Hauríeu de saber sobre les gàbies de coixinets

Hauríeu de saber sobre les gàbies de coixinets

Tot i que el coixinet es compon de moltes parts, també es pot dir que la gàbia és el "vas sanguini" del coixinet. Per tant, en el rendiment del coixinet, el material de la gàbia està directament relacionat amb l'eficiència del coixinet. La gàbia de coixinets és una peça de coixinets que embolcalla la totalitat o part dels elements rodants i es mou amb ells per aïllar els elements rodants. Normalment també guia els elements rodants i els manté dins del coixinet.

Quan un coixinet funciona, especialment quan la càrrega és complexa i gira a gran velocitat, la gàbia ha de suportar una gran força centrífuga, impacte i vibració. Hi ha una gran fricció lliscant entre la gàbia i els elements rodants, i es genera una gran quantitat de calor. L'efecte combinat de la força i la calor pot provocar fallada de la gàbia, i en casos greus, la gàbia es pot cremar i trencar. Per tant, el material de la gàbia ha de tenir una bona conductivitat tèrmica, una bona resistència al desgast, un petit coeficient de fricció, una petita densitat, una certa combinació de força i duresa i una bona elasticitat i rigidesa. Un coeficient d'expansió similar al dels elements rodants. I un bon rendiment de processament. A més, la gàbia també es veu afectada per mitjans químics, com ara lubricants, additius lubricants, dissolvents orgànics i refrigerants.

gàbies de coixinets

El paper de la gàbia de coixinets

L'objectiu principal de la gàbia de coixinets és mantenir una distància adequada entre els elements rodants i evitar el contacte directe entre els elements rodants adjacents per mantenir la fricció i la calor resultant a un nivell mínim; per mantenir els elements rodants distribuïts uniformement En tots els coixinets, la càrrega es pot distribuir uniformement en tots els coixinets, de manera que la càrrega es pot distribuir uniformement i reduir el soroll. Els elements rodants es poden guiar correctament a la zona sense càrrega per millorar les condicions de rodament del coixinet i evitar accidents destructius. arrossegar.

Classificació de les gàbies de coixinets

Les gàbies d'ús habitual es divideixen principalment en gàbies metàl·liques i gàbies no metàl·liques segons els tipus de material. També hi ha gàbies compostes, etc. Les gàbies de coixinets especials també han de complir els requisits de condicions especials de treball. Com ara resistència a alta temperatura, resistència a la corrosió, autolubricant (utilitzat al buit) o ​​no magnètic, etc.

Material de gàbia d'acer

A causa de la seva alta resistència, bona tenacitat i facilitat de processament, els materials de la gàbia d'acer s'utilitzen habitualment en els coixinets de rodament. Normalment, els retenidors d'acer estan estampats en fred a partir de làmines d'acer al carboni d'alta qualitat. A més, també es poden utilitzar altres mètodes de processament mecànic segons sigui necessari. Els materials de gàbia d'acer que s'utilitzen habitualment inclouen 20, 30, 45, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 40CrNiMo, ML15, ML20, etc. Les gàbies d'acer solen ser tractades tèrmicament per eliminar l'estrès i restaurar la plasticitat. Incloent temperat a alta temperatura, recuit de recristal·lització, etc. Per reduir el coeficient de fricció de la gàbia d'acer, la gàbia acabada s'ha de tractar superficialment si és necessari.

Gàbia de coixinets d'acer

Materials de gàbia de metalls no fèrrics

A diferència de l'acer, els metalls no fèrrics tenen les seves pròpies propietats especials. Per exemple, l'aliatge d'alumini té les característiques de baixa densitat, bona conductivitat tèrmica i bona resistència a la corrosió; L'aliatge de coure té les característiques de bona conductivitat tèrmica, petit coeficient de fricció, bona conformabilitat i alta temperatura de funcionament; L'aliatge de zinc-alumini té els avantatges de baix cost, baixa densitat i excel·lent rendiment.

Gàbia de coixinets de metalls no fèrrics

Materials de gàbia no metàl·lics

Els materials de gàbia no metàl·lics inclouen principalment polímers i materials compostos, com ara niló, cinta fenòlica, politetrafluoroetilè, etc. Els materials polimèrics tenen una bona combinació de resistència i elasticitat. Les bones propietats de lliscament permeten que la gàbia de polímer generi només una petita quantitat de fricció quan es mou en relació a la superfície de l'element rodant lubricat, minimitzant així la generació de calor i el desgast del coixinet. Sota la condició de manca de lubricant, la gàbia de polímer encara té excel·lents característiques de moviment. Pot garantir que els coixinets continuïn funcionant durant un període de temps sense danys. A causa de la menor densitat dels polímers, les gàbies fetes amb ells tenen menys inèrcia.

gàbies de coixinets de niló

A més d'estar feta de materials purs, la gàbia també utilitza materials polimèrics modificats. Utilitzeu altres materials per farcir o reforçar.

Després d'instal·lar la gàbia al coixinet. A causa del buit entre la gàbia i els elements rodants, la gàbia es pot desplaçar en la direcció radial, que s'anomena compensació radial. El seu desplaçament es pot expressar amb la fórmula següent:

1705547183763

Cal assegurar-se que quan la gàbia arriba al màxim desplaçament radial, la gàbia no entra en contacte amb l'anell del coixinet.

Procés de fabricació de gàbies de coixinets

Gàbia de fosa a pressió

Les matèries primeres de la gàbia de fosa a pressió són l'aliatge d'alumini i el llautó. Les matèries primeres es fonen i s'aboquen al motlle de fosa a pressió de la màquina de fosa a pressió, i la gàbia es fona a pressió d'una vegada. La porta de fosa està girada en un torn.

(1) La gàbia està fosa directament a pressió, que pot obtenir una bona forma geomètrica i precisió dimensional sense processament mecànic i té una alta eficiència de producció.
(2) Després de la fosa a pressió, el metall es cristal·litza i es solidifica, amb una estructura precisa, una bona qualitat superficial i resistència al desgast.
(3) Alta taxa d'utilització del material i cost reduït.

Tanmateix, quan es col·loca una gàbia d'aliatge d'alumini, es requereix un equip de gran tonatge i el disseny i la fabricació del motlle són complicats. Les butxaques de la gàbia es tensen fàcilment durant la fosa a pressió. En les condicions en què el coixinet està sotmès a impactes, vibracions i velocitat variable, la qualitat de la gàbia de fosa a pressió s'ha de millorar encara més.

Gàbia de plàstic fosa

Els plàstics d'enginyeria granulars assecats al buit es col·loquen en un barril, s'escalfen amb cables de resistència i es fonen en un estat semi-líquid. Pressuritzades per un pistó o cargol mòbil, les matèries primeres semilíquides s'injecten des del broquet al motlle de formació de la màquina d'emmotllament per injecció. Després d'haver aïllat, obteniu la gàbia necessària després del refredament.

(1) La gàbia està modelada en un model d'injecció, que pot obtenir una forma geomètrica precisa i una precisió dimensional i un baix valor de rugositat superficial sense necessitat de processament mecànic, i l'eficiència de producció és alta.
(2) El motlle i la fosa de plàstic són senzills de formar, el coixinet és fàcil de muntar i el control automàtic és fàcil.
(3) La gàbia de plàstic té bones propietats, com ara resistència al desgast, antimagnètica i baixa fricció.

Tanmateix, a causa de les deficiències de la deformació tèrmica, l'envelliment i la fragilitat del propi plàstic, així com alguns problemes en l'estructura de la gàbia i el procés d'injecció de plàstic, l'aplicació de la gàbia de fosa de plàstic és limitada.

Per a gàbies de plàstic d'enginyeria, el rendiment de cada fabricant és lleugerament diferent, però generalment són similars. Aquest tipus de gàbia té un pes lleuger i és adequat per a aplicacions d'alta velocitat. Després, el mode de fallada d'aquest tipus de gàbia no esclata sobtadament, per la qual cosa és adequat per a algunes ocasions on no es permet l'aturada sobtada. Tanmateix, per a la maquinària de mineria, aquest tipus de gàbia no és adequada per a l'ús a causa de consideracions de seguretat, perquè el seu dany no es produeix sobtadament, però a mesura que la temperatura augmenta gradualment fins a un cert nivell, es fa malbé completament, cosa que serà molt perillós en situacions explosives. . Al mateix temps, aquest tipus de gàbia té un límit de temperatura, normalment -40 ~ 120 ℃: bàsicament no hi ha cap obstacle per a la gàbia de llautó, però no és adequat per a entorns amb amoníac. En general, els coixinets petits no utilitzen gàbies de coure. No hi ha restriccions a les gàbies d'acer, però els coixinets de gran mida no utilitzen gàbies d'acer.

Com triar una gàbia de coixinets

Els materials de les gàbies de coixinets es poden classificar segons els seus materials de fabricació i escenaris d'aplicació. A continuació es mostren alguns materials de gàbia de coixinets comuns:

Gàbia d’acer: Generalment fet d'acer al carboni d'alta qualitat o acer aliat, té les característiques d'alta resistència, resistència al desgast i resistència a la corrosió. Adequat per a aplicacions d'alta velocitat, càrrega pesada i alta temperatura, com ara coixinets en motors aeroespacials i caixes de canvis d'automòbils.

  • Avantatges i rendiment: aquest tipus de gàbia té un material lleuger i d'alta resistència. S'utilitza principalment en coixinets de boles profunds, coixinets de rodets esfèrics i coixinets de rodets cònics, i generalment no es veu afectat pels lubricants a base d'oli minerals o que contenen àlcalis als coixinets.

  • Limitacions d'ús: susceptible a l'òxid per influència de l'aigua i el vapor d'aigua;

  • Temperatura de funcionament: la temperatura de funcionament de la gàbia pot arribar als 300 °C.

Gàbia de coixinets d'acer

Gàbia de llautó: Generalment fet de llautó o bronze, té una excel·lent resistència al desgast, resistència a la corrosió i baix coeficient de fricció. Apte per a aplicacions de velocitat mitjana i càrrega lleugera, com ara coixinets en electrodomèstics, instruments i equips d'oficina.
El llautó té una alta resistència a la tracció i no es veu afectat pels lubricants comuns dels coixinets. Sovint s'utilitza en coixinets de mida petita i mitjana. Tanmateix, a causa de l'alt preu del coure, el preu de les gàbies de llautó també és alt. Les principals característiques són les següents:

  • Tipus de gàbia: estampat i sòlid, l'estampació només és adequada per a mides petites i mitjanes;

  • Material: xapa de llautó, fosa de llautó o forja de llautó. El llautó té una alta resistència a la tracció i la seva resistència mecànica és equivalent a la de la gàbia d'estampació de plaques d'acer, però la seva densitat és relativament petita, la seva velocitat límit és alta i el seu preu és més alt.

  • Avantatges: No afecta els lubricants, inclosos els olis i greixos sintètics;

  • Restriccions d'ús: les gàbies de llautó no es poden utilitzar en situacions superiors a 300 °C i no són adequades per a amoníac (com ara refrigeració), perquè l'amoníac provocarà trencaments estacionals del llautó;

  • Temperatura de funcionament: la temperatura de funcionament és inferior a 300 °C.

Gàbia de coixinets de llautó

Gàbia de niló: Generalment fet de poliamida (PA66) i altres plàstics d'enginyeria per a l'emmotllament per injecció, té les característiques de pes lleuger, resistència a la corrosió, bon aïllament i fàcil processament. Adequat per a aplicacions de càrrega lleugera, baixa velocitat i altes temperatures, com ara coixinets en eines elèctriques, màquines de cosir i maquinària de processament d'aliments. El material de niló de poliamida té els avantatges d'una gran elasticitat i un pes lleuger. Aquesta gàbia té molt bones propietats de lliscament i autolubricació. És un producte de nova generació que substitueix actualment les gàbies de ferro.

  • Avantatges i rendiment: el material de niló de poliamida té els avantatges d'alta elasticitat i pes lleuger.

  • Aquesta gàbia té molt bones propietats de lliscament i autolubricació. Especialment adequat per a situacions en què hi ha una tensió d'impacte de vibració o una gran acceleració i desacceleració, o els anells interiors i exteriors del coixinet estan inclinats entre si;

  • Limitacions d'ús: La gàbia de niló de poliamida pot veure's afectada per una lubricació especial (additius corrosius en el lubricant) i no es pot utilitzar al buit, ja que es tornarà trencadissa a causa de la deshidratació;

  • Temperatura de treball: la temperatura de treball és inferior a 120 °C i superior a -40 °C. Si la temperatura és massa baixa, el niló perdrà la seva elasticitat.

Gàbia de coixinets de niló

Gàbia fenòlica: compost de resina fenòlica, tela de fibra de vidre i altres materials, té les característiques d'alta resistència, resistència a altes temperatures i bones propietats d'aïllament. Adequat per a aplicacions d'alta temperatura i alta velocitat, com ara coixinets en motors d'avions i turbines de gas.

Altres materials: A més dels materials comuns esmentats anteriorment, també hi ha altres materials utilitzats en la fabricació de gàbies de coixinets, com ara alumini, magnesi i altres materials de metall lleuger, així com alguns materials compostos. Aquests materials es seleccionen normalment en funció dels requisits de l'aplicació específica.

Factors a tenir en compte a l'hora d'escollir una gàbia de coixinets

Ambient de treball: L'entorn de treball del coixinet té una gran influència en el material de la gàbia. Per exemple, en entorns d'alta temperatura, s'han de seleccionar materials resistents a altes temperatures, com ara gàbies d'acer o de cinta fenòlica; en ambients corrosius, s'han de seleccionar materials resistents a la corrosió, com ara gàbies de coure o niló.

Tipus de coixinet: Els diferents tipus de coixinets tenen diferents materials de gàbia. Per exemple, els coixinets de boles profunds, els coixinets de rodets esfèrics i els coixinets de rodets cònics solen utilitzar gàbies d'acer; mentre que els coixinets de rodets cilíndrics poden utilitzar gàbies de coure o niló.

Velocitat i càrrega: La velocitat i la càrrega també són factors importants a l'hora de seleccionar el material de la gàbia. En condicions d'alta velocitat i càrrega pesada, cal triar materials amb alta resistència, resistència al desgast i resistència a la corrosió, com ara gàbies d'acer o coure.

Economia: Partint de la premissa de complir els requisits de rendiment, s'han de tenir en compte els factors econòmics. Alguns materials lleugers i de baix cost, com ara els plàstics d'enginyeria, són adequats per a càrregues lleugeres, baixes velocitats i altes temperatures.

Altres factors: A més, cal tenir en compte factors com la mida, la forma, el mètode de processament i els requisits d'instal·lació de la gàbia.

S'han de tenir en compte diversos factors a l'hora de seleccionar una gàbia de coixinets, com ara l'entorn de treball, el tipus de coixinet, la velocitat i la càrrega, l'economia i altres factors relacionats. En aplicacions reals, la selecció s'ha de basar en requisits i condicions específics per garantir el funcionament normal i la vida útil del coixinet.