Seguimi su:
Linee guida per il carico dei cuscinetti a rulli incrociati
Gli elementi volventi dei cuscinetti a rulli incrociati utilizzano generalmente rulli cilindrici o conici disposti a croce sulla pista di rotolamento. I rulli sono separati da gabbie o distanziali. La struttura a rulli incrociati consente a un singolo cuscinetto di sopportare diversi carichi, come carico assiale, carico radiale e momento ribaltante. Rispetto ai cuscinetti strutturali tradizionali, la rigidità è aumentata di 3-4 volte, rendendoli adatti a diverse parti rotanti industriali, come tavole rotanti, robot , macchine utensili CNC e altri settori. Questo articolo si propone di illustrare le tipologie, le caratteristiche, i carichi, i fattori che influenzano le prestazioni, i metodi di calcolo, ecc. dei cuscinetti a rulli incrociati e di fornire suggerimenti utili per la scelta dei cuscinetti più adatti.
Caratteristiche dei cuscinetti a rulli incrociati
La struttura interna dei cuscinetti a rulli incrociati utilizza rulli disposti verticalmente a 90°. Tra di essi sono installate guarnizioni o distanziali per impedire che i rulli inclinati sfreghino l'uno contro l'altro, prevenendo efficacemente l'aumento della coppia di rotazione e consentendo di sopportare elevati carichi radiali, assiali e momenti torcenti in tutte le direzioni. Inoltre, non si verificano contatti o bloccaggi unilaterali dei rulli; allo stesso tempo, poiché gli anelli interno ed esterno hanno una struttura divisa e il gioco è regolabile, è possibile ottenere una rotazione di alta precisione anche applicando un precarico. Le dimensioni degli anelli interno ed esterno dei cuscinetti a rulli incrociati sono ridotte al minimo, in particolare la struttura ultrasottile è prossima al limite delle dimensioni ridotte e presenta un'elevata rigidità. Pertanto, i cuscinetti a rulli incrociati sono particolarmente adatti a un'ampia gamma di applicazioni come giunti o parti rotanti di robot industriali, tavole rotanti di centri di lavoro CNC, parti rotanti di manipolatori, tavole rotanti di precisione, strumenti medicali, strumenti di misura e apparecchiature per la produzione di circuiti integrati.
I cuscinetti a rulli incrociati hanno un'eccellente precisione di rotazione e vengono solitamente utilizzati in strumenti di precisione che richiedono un'elevata precisione di rotazione. Sono facili da usare e installare e consentono di risparmiare spazio di installazione. I cuscinetti a rulli incrociati si dividono principalmente in due tipologie:
Cuscinetti a rulli cilindrici incrociati
Il cuscinetto a rulli cilindrici incrociati è un tipo di cuscinetto in cui i rulli cilindrici sono disposti verticalmente tra gli anelli interno ed esterno del cuscinetto. I rulli e le piste sono in contatto lineare con buona rigidità. La deformazione elastica del cuscinetto sotto carico è molto piccola e può sopportare contemporaneamente carico radiale, carico assiale e carico di momento ed è particolarmente adatto per occasioni che richiedono elevata rigidità ed elevata precisione di rotazione.
Cuscinetti a rulli conici incrociati
I cuscinetti a rulli conici incrociati sono dotati di due corone di rulli conici disposti verticalmente trasversalmente su una superficie di rotolamento conformata a V di 90° tramite distanziali. Possono sopportare carichi in tutte le direzioni, compresi carichi radiali e carichi assiali. Il contatto della linea sulla pista e sulla struttura dei rulli offre grande precisione di rotazione, elevata stabilità e maggiore rigidità all'inclinazione.
Fattori che influenzano il carico dei cuscinetti a rulli incrociati
I cuscinetti a rulli incrociati sono appositamente progettati per supportare carichi rotazionali. La loro speciale struttura utilizza rulli disposti a croce per sopportare carichi radiali e assiali. La capacità di carico dei cuscinetti è influenzata da molti fattori quali materiali dei cuscinetti, processi di produzione, condizioni di lubrificazione e strutture di progettazione.
1. Materiale : Per quanto riguarda i materiali dei cuscinetti, quelli comunemente utilizzati includono acciaio al cromo, acciaio inossidabile, ceramica, ecc. L'acciaio al cromo ha elevata durezza e resistenza, ma può essere influenzato da alte temperature o ambienti corrosivi; l'acciaio inossidabile offre una migliore resistenza alla corrosione, ma ha una resistenza meccanica relativamente bassa; i cuscinetti in ceramica sono utilizzati per la loro elevata durezza, il basso attrito e la resistenza alla corrosione, caratteristiche che li rendono adatti ad alcune applicazioni speciali.
2. Processo di produzione : Il processo di produzione ha un impatto diretto sulla qualità e sulla capacità di carico del cuscinetto. La tecnologia di lavorazione di precisione garantisce l'accuratezza e la stabilità del cuscinetto, migliorandone così la capacità di carico. L'accuratezza della forma e delle dimensioni della pista di rotolamento è fondamentale per garantire che il cuscinetto possa sopportare il carico.
3. Lubrificazione : Una buona lubrificazione è un fattore chiave per garantire il normale funzionamento dei cuscinetti e migliorarne la capacità di carico. L'utilizzo di grassi e metodi di lubrificazione appropriati può ridurre l'attrito e l'usura, prolungando così la durata dei cuscinetti.
4. Struttura di progettazione : Una buona struttura di progettazione può migliorare la capacità di carico distribuito e la resistenza alle forze laterali del cuscinetto. La progettazione strutturale interna del cuscinetto deve tenere pienamente conto delle condizioni di sollecitazione per garantire la massima capacità di carico.
5. Gioco : La precisione e il gioco dei cuscinetti a rulli incrociati sono fondamentali. Il gioco, positivo o negativo, del cuscinetto influisce sulla rigidità, sul carico, sulla rumorosità, sulla durata e sulla velocità dei rulli incrociati.
① Quando il gioco di lavoro è negativo, la durata a fatica del cuscinetto è lunga. All’aumentare del gioco negativo, il gioco teorico della fatica diminuisce fino a raggiungere un livello significativo. La rigidità del cuscinetto può essere notevolmente migliorata e il rumore del cuscinetto può essere ridotto.
②Quando il gioco di lavoro è positivo, la velocità di rotazione del cuscinetto continuerà ad aumentare. Ma allo stesso tempo i cuscinetti presenteranno anche dei difetti come un rumore eccessivo e una rigidità insufficiente.
Calcolo dei carichi sui cuscinetti a rulli incrociati
Come calcoliamo la capacità di carico dei cuscinetti a rulli incrociati nel funzionamento reale? Aubearing è un produttore leader di cuscinetti a rulli incrociati in Cina. Sulla base di molti anni di esperienza, è stata riassunta la formula per il calcolo giornaliero dei cuscinetti a rulli incrociati, nonché i requisiti. Alcuni dati raccolti. La capacità di carico dei cuscinetti a rulli incrociati può essere calcolata con la seguente formula:
Carico assiale: Cₐ = Kₐ * P
Carico radiale: Cᵣ = Kᵣ * P
Dove
Cₐ è la capacità di carico assiale (N),
Cᵣ è la capacità di carico radiale (N),
Kₐ è il coefficiente di carico assiale,
Kᵣ è il coefficiente di carico radiale,
P è il carico dinamico equivalente (N).
Durante il processo di calcolo specifico è necessario fornire i seguenti dati:
1. Carico assiale (Pₐ): si riferisce alla forza assiale o al momento assiale che agisce sull'albero.
2. Carico radiale (Pᵣ): si riferisce alla forza radiale o al momento radiale che agisce sull'albero.
3. Coefficiente di carico assiale (Kₐ): determinato dalla direzione del carico assiale e dalla distribuzione delle sollecitazioni, il valore generale è 0.3-0.5.
4. Coefficiente di carico radiale (Kᵣ): determinato dalla direzione del carico radiale e dalla distribuzione delle sollecitazioni, il valore generale è 0.3-0.4.
Durante il processo di calcolo è necessario tenere conto dei seguenti punti:
1. Assicurarsi che la direzione e il tipo di carico siano corretti, ovvero distinguere tra carico assiale e carico radiale.
2. Selezionare il fattore di carico appropriato in base alla situazione applicativa reale per garantire l'accuratezza dei risultati del calcolo.
3. Prestare attenzione all'unificazione delle unità e assicurarsi che le unità di tutti i dati siano coerenti.
4. Per condizioni di carico complesse, possono essere scomposti in carichi assiali e radiali, calcolati separatamente e poi combinati.