Segueix-me a: 
Guia sobre càrregues de suport
Càrregues de suport La capacitat és fonamental per a la seva vida útil i rendiment. La capacitat de càrrega insuficient del coixinet pot provocar un desgast prematur, sobreescalfament i una fallada catastròfica, per la qual cosa és fonamental tenir en compte la càrrega del coixinet quan es dissenyen noves aplicacions o es modifiquen les aplicacions existents, especialment després d'una fallada del coixinet. Aquest bloc pretén presentar informació sobre les càrregues dels coixinets i oferir suggeriments constructius perquè escolliu els coixinets adequats.
La càrrega del coixinet és la quantitat de força o pressió exercida sobre el coixinet. En detall, la força es transfereix d'un anell de rodament a l'altre mitjançant alguns o tots els elements rodants. Normalment, la càrrega aplicada es transfereix a l'eix, després a la pista interior del coixinet i, finalment, a la pista exterior. Els coixinets poden suportar diverses càrregues, com ara càrrega radial, càrrega axial, càrrega centrífuga, etc. La magnitud i la direcció de les càrregues dels coixinets depenen de diversos factors, com ara el pes de l'equip, la velocitat de funcionament, l'acceleració, la desacceleració, el xoc, la vibració, la temperatura i la lubricació. L'alineació, la instal·lació o el manteniment incorrectes també poden afectar les càrregues dels coixinets.
Forma de càrrega del coixinet
Càrregues de suport en el sentit tradicional inclouen càrrega axial, càrrega radial i moment de gir. Els coixinets suporten molts tipus de càrregues. Tant si estan en funcionament com si no, suportaran càrregues de treball, càrregues de pes mort, càrregues de pendent, càrregues de col·lisió, càrregues de temperatura, etc. A continuació presentem les manifestacions de la càrrega del coixinet en detall.
Porta càrrega radial
Les càrregues radials del coixinet són perpendiculars a l'eix de l'eix i actuen sobre l'anell exterior del coixinet. Són causats pel pes de l'equip o les forces de les peces giratòries. Per calcular la capacitat radial, determineu el pes dels components suportats i les forces que actuen sobre ells, distribuïu la càrrega entre els coixinets i assegureu-vos que la càrrega calculada segons les especificacions del fabricant estigui dins de la capacitat màxima del coixinet seleccionat. Si la vostra aplicació requereix coixinets per manejar càrregues radials, els coixinets de boles radials o els coixinets de contacte angular de baix angle de contacte serien una bona opció.
Coixinet de càrrega axial
Les càrregues axials, també anomenades càrregues d'empenta, actuen paral·leles a l'eix de l'eix i actuen sobre els anells interiors o exteriors del coixinet. Són causats per empenta o tensió i poden ser unidireccionals o bidireccionals. Transmeten la força de manera uniforme per produir una distribució equilibrada de la càrrega. Els coixinets de contacte angular amb angles de contacte més alts (aproximadament 25 °) són bones opcions per a aplicacions de càrrega axial, però, per a càrregues axials compensades, els moments actuen sobre la pista interior, donant lloc a una distribució desigual de la càrrega als elements rodants del coixinet. Per calcular la capacitat de càrrega axial, tingueu en compte la mida del coixinet, el material i la geometria, així com la direcció i la magnitud de la càrrega. Els fabricants valoren els coixinets en funció de fórmules i proves estandarditzades, i les aplicacions amb càrregues axials elevades inclouen bombes, transmissions d'automòbils i compressors.
La capacitat de càrrega del coixinet es pot calcular mitjançant una varietat de fórmules i programes de programari, inclosos els catàlegs del fabricant del coixinet, les calculadores en línia i les simulacions d'anàlisi d'elements finits (FEA). Les fórmules més utilitzades per a càrregues radials i axials són:
Capacitat de càrrega radial = ( C/P)^(1/3)x Fr, capacitat de càrrega axial = (C0/P)^(1/2)x Fa.
Entre ells, C és la capacitat de càrrega dinàmica bàsica, P és la càrrega dinàmica del coixinet equivalent, C0 és la càrrega dinàmica bàsica càrrega estàtica valor nominal, Fr és la càrrega radial i Fa és la càrrega axial. Per obtenir resultats precisos en calcular la capacitat de càrrega del coixinet, consulteu els experts que recomanen o utilitzeu un programa de programari proporcionat pel fabricant del coixinet.
Porta càrrega centrífuga
Les càrregues centrífugues dels coixinets es generen per la velocitat de rotació de l'aplicació, especialment aplicacions d'alta velocitat com ara turbines i centrífugues. A mesura que l'anell interior fa girar els elements rodants, aquests es mouen tangencialment en una trajectòria recta, però l'anell exterior els ha d'obligar a seguir l'arc del coixinet. Aquesta interacció crea càrregues radials centrífugues, i la velocitat màxima de l'aplicació de vegades està limitada per la força que crea. Limitacions de càrrega centrífuga.
Càrrega estàtica
La càrrega estàtica del coixinet es refereix a la força màxima o moment màxim al qual està sotmès el coixinet en les direccions radial, axial i altres quan el coixinet no gira. La càrrega estàtica és un paràmetre important en el disseny del coixinet. Forma part de la capacitat de càrrega bàsica del coixinet i també és una de les dades de referència importants per determinar la vida útil del coixinet.
Càrrega dinàmica
La càrrega dinàmica del coixinet es refereix a la càrrega màxima que suporta el coixinet durant la rotació. Normalment es calcula mitjançant la fórmula de càlcul de càrrega dinàmica equivalent. La magnitud de la càrrega dinàmica del coixinet afecta directament la vida útil i el rendiment del coixinet. Per tant, els fabricants de coixinets han de tenir en compte l'impacte de la càrrega dinàmica a l'hora de dissenyar i produir coixinets. El mètode de càlcul de les càrregues dinàmiques dels coixinets depèn de tipus de rodament i les condicions d'ús. Normalment s'utilitza la fórmula de càlcul de càrrega dinàmica equivalent i el mètode de càlcul és el següent:
P = (Fr^2 + Fa^2)^0.5
Entre ells, P és la càrrega dinàmica equivalent; Fr és la càrrega radial; Fa és la càrrega axial. Els valors de la càrrega radial i la càrrega axial s'han de calcular segons les condicions d'ús específiques, mentre que la càrrega dinàmica equivalent es calcula de manera exhaustiva en funció de factors com ara la geometria del coixinet, el material, la desviació i el nombre de coixinets.
Capacitat de càrrega estàtica del coixinet
El valor de càrrega estàtica bàsica d'un coixinet de rodament (Cor radial, Coa axial) es refereix a la càrrega radial fantasma equivalent o a la càrrega estàtica axial central quan es produeix una certa tensió de contacte al centre de contacte entre els elements rodants del coixinet i la pista sota el aplicació de càrrega màxima. . La capacitat de càrrega estàtica es determina sota les condicions de càrrega assumides. Per als coixinets radials, la capacitat de càrrega estàtica es refereix a la càrrega radial. Per als coixinets d'empenta radials (coixinets de boles de contacte angular), es refereix al component radial de la càrrega que carrega la pista de mig cercle al coixinet. Per als coixinets d'empenta es refereix a la càrrega axial central. És a dir, la capacitat de càrrega estàtica bàsica radial i la capacitat de càrrega estàtica bàsica axial del coixinet fan referència a la càrrega màxima que pot suportar el coixinet quan està estàtica o gira. La capacitat de càrrega dels coixinets de boles profunds quan estan estacionats o gira lentament (velocitat n≤10r/min) és la càrrega estàtica nominal.
Capacitat de càrrega dinàmica del coixinet
La càrrega dinàmica nominal del coixinet és la càrrega radial constant (càrrega axial constant) que el coixinet pot suportar teòricament. La vida nominal bàsica sota aquesta càrrega és de revolucions de 100 W. La capacitat de càrrega dinàmica bàsica del coixinet reflecteix la capacitat del coixinet per suportar la fatiga de rodament. . Les capacitats de càrrega dinàmica bàsica dels coixinets radials i els coixinets d'empenta s'anomenen, respectivament, la capacitat de càrrega dinàmica bàsica radial i la capacitat de càrrega dinàmica bàsica axial, representada per Cr i Ca. La capacitat de càrrega dels coixinets de boles profunds en rotació (velocitat n>10r/mim) és la capacitat de càrrega dinàmica bàsica.
Càrrega fixa
La càrrega radial resultant que actua sobre l'anell del coixinet és suportada per l'àrea local de la pista de rodadura de l'anell i es transmet a la zona oposada de l'eix o seient del coixinet. Aquesta càrrega s'anomena càrrega fixa. La característica d'una càrrega fixa és que el vector de càrrega radial resultant és relativament estacionari a la virola. Ni la virola ni la càrrega radial resultant giren o giren a la mateixa velocitat i es consideren càrregues fixes. Les virolles que suporten càrregues fixes poden utilitzar un ajust més fluix.
Càrrega giratòria
La càrrega radial sintètica que actua sobre l'anell del coixinet gira al llarg de la direcció circumferencial de la pista, i la càrrega que suporta cada part en seqüència s'anomena càrrega rotacional. La càrrega rotacional es caracteritza per la rotació del vector de càrrega radial resultant respecte a la virola. Hi ha tres situacions de càrrega giratòria:
a. La direcció de càrrega és fixa i la virola gira;
b. El vector de càrrega gira i la virola està estacionària;
c. El vector de càrrega i la virola giren a diferents velocitats.
Càrregues oscil·lants i càrregues indefinides
De vegades, la direcció i la mida de la càrrega no es poden determinar amb precisió. Per exemple, en maquinària rotativa d'alta velocitat, a més de la càrrega de direcció fixa del pes del rotor, també hi ha una càrrega giratòria causada per una massa desequilibrada. Si aquesta càrrega giratòria és més gran que la càrrega fixa, si és molt més gran, la càrrega resultant encara serà una càrrega rotacional. I si la càrrega giratòria és molt menor que la càrrega fixa, la càrrega resultant és una càrrega oscil·lant. Independentment de la càrrega giratòria o de la càrrega oscil·lant, la seva magnitud i direcció canvien constantment. En condicions de treball variables, la càrrega d'algunes virolles pot ser càrregues rotatives, càrregues fixes o càrregues oscil·lants. Aquest tipus de càrrega s'anomena càrrega indefinida.
Les càrregues oscil·lants i les càrregues indefinides s'han de tractar de la mateixa manera que les càrregues rotacionals en termes d'ajust. Voluntat d'ajust massa fluix causar danys a la superfície d'aparellament. La virola i l'eix o el forat del seient que giren en relació a la direcció de la càrrega haurien de triar l'ajust de transició o l'ajust d'interferència. La mida d'interferència es basa en el principi que quan el coixinet funciona sota càrrega, l'anell no "s'arrossega" a la superfície d'acoblament de l'eix o al forat del seient. Per a aplicacions de càrrega pesada, l'ajust generalment hauria de ser més ajustat que per a aplicacions de càrrega lleugera i de càrrega normal. Com més pesada sigui la càrrega, més gran hauria de ser la interferència d'ajust.
Càrrega de treball
Quan el coixinet funciona, suporta la suma del pes de la pròpia màquina i el pes de l'objecte pesat i transfereix lentament el pes total al coixinet.
Càrrega de temperatura
Els equips mecànics generaran una determinada temperatura durant el funcionament, i aquestes temperatures han de ser absorbides pels coixinets perquè els coixinets puguin suportar totes les temperatures.
Càrrega de vent
Quan la màquina treballa a l'aire lliure, s'ha de tenir en compte l'efecte de la càrrega del vent, inclosa la direcció del vent, la pluja, les tempestes, etc. Les anteriors són només algunes de les càrregues que suporta el dispositiu de coixinet de rotació. De fet, el conjunt de coixinets giratoris ha de suportar càrrega per fer front a tot el pes i les càrregues de la màquina en funcionament. En circumstàncies normals, el propi coixinet de la placa de gir té forats de muntatge, oli lubricant i dispositius de segellat, que poden satisfer les diferents necessitats de diversos tipus d'amfitrions que treballen en diferents condicions de treball.
Càrrega de risc
Càrregues inesperades i imprevisibles suportades pel coixinet giratori, força lateral, força de risc, violència accidental, etc. Per tant, la selecció dels coixinets ha de tenir un factor de seguretat que garanteixi que sigui infal·lible.
Portar càrrega mínima
Els coixinets de rodament s'utilitzen per reduir la fricció en maquinària rotativa eliminant la major fricció de lliscament possible del sistema mitjançant l'ús de fricció de rodament amb un coeficient de fricció més baix. Tanmateix, tot i que els coixinets d'elements rodants intenten reduir la fricció total del sistema, els elements rodants individuals dins del coixinet encara requereixen una certa quantitat de fricció per rodar en lloc de lliscar. Aquesta fricció interna es crea aplicant càrrega al coixinet. Aquesta càrrega es pot generar internament mitjançant precàrrega o mitjançant una càrrega aplicada externament.
Amb molts coixinets radials, normalment es proporciona una certa quantitat d'espai entre els elements rodants i la pista de rodadura per permetre l'expansió tèrmica i evitar que el coixinet s'enganxi. "Això intern espai crea les anomenades zones de càrrega i descàrrega dins del coixinet. A mesura que l'eix gira, els elements rodants es mouen dins i fora de la zona de càrrega de l'anell exterior. A mesura que els elements rodants es mouen dins i fora de la zona de càrrega, la velocitat dels elements rodants canvia. Si no hi ha càrrega mínima als elements rodants i l'acceleració cap a dins i fora de la zona de càrrega pot ser molt perjudicial.
Per què és important la càrrega per als coixinets?
Si un coixinet no compleix la càrrega mínima, es poden produir diverses condicions que redueixen significativament la vida útil del coixinet. El lliscament que llisca entre els elements rodants i les pistes de rodadura pot destruir la pel·lícula de lubricant i causar danys per taques. Les taques no només danyarà la superfície de rodament, sinó que també farà que la temperatura augmenti. La càrrega es col·loca sobre una gàbia dins del coixinet. Normalment, les gàbies estan dissenyades per evitar que els elements rodants entrin en contacte entre ells. Tanmateix, quan no es compleix la càrrega mínima, és a dir, quan no hi ha força de tracció, ara la gàbia ha d'accionar els elements rodants en comptes de la força de tracció de la pista de rodadura. Això crea càrregues inexplicables a la gàbia i pot provocar una fallada prematura de la gàbia.
Factors que afecten la càrrega del coixinet
Els materials, l'estructura, el procés de fabricació, la càrrega de treball, la velocitat de rotació, la temperatura i les condicions de lubricació són els principals factors que afecten la distribució interna de la càrrega del coixinet. Durant l'ús i el manteniment dels coixinets, cal prestar atenció als canvis en aquests factors i al seu impacte en la vida útil del coixinet i l'estabilitat de funcionament per garantir el funcionament normal dels coixinets.
Factors estructurals
L'estructura del coixinet també té un cert impacte en la seva capacitat de càrrega. L'estructura del coixinet inclou principalment anells interiors i exteriors i elements rodants. Els coixinets amb elements rodants esfèrics tenen una capacitat de càrrega radial més gran que els coixinets amb elements rodants en forma de rodets.
Procés de fabricació
El procés de fabricació és un dels factors importants que afecten la capacitat de càrrega. Els processos de fabricació inclouen tractament tèrmic, mecanitzat de precisió, muntatge, etc. Aquests afecten directament la qualitat de l'aspecte i la qualitat intrínseca del coixinet, i després afecten la capacitat de càrrega.
Càrrega de treball
La càrrega de treball del coixinet es refereix a la força i el moment que suporta el coixinet. És un dels factors més importants que afecten la distribució de la càrrega dins del coixinet. La mida i la direcció de la càrrega de treball determinen directament l'estrès i la distribució de càrrega de diverses peces dins del coixinet. Quan la càrrega de treball del coixinet és desigual, la distribució de la càrrega dins del coixinet serà corresponentment desigual, cosa que provocarà danys locals i fractura per fatiga del coixinet.
Velocitat giratòria
La velocitat de rotació del coixinet es refereix a la velocitat de rotació dels elements rodants dins del coixinet. És un dels factors importants que afecta la distribució de la càrrega dins del coixinet. L'augment de la velocitat de rotació augmentarà la força d'inèrcia dels elements rodants dins del coixinet, donant lloc a una major càrrega en el conjunt del coixinet. A més, quan la velocitat de rotació és massa alta, el material del coixinet és propens a la fatiga i el sobreescalfament, cosa que també afectarà la distribució de la càrrega dins del coixinet.
Temperatura
La temperatura és un altre factor important que afecta la distribució de la càrrega dins del coixinet. Quan el coixinet funciona, la temperatura dins del coixinet augmentarà a causa de la generació de fricció i calor. Quan la temperatura augmenta, les propietats del material de diverses parts dins del coixinet canviaran, afectant així la distribució de la càrrega dins del coixinet. Si la temperatura és relativament alta, la gàbia de polímer dins del coixinet, la temperatura tèrmicament estable de l'acer, els segells, etc. El joc intern d'un coixinet i el seu canvi amb la temperatura poden tenir un impacte significatiu en la mida de la zona de càrrega en el coixinet. Quan hi ha una gran diferència de temperatura entre els dos extrems del coixinet (és a dir, l'eix calent i la carcassa freda), el joc intern del coixinet disminuirà. Això crearà càrregues més altes i una major fricció de rodament dins dels coixinets.
Condicions de lubricació
Les condicions de lubricació són un altre factor clau que afecta la distribució de la càrrega dins del coixinet. Quan el coixinet funciona, necessita oli o greix lubricant per mantenir l'estat de lubricació, reduint així la fricció i el desgast dins del coixinet. Quan les condicions de lubricació són dolentes, es produirà una fricció seca local i una acumulació de calor a l'interior del coixinet, cosa que provocarà una distribució desigual de la càrrega dins del coixinet i farà que el coixinet sigui probable que falli.
Coixinets i direcció de càrrega
En circumstàncies normals, per a requisits de càrrega radial pura, es poden seleccionar coixinets de boles profunds o coixinets de rodets cilíndrics. I si és a rodament de boles d’empenta, només és adequat per portar una quantitat moderada de càrrega axial pura. per sobre, els coixinets de boles d'empenta unidireccional només poden suportar càrregues des d'una direcció. Si es tracta d'un coixinet de boles d'empenta de dues vies o d'un coixinet de contacte angular d'empenta de dues vies, pot suportar càrregues axials en ambdues direccions. Per exemple, si el coixinet està subjecte a càrregues radials i axials combinades, aleshores coixinets de boles de contacte angular generalment s'utilitzen coixinets de rodets cònics. I si es tracta d'un coixinet de boles de contacte de quatre punts i un coixinet de boles de contacte angular d'empenta de dues vies, pot suportar la càrrega combinada en ambdues direccions.
Si la càrrega s'allunya del centre del coixinet, es pot produir un moment de bolcada. Segons els fabricants de coixinets d'acer inoxidable, els coixinets de boles de doble fila poden suportar moments de gir, però es recomana que escolliu boles de contacte angular aparellades o coixinets de rodets cònics aparellats. Els tipus cara a cara estan disponibles i els tipus esquena són millors. Per descomptat, també podeu triar coixinets de rodets cònics creuats, etc.,
Conclusió
En seleccionar els coixinets, s'han de tenir en compte els requisits de l'aplicació, el tipus de càrrega, la velocitat, l'entorn i la temperatura. Els coixinets de boles són adequats per a càrregues baixes i mitjanes, mentre que els coixinets de rodets són adequats per a càrregues més altes. Els coixinets lliscants són adequats per a maquinària de baixa velocitat i alta càrrega. Manteniu regularment els coixinets inspeccionant-los, netejant-los i lubricant-los per garantir un rendiment i una vida útil òptims. Aubearing ofereix una àmplia gamma de coixinets per a diferents condicions i aplicacions, oferint productes d'alta qualitat i assessorament expert. Per a informació, contacteu amb nosaltres.