Канчатковае кіраўніцтва па падшыпніках тонкага профілю

Канчатковае кіраўніцтва па падшыпніках тонкага профілю

Падшыпнікі тонкага профілю былі распрацаваны, калі стандартных радыяльных шарыкападшыпнікаў было недастаткова для некаторых прыкладанняў. Падшыпнікі тонкага профілю маюць вельмі малы папярочны перасек адносна іх дыяметра. Гэты дызайн вызначае, што падшыпнік тонкага профілю мае меншы праектны аб'ём і меншую масу, пры гэтым дасягаючы высокай калянасці і дакладнасці працы. 

Падшыпнікі тонкага профілю Kaydon

Серыі падшыпнікаў качэння стандартызаваны ў адпаведнасці з DIN ISO, папярочны перасек падшыпнікаў тонкага сячэння павялічваецца з павелічэннем дыяметра, і ўсе памеры падшыпнікаў тонкага сячэння ў серыі маюць аднолькавы перасек. «У прамысловасці існуе некалькі азначэнняў падшыпнікаў тонкага сячэння, адно з найбольш распаўсюджаных заключаецца ў тым, што падшыпнік лічыцца тонкім сячэннем, калі яго дыяметр больш чым у 4 разы перавышае радыяльны папярочны перасек. Памеры папярочнага перасеку могуць вар'іравацца, але, як правіла, шар у два разы перавышае дыяметр». Тыповым прымяненнем падшыпнікаў тонкага перасеку з'яўляюцца тыя важныя прымянення, дзе прастора абмежавана, вага павінна быць зведзена да мінімуму, неабходна падтрымліваць абсалютную дакладнасць, а патрабаванні да нагрузкі і крутоўнага моманту па-ранейшаму патрабуюць выкарыстання шарыкападшыпнікаў. У такіх выпадках падшыпнікі тонкага профілю дапамагаюць знізіць выдаткі ў параўнанні са стандартнымі памерамі шарыкападшыпнікаў з глыбокімі канаўкамі і маюць перавагу выкарыстання толькі аднаго падшыпніка з невялікім уплывам на агульную вагу.

Класіфікацыя падшыпнікаў тонкага профілю

Кожнае прымяненне падшыпніка тонкага профілю мае пэўныя патрабаванні. Гэтыя патэнцыйныя адрозненні робяць некаторыя падшыпнікі тонкага профілю лепшымі варыянтамі, чым іншыя. Калі справа даходзіць да падшыпнікаў тонкага профілю, варта разгледзець тры розныя тыпы:

Апорны падшыпнік тонкага профілю

Падшыпнік тонкага профілю

Падшыпнік тонкага профілю С-тыпу

Падшыпнік тонкага профілю C тыпу

Падшыпнік тонкага профілю з 4-кропкавым кантактам X-Type

Падшыпнік тонкага профілю X тыпу

Тып A – радыяльна-вугальныя падшыпнікі тонкага профілю

Радиальноупорные падшыпнікі тонкага перасеку ў асноўным выкарыстоўваюцца ў цяжкіх умовах з высокімі восевымі нагрузкамі. Як правіла, не рэкамендуецца выкарыстоўваць адзіны радыяльна-вуглавы падшыпнік тонкага сячэння тыпу А для падтрымання момантных або зваротных восевых нагрузак, але два падшыпніка тыпу А ў якасці дуплекснай пары падшыпнікаў могуць лёгка вытрымліваць такія нагрузкі. Стабільнасць, грузападымальнасць і паўтаральнасць падвойных пар падшыпнікаў з вуглавым кантактам тонкага сячэння А-тыпу лепш, чым у падшыпнікаў тонкага сячэння С-тыпу.

  • Абодва кольцы радыяльна-упорных падшыпнікаў тонкага сячэння тыпу A маюць вельмі глыбокія шарыкавыя канаўкі (глыбіня канаўкі = 25% дыяметра шарыка).

  • Радыяльна-вуглавыя падшыпнікі тонкага сячэння тыпу А маюць радыяльны зазор, дастатковы для стварэння кута кантакту 30° (α), які можа вытрымліваць восевыя нагрузкі.

  • Абойма радыяльна-упорнага падшыпніка тонкага сячэння тыпу А знаходзіцца ў круглым мяшку, у якім колькасць шарыкаў складае каля 67% ад усіх шарыкаў.

ТЫП А Падшыпнік тонкага профілю СТАН ЗАГРУЗКІ

Радыяльны

Восевая

момант

Рэверсіўны
Восевая

Камбінаваны
Радыяльны
Упор

добра

выдатна

Выкарыстоўвайце ў парах
выдатна

Выкарыстоўвайце ў парах
выдатна

добра

Забяспечвае большую (аднабаковую) восевую грузападымальнасць, чым падшыпнікі C або X тыпу:

  • Знешняе кальцо звычайна расточана, каб паменшыць адно плячо дарожкі качэння, а знешняе кольца для зручнасці ўсталёўваецца на ўнутранае кольца, шары і клетку (з дапамогай розніцы тэмператур паміж двума кольцамі).

  • Радыяльна-вуглавы падшыпнік тонкага сячэння тыпу А - гэта неразборны падшыпнік, які можа вытрымліваць вялікія радыяльныя нагрузкі і адначасова несці вялікую восевую нагрузку ў адным кірунку.

  • Пры восевых нагрузках паверхні ўнутранага і вонкавага кольцаў радыяльна-упорных падшыпнікаў тонкага сячэння тыпу А знаходзяцца прыблізна на адным узроўні, мінімізуючы рэгуляванне папярэдняга нацягу.

  • Радыяльна-вуглавыя падшыпнікі тонкага сячэння тыпу A звычайна ўсталёўваюцца насупраць іншага падшыпніка таго ж тыпу, каб існавалі восевыя нагрузкі для ўстанаўлення і падтрымання вугла кантакту і прыстасавання зваротных восевых нагрузак з мінімальным восевым рухам

Тып C - радыяльныя шарыкавыя падшыпнікі тонкага профілю

Радыяльна-кантактныя шарыкавыя падшыпнікі тонкага сячэння C-тыпу маюць канструкцыю з глыбокімі канаўкамі, канаўкі якіх вытрымліваюць высокія нагрузкі і з'яўляюцца пераважным рашэннем для прымянення з радыяльнымі нагрузкамі. Як і варта было чакаць, падшыпнікі тонкага профілю тыпу C таксама могуць вытрымліваць ўмераныя восевыя нагрузкі, зваротныя восевыя нагрузкі і момантныя нагрузкі.

  • Абодва кольцы радыяльна-кантактных шарыкападшыпнікаў тонкага сячэння тыпу С маюць вельмі глыбокія шарыкавыя канаўкі (глыбіня канаўкі = 25% дыяметра шарыка).

  • Унутранае кальцо мае эксцэнтрычнае зрушэнне ў межах вонкавага кальца, прыкладна на палову адлегласці мяча.

  • Кольцы размешчаны канцэнтрычна, а клетка/сепаратар раўнамерна падзяляе шары па ўсёй акружнасці.

  • Радыяльна кантактныя шарыкавыя падшыпнікі тонкага сячэння тыпу C лепш за ўсё працуюць, калі паміж шарыкам і кольцам існуе невялікі зазор (радыяльны зазор, які можна павялічваць або памяншаць у адпаведнасці з умовамі эксплуатацыі).

Тып С Падшыпнік тонкага профілю СТАН ЗАГРУЗКІ

Радыяльны

Восевая

момант

Рэверсіўны
Восевая

Камбінаваны
Радыяльны
Упор

выдатна

добра

добра
Святло да
ўмеранага
грузы

добра
Святло да
ўмеранага
грузы

добра

Шарыкавыя падшыпнікі тонкага сячэння з радыяльным кантактам тыпу C распрацаваны такім чынам, што шарык і кольца датыкаюцца ў цэнтральнай плоскасці шарыка, калі прыкладаюцца толькі радыяльныя нагрузкі. Хаця падшыпнікі С-тыпу ў асноўным прызначаны для прымянення радыяльнай нагрузкі, яны не маюць запоўненых канавак і могуць вытрымліваць некаторыя восевыя нагрузкі ў любым кірунку. Здольнасць вытрымліваць восевыя нагрузкі залежыць ад велічыні зазору ў падшыпніку пасля ўстаноўкі. Пры павелічэнні радыяльнага зазору вышэй за стандартнае значэнне падшыпнікі тыпу С могуць мець большы кут кантакту пры восевай нагрузцы, што прыводзіць да большай восевай грузападымальнасці. У гэтым выпадку рэкамендуецца адрэгуляваць падшыпнік адносна іншага падшыпніка аналагічнай канструкцыі, каб паменшыць восевае перамяшчэнне пры зваротных восевых нагрузках. Пры такім выкарыстанні падшыпнікі з'яўляюцца, па сутнасці, шарыкападшыпнікамі з радыяльным кантактам, а не шарыкападшыпнікамі з радыяльным кантактам.

Тып X - падшыпнік тонкага профілю з чатырох кропкавым кантактам

У адрозненне ад канструкцый падшыпнікаў тонкага профілю тыпу A і тыпу C, падшыпнікі тонкага профілю тыпу X з чатырохкропкавым кантактам зроблены з гатычнымі аркамі, якія ствараюць чатыры кропкі кантакту паміж шарыкамі і дарожкамі качэння ў падшыпніку. Такая канструкцыя робіць падшыпнікі тонкага сячэння з чатырохкропкавым кантактам галоўным варыянтам для прыкладанняў, якія патрабуюць дастатковага крутоўнага моманту або зваротных восевых нагрузак у невялікім упакоўцы. Аднак падшыпнікі тонкага профілю з чатырохкропкавым кантактам тыпу X маюць меншую здольнасць вытрымліваць шырокі дыяпазон радыяльных нагрузак, чым падшыпнікі тонкага профілю тыпу X. Падшыпнікі тонкага сячэння тыпу X з чатырохкропкавым кантактам не рэкамендуюцца ў якасці замены падшыпнікам тонкага сячэння тыпу C або тыпу A у асяроддзях, прызначаных для чыстых радыяльных нагрузак. Варта адзначыць, што хуткасць (абароты ў хвіліну) падшыпнікаў тонкага сячэння з чатырохкропкавым кантактам X-тыпу выклікае асаблівую заклапочанасць у спалучэнні з радыяльнымі нагрузкамі пры восевых або момантных нагрузках.

СТАН ЗАГРУЗКІ ТЫПУ X

Радыяльны

Восевая

момант

Рэверсіўны
Восевая

Камбінаваны
Радыяльны
Упор

бедных

добра

выдатна

выдатна

бедных

Падшыпнікі тыпу X адрозніваюцца ад падшыпнікаў тыпу A і тыпу C геаметрыяй канавак дарожкі качэння:

тып C: Цэнтры радыусаў размешчаны ў цэнтральнай плоскасці шара.
Тып: Наканечнік і шар знаходзяцца ў вуглавым кантакце, а цэнтр радыуса канаўкі зрушаны на аднолькавую велічыню з абодвух бакоў ад цэнтральнай плоскасці шара.
Х-тып: Пазы ў кожным кольцы маюць два радыусы з цэнтрамі, зрушанымі ад цэнтральнай плоскасці шара.

Глыбіня канаўкі ў падшыпніках тыпу X такая ж, як у падшыпнікаў тыпу A і тыпу C (25% дыяметра шарыка).​
Асаблівасцямі «гатычнай аркі» з'яўляюцца:

  • Дазваляе аднаму падшыпніку X-тыпу адначасова вытрымліваць тры тыпы нагрузак (радыяльную, восевую і момантную) (у той час як падшыпнікі стандартнага памеру звычайна прызначаны толькі для радыяльнай і восевай нагрузак).

  • Гэта робіць яго ідэальным падшыпнікам для многіх прыкладанняў, паколькі адзін шарыкавы падшыпнік з чатырох кропкавым кантактам часта можа замяніць два падшыпнікі, напрыклад набор з двух падшыпнікаў А-рамы, размешчаных спіной да спіны, што забяспечвае спрошчаную канструкцыю.

  • Восевая нагрузка, прыкладзеная да ўнутранага кольца справа налева, перадаецца ад унутранага кольца да шара ў пункце B.

  • Затым нагрузка перадаецца праз шар у кропку D, дзе яна перадаецца на вонкавае кольца і апорную канструкцыю.

  • Лінія дзеяння BD утварае намінальны кут кантакту 30° (α) з радыяльнай цэнтральнай лініяй падшыпніка.

  • Дзякуючы пругкай дэфармацыі шара і дарожкі качэння ўздоўж лініі перадачы нагрузкі, нагрузка на шар здымаецца ў кропках А і С, што дазваляе плаўна круціцца вакол восі, перпендыкулярнай лініі BD.

  • Калі восевая нагрузка прыкладваецца да ўнутранага кольца злева направа, аналагічны перанос нагрузкі адбываецца паміж кропкай C і кропкай A.

Як і падшыпнікі тыпу C, падшыпнікі тыпу X звычайна маюць радыяльны зазор. Аднак намінальны кут кантакту і восевая грузападымальнасць падшыпнікаў тыпу X не залежаць ад зазору. Калі восевая або момантная нагрузка значная, зазор павінен быць зведзены да мінімуму, каб прадухіліць занадта вялікі кут кантакту. Галоўнае, што варта адзначыць, што Х-падшыпнік рэкамендуецца выкарыстоўваць асобна. Не рэкамендуецца выкарыстоўваць два Х-падшыпніка на агульным вале, так як гэта можа прывесці да недапушчальных момантаў трэння.

Нагрузкі на падшыпнікі тонкага профілю

Падшыпнікі падтрымліваюць валы або карпусы, што дазваляе ім свабодна працаваць пад нагрузкай. Вышэй мы разабралі разнастайныя падшыпнікі тонкага перасеку, здольныя вытрымліваць радыяльныя, восевыя і момантныя нагрузкі. Нагрузкі могуць прыкладвацца да падшыпнікаў тонкага сячэння ў адным з двух асноўных напрамкаў, дзе выніковая нагрузка моманту (M) можа быць разлічана як:

M = Fa Sa + Fr Sr

M

=

момант нагрузкі [Н·м]

Fa

=

восевая нагрузка [кН]

Sa

=

адлегласць зрушэння ад восі падшыпніка [м]

Fr

=

радыяльная нагрузка [кН]

Sr

=

адлегласць зрушэння ад радыяльнай плоскасці [м]

Восевыя нагрузкі (Fa) дзейнічаюць паралельна валу (восі кручэння падшыпніка), а радыяльныя нагрузкі (F r ) - пад прамым вуглом да восі кручэння. Калі гэтыя нагрузкі адхіляюцца ад восі падшыпніка (адлегласць Sa) або радыяльнай плоскасці (адлегласць Sr< /span>), ствараецца канчатковая нагрузка моманту (M). Выкарыстанне камп'ютэрнага праграмнага забеспячэння зрабіла метад вызначэння тэрміну службы падшыпнікаў больш складаным і дакладным, чым папярэднія разлікі ўручную. Фактычная нагрузка прыкладваецца да падшыпніка і вызначаецца выніковая нагрузка на кожны шарык у гэтым падшыпніку. З гэтага разліку можна вызначыць статычны каэфіцыент бяспекі і асноўны намінальны тэрмін службы L10.

Асноўная прамянёвая нагрузка

  • Чым большы зазор падшыпніка, тым менш шарыкаў будзе несці нагрузку, што прыводзіць да меншага дынамічнага тэрміну службы.

  • Вялікая папярэдняя нагрузка падшыпніка можа перагрузіць падшыпнік перад тым, як будзе прыменена нагрузка.

Асноўныя восевыя нагрузкі і момантныя нагрузкі

  • Большы зазор дазволіць атрымаць большы кут кантакту мяча з дарожкай качэння і, такім чынам, лепш адаптавацца да прыкладзенай нагрузкі.

  • Аднак эліптычная вобласць кантакту мяча з дарожкай качэння можа быць усечана над краем дарожкі качэння, выклікаючы іншыя праблемы.

  • Большы папярэдні нацяг можа зноў перагрузіць падшыпнік перад тым, як будзе прыменена нагрузка.

Разлік статычнага каэфіцыента трываласці або дынамічнага тэрміну службы патрабуе дапамогі камп'ютэрнага праграмнага забеспячэння для вызначэння асобных нагрузак на шарык ва ўсім падшыпніку - з дапамогай Reali-Design (для Падшыпнікі Reali-Slim у цалях) або Reali-Design MM (для Метрычныя падшыпнікі Reali-Slim) праграмнае забеспячэнне. Пасля іх разліку сфера максімальнай нагрузкі выкарыстоўваецца для вызначэння максімальнага ўзроўню напружання і, такім чынам, статычнага каэфіцыента бяспекі. Усе шаравыя нагрузкі выкарыстоўваюцца ў узважаным аналізе для вызначэння асноўнага намінальнага тэрміну службы L10.

Лімітавая хуткасць падшыпнікаў тонкага профілю

Наогул кажучы, вызначэнне максімальнай бяспечнай хуткасці працы шмат у чым залежыць ад мінулага вопыту. Фактары, якія абмяжоўваюць хуткасць кручэння падшыпнікаў, вельмі складаныя, у тым ліку:

 Дыяметр падшыпніка
 Адносіны дыяметра падшыпніка да папярочнага перасеку
 Тып падшыпніка і ўнутраная канфігурацыя
 Адносіны радыуса канаўкі дарожкі качэння да дыяметра шара
 Унутраны радыяльны зазор або папярэдні нацяг падшыпніка
 Працоўны кут кантакту
 Дакладнасць пеленга (біенне)
Матэрыялы і дызайн шарыкавай клеткі/сепаратара
 Дакладнасць мантажу (круглявасць, плоскасць пад нагрузкай)
 Змазка
 Тэмпература навакольнага асяроддзя і меры рассейвання цяпла
 Пячаткі
 Нагрузка

падшыпнік тонкага профілю

Нягледзячы на ​​тое, што немагчыма ўсталяваць дакладныя абмежаванні хуткасці, практычнае прымяненне і вопыт выпрабавальнай лабараторыі AUB забяспечваюць аснову для ўстанаўлення агульных абмежаванняў. Выкажам здагадку, што падшыпнікі ўстаноўлены правільна і маюць дастатковую цеплавыдзяленне. Гэтыя ліміты заснаваны на поўным тэрміне службы ў 1 000 000 абаротаў. Больш высокія хуткасці можна дапусціць, калі больш кароткі тэрмін службы прымальны. Для хуткасцей, якія набліжаюцца або перавышаюць мяжу, разлічаную па формуле лімітавай хуткасці (n), асаблівую ўвагу трэба надаць змазцы і нагрэву:

Змазка павінна быць спецыяльна распрацавана для хуткасных падшыпнікаў.
 Частата паўторнай змазкі павінна быць дастатковай, каб заўсёды была даступная дастатковая колькасць змазкі.
Калі выкарыстоўваецца алей, глейкае супраціўленне павінна быць зведзена да мінімуму, кантралюючы ўзровень, выкарыстоўваючы маслапрасоўшчык і/або дазуючы невялікую колькасць вадкасці або туману.
 Уздзеянне турбулентнасці паветра на высокіх хуткасцях можа ўскладніць падачу алею на важныя паверхні, таму канструкцыя сістэмы змазкі становіцца вельмі важнай.

Наступныя разлікі могуць быць выкарыстаны для цалевых шарыкападшыпнікаў адкрытага тыпу Reali-Slim тонкага сячэння пры бесперапынных хуткасцях.
n = 1 000 фл Cf/сут

Cf=разліковы каэфіцыент (табліца 1)
d=дыяметр адтуліны [мм (у)] (табліца прадуктаў)
fl=паніжальны каэфіцыент (табліца 2)
n=лімітавая хуткасць [р/мін]
1700830618056
1700830679324

Як выбраць найлепшы тонкі падшыпнік для вашага прымянення?

Тып і велічыня нагрузак, неабходных для канкрэтнага прымянення, вызначае, які падшыпнік тонкага сячэння найбольш прыдатны. Напрыклад, у асяроддзях, дзе ёсць восевыя нагрузкі ў адным кірунку, AUB рэкамендуе выкарыстоўваць свае спецыяльныя радыяльна-упорныя шарыкападшыпнікі тыпу A. Гэты варыянт таксама ідэальны для прымянення радыяльнай або камбінаванай цягі. Тым не менш, ён не падыходзіць для прыкладанняў, якія павінны падтрымліваць момантныя нагрузкі або зваротныя восевыя нагрузкі.

Пасля таго, як будуць вызначаны большыя момантныя нагрузкі, AUB парэкамендуе выкарыстоўваць варыянты шарыкападшыпнікаў з X-шаблонам або 4-кропкавым кантактам. У канструкцыі выкарыстоўваецца дарожка качэння «гатычнай аркі», каб стварыць чатыры кропкі кантакту паміж мячом і дарожкай качэння. Гэта робіць яго ідэальным рашэннем для зваротных восевых нагрузак і ідэальным для момантных нагрузак. Нягледзячы на ​​тое, што падшыпнікі тыпу X можна выкарыстоўваць у іншых умовах невялікіх нагрузак, замена падшыпнікаў тыпу C або A пры выключна радыяльных нагрузках не заўсёды рэкамендуецца.

У якасці стандартнага правіла AUB рэкамендуе старанна кантраляваць хуткасць прымянення (RPM) пры ўказанні падшыпнікаў X-тыпу для камбінацый восевых або момантных нагрузак і радыяльных нагрузак. Вопытная каманда інжынераў АУБ аказала вялікую падтрымку ў гэтым плане. Яны могуць забяспечваць і вызначаць лімітавыя хуткасці і камбінаваныя нагрузкі на аснове статыстыкі і даследаванняў. Яны таксама дадалі рэкамендацыі па выкарыстанні радыяльных падшыпнікаў з камбінаванымі радыяльнымі, восевымі або момантнымі нагрузкамі і абмежаваннем хуткасці і выбару сепаратара.

Радыяльныя падшыпнікі, такія як падшыпнікі тыпу C, падыходзяць для радыяльных нагрузак. Гэта адбываецца таму, што іх глыбокія шаравыя канаўкі забяспечваюць трываласць, каб вытрымліваць больш высокія нагрузкі. Нягледзячы на ​​тое, што гэты канкрэтны тып падшыпнікаў выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія нясуць у асноўным радыяльныя нагрузкі, Картэр мяркуе, што ён таксама можа эфектыўна пераносіць зваротныя восевыя нагрузкі, умераныя восевыя нагрузкі і момантныя нагрузкі.

1692277847C 98

Якія іншыя варыянты прымянення падшыпнікаў тонкага профілю?

Падшыпнікі тонкага перасеку былі распрацаваны ў асноўным для прымянення, дзе абмежавана прастора, забяспечваючы рашэнні без трэння для шарнірных кампанентаў, такіх як робат рукі або іншыя суставы, такія як локці. Розныя тыпы падшыпнікаў тонкага сячэння шырока выкарыстоўваюцца ў розных установах, уключаючы аэракасмічную прамысловасць, медыцынскую візуалізацыю, робататэхніку, паўправаднікі, захоўванне даных, станкі, упаковачнае абсталяванне, упаковачнае абсталяванне, спадарожнікавыя сістэмы, а таксама аптычныя і прыцэльныя сістэмы.

AUB спецыялізуецца на рашэннях адносна поўнага спектру падшыпнікаў тонкага профілю. Наша добра абсталяваная каманда інжынераў стварае індывідуальныя канструкцыі падшыпнікаў, улічваючы прастору, нагрузку, дакладнасць і надзейнасць, і вырабляе іх на заказ у адпаведнасці з вашымі патрэбамі. AUB прапануе дакладныя нізкапрофільныя падшыпнікі памерам ад 1 цалі ID (унутраны дыяметр) да 40 цаляў OD (вонкавы дыяметр) для вялікіх круцёлак, якія выкарыстоўваюцца ў камерцыйных і прамысловых прымяненнях.