راهنمای نهایی برای تحمل گشتاور

راهنمای نهایی برای تحمل گشتاور

بلبرینگ ها قطعات دقیقی هستند که امکان حرکت نسبی بین قطعات مکانیکی را فراهم می کنند. بلبرینگ و یاطاقان غلتکی رایج ترین انواع بلبرینگ ها هستند که از یک حلقه داخلی، یک حلقه بیرونی، عناصر غلتشی و یک نگهدارنده تشکیل شده اند. آنها بخش‌های کلیدی دستگاه‌های دوار مانند موتورها، گیربکس‌ها، هاب خودرو و غیره هستند. آنها برای پشتیبانی از محورهای چرخان و کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک طراحی شده‌اند و در نتیجه باعث کاهش اتلاف انرژی و بهبود کارایی می‌شوند. گشتاور بلبرینگ یکی از عوامل کلیدی پارامترهای بلبرینگ است. هدف این وبلاگ معرفی گشتاور بلبرینگ و ارائه توصیه های سازنده برای کمک به شماست بلبرینگ مناسب را انتخاب کنید.

گشتاور یاتاقان نیرویی است که بر اصطکاک داخلی در یاتاقان غلبه می کند تا سرعت چرخش را شروع یا حفظ کند. گشتاور راه اندازی نیرویی است که یک یاتاقان برای شروع به چرخش باید بر آن غلبه کند. گشتاور در حال اجرا، گشتاور مورد نیاز برای شروع چرخش یاتاقان و حفظ چرخش در سرعت ثابت است. مشاهده می شود که اصطکاک داخل یاتاقان مهمترین عامل در گشتاور راه اندازی است: هر چه اصطکاک داخل بلبرینگ بیشتر باشد، گشتاور راه اندازی نیز بیشتر می شود.

گشتاور بلبرینگ

عوامل موثر بر گشتاور بلبرینگ

گشتاور بلبرینگ بر اساس اصول تریبولوژیکی است. تریبولوژی مطالعه اصطکاک، روانکاری و سایش سطوح در حال تعامل در حرکت نسبی است. هنگامی که یک یاتاقان می چرخد، انواع مختلفی از مقاومت اصطکاکی را تجربه می کند. برای بهبود بهره وری انرژی، ما به دنبال گشتاورهای بلبرینگ کوچکتر بوده ایم. دستیابی به گشتاور یاتاقان بهینه یک کار پیچیده است که نیازمند بررسی دقیق عوامل طراحی بلبرینگ و ویژگی های یاتاقان مورد استفاده است. عوامل زیادی بر گشتاور یاتاقان تأثیر می‌گذارند، مانند نوع یاتاقان، موادی که یاتاقان از آن ساخته شده است، روغن کاری بلبرینگ، پیش بارگذاری، فاصله، پارامترهای طراحی و در نظر گرفتن محیطی که یاتاقان در آن کار می‌کند. به منظور به حداقل رساندن موثر گشتاور یاتاقان و بهبود راندمان کلی و عمر سیستم مکانیکی برای دستیابی به عملکرد نرم‌تر، کاهش مصرف انرژی و بهبود عملکرد سیستم، Aubearing عواملی را که بر گشتاور یاتاقان تأثیر می‌گذارند را یکی یکی تعیین می‌کند.

اصطکاک نورد

یاتاقان های غلتشی از یک حلقه داخلی، یک حلقه بیرونی، عناصر غلتشی (مانند توپ یا غلتک) و یک قفس تشکیل شده اند. هنگامی که یاتاقان می‌چرخد، عناصر غلتشی با راهروهای حلقه‌های داخلی و خارجی یاتاقان تماس می‌گیرند و باعث مقاومت غلتشی یا اصطکاک غلتشی می‌شوند. این مقاومت در اثر تغییر شکل و لغزش عناصر نورد و وجود روان کننده در یاتاقان ها ایجاد می شود.

بلبرینگ اصطکاک نورد

نوع بلبرینگ

گشتاور راه اندازی بین مختلف متفاوت است انواع بلبرینگ. گشتاور راه اندازی بلبرینگ ها به طور کلی کمتر از یاتاقان های غلتکی است. عناصر نورد داخلی یک بلبرینگ گرد هستند و با حلقه های داخلی و خارجی "تماس نقطه ای" دارند. با این حال، عناصر غلتشی یاطاقان غلتکی، غلتک‌های استوانه‌ای یا بیضوی هستند و تماس با حلقه‌های داخلی و خارجی یاتاقان به صورت "خط تماس" است. در مقایسه با بلبرینگ، یاطاقان غلتکی گشتاور بسیار بیشتری دارند.

نوع بلبرینگ

مهر و موم شده یا محافظ

بلبرینگ ها اغلب دارند مهر و موم یا سپر برای جلوگیری از ورود آلاینده ها و حفظ روانکاری. این مهر و موم ها اصطکاک اضافی به نام اصطکاک مهر و موم ایجاد می کنند. میزان اصطکاک آب بند بستگی به طرح، جنس و وضعیت آب بند دارد. به طور کلی، مقاومت اصطکاک مهر و موم لاستیکی بیشتر از مقاومت اصطکاک محافظ فلزی خواهد بود.

بلبرینگ مهر و موم شده یا محافظ

ویسکوزیته روان کننده

به طور معمول، بلبرینگ ها نیاز دارند روغن کاری برای کاهش اصطکاک و سایش. روان کننده مورد استفاده می تواند روغن یا گریس باشد، اما ویسکوزیته خاصی دارند. ویسکوزیته یک روان کننده مقدار مشخصی مقاومت ایجاد می کند. بدیهی است که هر چه روان کننده چسبناک باشد، مقاومت دورانی بیشتر و گشتاور راه اندازی بیشتر مورد نیاز است. علاوه بر این، اگر تجهیزات برای مدت طولانی استفاده نشده باشد، ممکن است روان کننده از بین مهر و موم و شفت خارج شود و گشتاور راه اندازی ممکن است بسیار بیشتر باشد. به طور کلی، مقاومت گریس بیشتر از مقاومت روغن روان کننده خواهد بود.

روان کننده بلبرینگ

پرداخت سطح شفت

پرداخت سطح شفت نیز یکی از عوامل موثر بر گشتاور بلبرینگ است. مشخص است که هر چه سطح شفت زبرتر باشد، گشتاور بیشتر است. یکی از پدیده هایی که گشتاور راه اندازی را افزایش می دهد، چسبندگی بین سطوح تماس در صورتی است که شفت برای مدت طولانی در حالت استراحت باشد. علاوه بر این، خوردگی شفت گاهی اوقات باعث ایجاد پیوند بین سطوح تماس یاتاقان می شود که البته قبل از شروع چرخش باید شکسته شود.

شفت بلبرینگ

مواد تحمل

مواد تحمل گشتاور را نیز تحت تأثیر قرار می دهد. نگهدارنده فلزی و پلاستیکی سبک وزن حداقل گشتاور را در سرعت های کم و متوسط ​​فراهم می کند. به طور کلی، قفس های فنولی و نایلونی متخلخل گشتاور کمتری در سرعت های بالا دارند. زاویه تماس بسیار کم یا مقادیر فاصله شعاعی نشان دهنده گشتاور بالا است زیرا خطاهای هندسی ذاتی در مسیرهای بلبرینگ و توپ ها می تواند باعث تغییرات ناپایدار در تنش و در نتیجه در سطح اصطکاک شود. مشاهده می‌شود که یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای دارای زوایای تماس بسیار بالا و سطوح گشتاور بالاتری هستند.

مواد بلبرینگ

محاسبه گشتاور بلبرینگ

محاسبه مقدار گشتاور بلبرینگ برای بهینه سازی سیستم شما مهم است و به انتخاب بهترین یاتاقان ها و پیکربندی کمک می کند. با استفاده از این فرمول ساده می توانید تقریبی گشتاور اصطکاک را محاسبه کنید.

محاسبه گشتاور بلبرینگ

بلبرینگ شعاعی: 0.5 x 0.0013 x بار شعاعی (نیوتن) * x قطر سوراخ یاتاقان (mm)
یاطاقان توپ: 0.5 x 0.0011 x بار محوری (نیوتن) * x قطر سوراخ یاتاقان (میلی متر))

این فرمول برای محاسبه گشتاور بلبرینگ تنها در صورتی معتبر است که بلبرینگ کاملاً روغن کاری شده باشد، مهر و موم تماس نداشته باشد و در معرض سرعت کم و بارهای کم باشد. برای بلبرینگ های شعاعی، بار محوری باید کمتر از 20 درصد بار شعاعی باشد، در حالی که برای یاتاقان های رانش، بار باید کاملاً محوری باشد. واحد اندازه گیری نیوتن میلی متر (Nmm) است. این یک واحد ترکیبی گشتاور است که مربوط به گشتاور تولید شده با اعمال نیروی 1 نیوتن (تقریباً 0.1 کیلوگرم فوت) روی بازویی در فاصله 1 میلی متری است. اگر به اطلاعات دقیق گشتاور بلبرینگ با در نظر گرفتن سرعت و ویسکوزیته روان کننده نیاز دارید، لطفاً با Aubearing تماس بگیرید.

محاسبه گشتاور بلبرینگ غلتکی

برای محاسبه گشتاور یک غلتک باید چندین مفهوم اصطلاحی را بدانیم.

بار شعاعی بار عمود بر محور یاتاقان است.
بار محوری نیرویی است که موازی با محور شفت عمل می کند.

محاسبه گشتاور یک غلتک نیز به عواملی مانند تعداد و اندازه عناصر نورد، زاویه تماس و اندازه مسیر مسابقه نیاز دارد. علاوه بر این، هندسه یاتاقان یک عامل کلیدی است که بر محاسبات گشتاور تأثیر می گذارد. البته ضریب اصطکاک یاتاقان غلتکی برای محاسبه گشتاور یک رولبرینگ ضروری است. آنها نشان دهنده مقاومت در برابر حرکت ناشی از اصطکاک بین عناصر نورد و مسیرهای مسابقه هستند. ضرایب اصطکاک برای انواع یاتاقان های خاص و شرایط روغن کاری را می توان در وب سایت یا کاتالوگ سازنده بلبرینگ یافت.

گشتاور (M)=Fr*d*μ+Fa*Dm*μa

M مخفف گشتاور است
Fr نشان دهنده بار شعاعی است
d قطر عنصر نورد را نشان می دهد
μ نشان دهنده ضریب اصطکاک عنصر نورد است
Fa نشان دهنده بار محوری است
Dm میانگین قطر بلبرینگ را نشان می دهد
μa نشان دهنده ضریب اصطکاک محوری است

با دانستن گشتاور محاسبه‌شده یک بلبرینگ، مهندسان می‌توانند تقریباً ارزیابی کنند که آیا یاتاقان می‌تواند بارهای مورد انتظار را تحمل کند، در محدوده‌های گشتاور قابل قبول عمل کند و حرکت کارآمد را حفظ کند. اندازه مناسب یاتاقان می تواند از سایش زودرس، گرمایش بیش از حد و خرابی احتمالی سیستم جلوگیری کند.

نتیجه

درک عوامل موثر بر گشتاور یاتاقان و محاسبه دقیق گشتاور بلبرینگ به انتخاب بلبرینگ صحیح کمک می کند. برای حصول اطمینان از عملکرد بهینه و قابلیت اطمینان سیستم، باید از دستورالعمل های سازنده برای به دست آوردن مشخصات گشتاور دقیق برای یک برنامه خاص استفاده شود. همانطور که همه ما می دانیم، Aubearing یک تولید کننده قابل اعتماد بلبرینگ در چین و یک فروشگاه اینترنتی مشهور جهانی است که راه حل های جامعی برای یاتاقان های مورد نیاز شما ارائه می دهد.