыкападшыпнікі з аднабаковым рухам могуць вытрымліваць нагрузку толькі з аднаго кірунку. Калі гэта двухбаковы ўпорны шарыкавы падшыпнік або двухбаковы ўпорны радыяльна-упорны падшыпнік, ён можа вытрымліваць восевыя нагрузкі ў абодвух напрамках. Напрыклад, калі на падшыпнік дзейнічаюць камбінаваныя радыяльныя і восевыя нагрузкі, то шарыкавыя падшыпнікі з вуглавым кантактам або звычайна выкарыстоўваюцца канічныя ролікавыя падшыпнікі. І калі гэта шарыкападшыпнік з чатырох кропкавым кантактам і двухбаковы ўпорны радыяльна-упорны шарыкападшыпнік, ён можа вытрымаць сумесную нагрузку ў абодвух напрамках.

Калі нагрузка дзейнічае ад цэнтра падшыпніка, можа ўзнікнуць момант перакульвання. Па словах вытворцаў падшыпнікаў з нержавеючай сталі, двухрадковыя шарыкападшыпнікі могуць вытрымліваць моманты перакульвання, але рэкамендуецца выбіраць парныя радыяльна-упорныя шарыкі або парныя канічныя ролікавыя падшыпнікі. Даступныя тыпы тварам да твару, а тыпы спіна да спіны лепш. Вядома, вы таксама можаце выбраць перакрыжаваныя канічныя ролікавыя падшыпнікі і г.д.,

заключэнне

Пры выбары падшыпнікаў трэба ўлічваць патрабаванні да прымянення, тып нагрузкі, хуткасць, навакольнае асяроддзе і тэмпературу. Шарыкавыя падшыпнікі падыходзяць для нізкіх і сярэдніх нагрузак, а ролікавыя - для больш высокіх нагрузак. Падшыпнікі слізгацення падыходзяць для машын з нізкай хуткасцю і высокай нагрузкай. Рэгулярна абслугоўвайце падшыпнікі, правяраючы, чысцячы і змазваючы іх, каб забяспечыць аптымальную працу і тэрмін службы. Aubearing прапануе шырокі асартымент падшыпнікаў для розных умоў і прымянення, забяспечваючы прадукцыю высокай якасці і кансультацыі спецыялістаў. Для атрымання інфармацыі звяртайцеся да нас.