Segueix-me a: 
La guia definitiva per mesurar el joc del coixinet
En enginyeria i fabricació mecànica, els coixinets són components clau que garanteixen un bon funcionament i una llarga vida útil dels equips mecànics. El rendiment d'un coixinet depèn no només del seu disseny i qualitat de fabricació, sinó també del joc del coixinet. L'espai lliure del coixinet es refereix a la bretxa entre els elements rodants del coixinet i els anells interiors i exteriors, que té un impacte significatiu en el soroll, la vibració, la generació de calor i la distribució de càrrega del coixinet. Aquest article aprofundirà en el concepte, classificació i mètodes de càlcul joc del coixinet i el seu impacte en el rendiment dels coixinets, i proporcionar fórmules detallades i suport de dades.
Joc de coixinets es refereix a la bretxa entre els elements rodants del coixinet i els anells interiors i exteriors quan no s'aplica cap càrrega externa. Depenent de la direcció de mesura, el joc del coixinet es pot dividir en joc radial i joc axial.
1. Joc radial: En estat sense càrrega, quan l'anell interior del coixinet està fixat, la quantitat de moviment de l'anell exterior en la direcció radial, és a dir, el desplaçament perpendicular a la direcció de l'eix.
2. Joc axial: En estat sense càrrega, quan l'anell interior del coixinet està fixat, la quantitat de moviment de l'anell exterior en direcció axial, és a dir, el desplaçament paral·lel a la direcció de l'eix.
Grau de joc del coixinet
Els graus de seguretat dels coixinets es classifiquen segons la seva mida i cada grau és adequat per a diferents condicions de treball i aplicacions. Els graus d'autorització comuns inclouen C2, CN, C3, C4 i C5.
Nivell C2 lliure
La classe C2 té un espai lliure més petit i és adequada per a aplicacions que requereixen una major precisió i estabilitat dels coixinets, com ara instruments i motors de precisió. A causa del seu petit espai lliure, aquest tipus de coixinet té poc soroll i vibració durant el funcionament, i és adequat per a equips mecànics d'alta precisió.
Autorització de nivell CN
El grau CN és un espai normal i és adequat per a la majoria d'aplicacions generals, com ara maquinària industrial i vehicles. Proporciona un bon equilibri, assegurant l'estabilitat operativa del coixinet alhora que s'adapta a la càrrega general i als canvis de temperatura.
Nivell C3 lliure
El grau C3 té un espai lliure més gran i és adequat per a aplicacions amb altes temperatures o càrregues més grans, com ara motors i maquinària pesada. L'espai lliure més gran pot compensar l'expansió tèrmica causada per l'augment de la temperatura i evitar la fallada dels coixinets a causa del sobreescalfament.
Autorització de grau C4 i grau C5
Els graus C4 i C5 tenen espais lliures més grans que els graus C3 respectivament i són adequats per a aplicacions amb temperatures més altes o càrregues més grans. Aquests nivells d'espai lliure s'utilitzen per a equips en condicions de treball extremes, com entorns d'alta temperatura o equips mecànics sobrecarregats, per garantir que els coixinets encara puguin funcionar de manera estable en condicions dures.
| Classe de liquidació | Joc radial (µm) | Espai lliure axial (µm) | Exemples d'aplicacions |
|---|---|---|---|
| C2 | Menys del normal (10-20) | Menys del normal (10-25) | Aplicacions d'alta precisió i baix soroll |
| CN (normal) | Normal (20-40) | Normal (25-50) | Aplicacions industrials generals |
| C3 | Més gran del normal (40-70) | Més gran del normal (50-90) | Aplicacions d'alta temperatura o càrrega pesada |
| C4 | Més gran que C3 (70-100) | Més gran que C3 (90-130) | Temperatura molt alta o càrrega molt pesada |
| C5 | Més gran que C4 (100-130) | Més gran que C4 (130-160) | Condicions extremes amb el màxim espai lliure |
Mesurament del joc del coixinet
Mesurament del joc del coixinet és un pas clau per garantir un rendiment estable dels coixinets en condicions de funcionament reals. A continuació es descriuen els diferents tipus de joc intern del coixinet i les seves fórmules de càlcul.
El joc interior mesurat del coixinet (Δ1)
El joc interior mesurat del coixinet es mesura sota una càrrega específica, inclosa la deformació elàstica induïda per la càrrega (δfo). La fórmula de càlcul és:
Δ1=Δ0+δfo
Δ1 és el joc interior mesurat del coixinet
Δ0 és el joc intern teòric del coixinet
δfo és la deformació elàstica causada per la càrrega
Joc interior teòric del coixinet (Δ0)
El joc intern teòric del coixinet és el joc interior del coixinet radial mesurat sense càrrega i no inclou la deformació elàstica. Per als rodaments, la deformació elàstica és zero, de manera que la fórmula es simplifica a:
Δ0=Δ1
Joc interior del coixinet restant (Δf)
El joc intern del coixinet residual és el joc del coixinet després de muntar la màquina però abans de posar-la en servei, excloent la deformació elàstica, però tenint en compte l'expansió o la compressió de l'anell. La fórmula de càlcul és:
Δf=Δ0+δf
δf és el canvi causat per l'expansió o la compressió de l'anell
Joc interior efectiu del coixinet (Δ)
El joc intern efectiu del coixinet és el joc del coixinet produït per la màquina a causa de la temperatura de funcionament, excloent la deformació elàstica a causa de la càrrega. La fórmula de càlcul és:
Δ=Δf−δt=Δ0−(δf+δt)
δt és el canvi causat per la diferència de temperatura entre els anells interior i exterior
Factors que afecten el joc del coixinet
Diversos factors poden afectar el joc del coixinet, inclosos els canvis de temperatura, els canvis de càrrega, la qualitat de la instal·lació i la velocitat de funcionament.
Canvi de temperatura
L'augment de la temperatura fa que els components del coixinet s'expandeixin, afectant el joc. La calor generada durant el funcionament fa que els anells interiors i exteriors del coixinet s'expandeixin, reduint el joc. Per evitar la fallada dels coixinets a causa de l'expansió tèrmica, és important seleccionar el grau de seguretat adequat. La fórmula és la següent:
δt=αΔtDe
δt és la reducció del joc radial del coixinet causada per la diferència de temperatura entre els anells interior i exterior (unitat: mm).
α és el coeficient d'expansió tèrmica lineal de l'acer del coixinet, que és d'aproximadament 12.5 × 10⁻⁶/℃.
Δt és la diferència de temperatura entre els anells interior i exterior (unitat: ℃).
De és el diàmetre del canal de l'anell exterior (unitat: mm), per a coixinets de boles: De=(4D+d), per a rodaments: De=(3D+d).
S'està carregant el canvi
Les diferents condicions de càrrega poden provocar canvis en l'espai lliure, especialment les càrregues axials. Quan el coixinet està sotmès a càrrega axial, els elements rodants es desplaçaran en la direcció axial i canviaran l'espai lliure. Per tant, s'han de tenir en compte les condicions de càrrega reals a l'hora de dissenyar i seleccionar els coixinets.
Qualitat de la instal·lació
Una instal·lació incorrecta pot canviar el joc del coixinet i afectar el seu rendiment. Per exemple, una instal·lació massa ajustada pot comprimir el coixinet, reduir el joc i augmentar la fricció i el desgast. Una instal·lació massa fluixa augmentarà l'espai lliure i provocarà un funcionament inestable.
Velocitat d'execució
Durant el funcionament a alta velocitat, la força centrífuga farà que el conjunt de coixinets es deformi i canviï l'espai lliure. Per garantir que el coixinet es mantingui estable a altes velocitats, és important seleccionar el grau de seguretat adequat.
Conclusió
El joc del coixinet és un paràmetre important per al rendiment del coixinet. La comprensió i el càlcul correctes del joc del coixinet són crucials per a la instal·lació, el funcionament i la vida útil del coixinet. En comprendre els diferents tipus de jocs de coixinets i com es calculen, els enginyers poden seleccionar i utilitzar millor els coixinets per satisfer les diferents condicions de funcionament i necessitats d'aplicació. Espero que aquest article pugui ajudar els lectors a entendre completament la importància de l'espai lliure dels coixinets i aplicar aquest coneixement en el treball pràctic per millorar l'eficiència i la fiabilitat de funcionament dels equips.