
Подшипниктерді өндіруші және жеткізуші
Шарлы мойынтіректерге, роликті мойынтіректерге, тірек мойынтіректеріне, жұқа секциялы мойынтіректерге және т.
Мойынтірек жүктемелері бойынша нұсқаулық
Мойынтірек жүктемесі мойынтіректің қызмет ету мерзімі мен жұмыс өнімділігімен тығыз байланысты. Жаңа қолданбаларды жобалағанда, барларын бейімдегенде, әсіресе мойынтіректердің істен шығуы мен істен шығу себептерін талдағанда, мойынтірек жүктемелерін түсіну өте маңызды. Егер мойынтірек жеткіліксіз жүк көтергіштігімен таңдалса, ол мерзімінен бұрын тозуға, қызып кетуге және апатты салдарға әкелуі мүмкін.
Мазмұны
АуысуЖүктеме дегеніміз не?
Қарапайым сөзбен айтқанда, мойынтірек жүктемесі - бұл мойынтірекке түсетін күш немесе қысым мөлшері. Мойынтірек жүктемесі бір мойынтірек сақинасынан екіншісіне домалау элементтерінің кейбірі немесе барлығы арқылы берілетін күш ретінде анықталады. Қолданылатын жүктемелер әдетте білікке, содан кейін мойынтіректің ішкі сақинасына және соңында мойынтіректің сыртқы сақинасына беріледі. Мойынтірек жүктемелерінің шамасы мен бағыты әртүрлі факторларға байланысты, соның ішінде машина салмағы, жұмыс жылдамдығы, үдеу, баяулау, соққы, діріл, температура және майлау. Дұрыс емес туралау, орнату немесе техникалық қызмет көрсету мойынтіректердің жүктемелеріне де әсер етуі мүмкін. Мойынтірек жүктемелері әртүрлі комбинацияларды қолдайды, бірақ қолданылатын жүктемелердің көпшілігін келесі төрт негізгі түрге дейін қайнатуға болады:
Радиалды жүктеме
Осьтік жүктеме
Алдын ала жүктелген
Центрифугалық жүктеме

Бұл мақалада қолданылатын жүктердің осы төрт түрі, оның мойынтіректердің қызмет ету мерзіміне қалай әсер ететіні және қандай мойынтіректердің сәйкес келетін жүктемені жақсы көтере алатыны талқыланады.
Мойынтіректердің радиалды жүктемесі
Мойынтіректердің радиалды жүктемесі - біліктің осіне перпендикуляр мойынтіректің сыртқы сақинасына әсер ететін күш. Мойынтіректердегі радиалды жүктемелердің типтік мысалдары көлденең білік тораптарының, тісті доңғалақтардың, шығырлардың немесе кескіш құралдардың салмағы болып табылады. Жұмыс кезінде білік жинағы подшипниктің ішкі сақинасын радиалды түрде итереді және домалау элементтері арқылы жүкті подшипниктің сыртқы сақинасына береді. Радиалды жүктемелер әдетте домалау элементтеріне күштерді бірдей және біркелкі өткізбейді. Сондықтан жүкті қараған кезде сіз қоңырау қисығы тәрізді күштің таралуын көресіз. Тікелей түсетін жүктемеге ұшырайтын домалау элементі ең үлкен күштерге төтеп береді. Әрбір дәйекті домалау элементі одан кейін кішірек және кішірек жүктерді бір бағытта екіншісіне тасымалдайды. Мойынтіректің радиалды жүк көтергіштігін есептеу үшін тірек болатын салмақты және оған әсер ететін күштерді анықтау қажет. Жүктемені мойынтіректер арасында бөлу үшін есептелген жүктемелердің өндірушінің техникалық сипаттамаларына сәйкес таңдалған мойынтіректердің максималды жүк көтергіштігінде болуын қамтамасыз етіңіз. Қолданба мойынтіректерге радиалды жүктемелер түсірсе, радиалды шарикті мойынтіректер немесе бұрыштық контактілі мойынтіректер жақсы нұсқа болады.

Мойынтіректердің осьтік жүктемесі
Мойынтіректердің осьтік жүктемесі - мойынтіректің ішкі немесе сыртқы сақинасына әсер ететін біліктің осіне параллель күш, кейде итеру жүктемесі деп аталады. Әдетте сіз бұрғы бит сияқты білікке тікелей тураланған осьтік жүктемелерді таба аласыз. Осьтік жүктемелер итеру немесе керілу әсерінен пайда болады және бір бағытты немесе екі бағытты болуы мүмкін. Басқа жағдайларда осьтік жүктемелер конусты беріліс жағдайында сияқты білік осінен ығыстырылған реакциялық жүктемелер болуы мүмкін. Осьтік жүктемелер күштерді домалау элементтеріне тең және біркелкі түрде береді, нәтижесінде жүктің теңдестірілген таралуы болады. Әдетте сіз әр допқа күштің біркелкі бөлінгенін көресіз. Доп айналма жолға бұрышпен жанасатындықтан, нәтижесінде пайда болатын күш сыртқа және мойынтірек осіне сәйкес келеді. Қолданбаңыз мойынтірекке осьтік жүктемелер түсірсе, жоғары жанасу бұрышы (шамамен 25°) болатын бұрыштық контактілі мойынтірек жақсы нұсқа болар еді. Дегенмен, ығыстырылған осьтік жүктемелер кезінде моменттік күштер ішкі сақинаға әсер етеді, нәтижесінде мойынтіректердің домалау элементтеріне жүктеме біркелкі бөлінбейді. Осьтік жүктемені есептеу үшін мойынтірек өлшемін, материалды және геометрияны, сондай-ақ жүктеме бағыты мен шамасын ескеріңіз. Өндірушілер мойынтіректерді стандартталған формулалар мен сынақтар негізінде бағалайды. Жоғары осьтік жүктемелері бар қолданбаларға сорғылар, автомобиль трансмиссиялары және компрессорлар жатады.

Подшипниктің алдын ала жүктемесі
Мойынтіректердің алдын ала жүктемесі - мойынтіректердің осьтік жүктемесінің (немесе тарту жүктемесінің) ерекше түрі. Мойынтіректің алдын ала жүктемесі - бұл мойынтірекке қолданылатын алдын ала анықталған жүктеме және оны түсірілген жүктемеден бөлу керек. Мойынтіректердің алдын ала жүктемесін қосу домалау элементтері мен мойынтіректердің жарыстары арасында оңтайлы синергияны жасайды. Подшипниктің алдын ала жүктеу күшінің рөлі:
Артық сырғып кетуді болдырмаңыз
Қаттылықты арттырыңыз, діріл мен сырғанау үйкелісін азайтыңыз
Жоғары жұмыс дәлдігі – өзгеретін жүктеме жағдайында да
Жүктеме қабілеттілігін арттырыңыз
Жалпы, егер сіз жоғары жылдамдықты қолданбаны жобалап жатсаңыз, бұрыштық контактілі мойынтіректерде жеңіл алдын ала жүктемені пайдалануды қарастырыңыз. Aubearing SM бұрыштық контактілі мойынтіректерді немесе KH бұрыштық контактілі мойынтіректерді ұсынады. Екінші жағынан, егер сіз қатаң қаттылық пен дәлдікті талап ететін қолданбаны жобалап жатсаңыз, онда бұрыштық контактілі мойынтірекке орташа немесе ауыр алдын ала жүктемені қолдануды қарастырғыңыз келуі мүмкін. Ауыстыру біздің S бұрыштық контактілі подшипниктер сериясын ұсынады.
Ортадан тепкіш жүктемені көтеру
Ортадан тепкіш жүктемелер қолданбаның айналу жылдамдығынан (RPM) туындайды, әсіресе турбиналар мен центрифугалар сияқты жоғары жылдамдықты қолданбаларда. Жоғары жылдамдықты қолданбалар күшті орталықтан тепкіш жүктемелерді жасайды, бұл қолданбаның максималды жылдамдыққа жету қабілетіне әсер ететін факторлардың бірі болып табылады. Ішкі сақинаның домалау элементтері айналу кезінде олар тура жол бойымен тангенциалды қозғалғысы келеді, бірақ сыртқы сақина оларды мойынтірек доғасын ұстануға мәжбүр етуі керек. Бұл әрекеттесу орталықтан тепкіш радиалды жүктемелерді тудырады. Центрден тепкіш күш - қисық жолмен қозғалатын нысан айналу центрінен сыртқа қарай сезілетін күш. Мойынтіректердің айналуы кезінде домалау элементтері мен сыртқы сақина арасындағы өзара әрекеттесу төмендегідей центрифугалық радиалды жүктемелерді тудырады:
Ішкі сақина домалау элементтерін айналдырады
Қозғалыстан кейін жүретін домалау элементі айналу доғасына жанама жол бойымен түзу қозғалуды жалғастырғысы келеді
Сыртқы сақина домалау элементтерін мойынтірек доғасы бойымен қозғалуды жалғастыруға мәжбүрлеуі керек
Сәйкес мойынтіректерді таңдауда центрифугалық жүктеме өте маңызды, өйткені ол мойынтіректердің қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Қолданба жоғары жылдамдықты қажет етсе, Aubearing's KH сериясы сияқты кішірек шарлары бар бұрыштық контактілі мойынтіректерді пайдалануды қарастырыңыз. Тағы бір нұсқа - мойынтіректі болат шарлардан керамикалық шарларға ауысу. Кішірек және/немесе жеңіл шарлар айналмалы массаны және осылайша қолданылатын центрифугалық жүктемені азайтады.
Қосымша: герциялық жанасу қысымы
Жоғарыда айтылғандай, біз талқылаған барлық жүктемелер домалау элементтері арқылы бір мойынтірек сақинасынан екіншісіне берілетін жанасу күштерінен туындайды. Бірақ біз айтпағанымыз, бұл байланыс күші домалау элементтері жүгіру жолына қарсы итерілетін жерде қысым жасайды; бұл герцтік жанасу қысымы немесе герцтік кернеу деп аталады. Герцтік контакт қысымы мойынтірек шыдай алатын жүктеменің көлемі мен түрін анықтауда маңызды анықтамалық фактор болып табылады. Мойынтіректердің жүктемеге төтеп беру қабілеті герцтік жанасу қысымының мойынтіректердің кернеу шегіне қаншалықты жақын болуына байланысты. Мойынтірек кернеу шегіне неғұрлым жақын болса, соғұрлым мойынтіректің пластикалық деформацияға ұшырау уақыты қысқарады.
Мысалы, AISI 52100 болат үшін шарикті мойынтіректер, жалпы қабылданған кернеу шегі 4,200 МПа. Aubearing болат шарлардың герциялық жанасу қысымы 1,500 МПа жоғары, ал керамикалық шарлар 1,800 МПа жоғары, бұл кернеу шегіне жақындау үшін жеткілікті және осылайша қолданбаның жалпы қызмет ету мерзіміне айтарлықтай әсер етеді деп санайды. Қолданбада жоғары герц кернеуі болса, кернеуді азайту үшін қолданбаға өзгертулер енгізу қажет болуы мүмкін. Кейбір шешімдер мойынтірек өлшемдерін өзгерту, керамикалық шарларды пайдалану немесе жүктемені бөлуге көмектесу үшін жүйеге мойынтіректерді қосу болуы мүмкін.

Мойынтірек жүктемелерін есептеңіз
Мойынтіректердің жүк көтергіштігін әртүрлі формулалар мен бағдарламалық қамтамасыз ету бағдарламалары, соның ішінде мойынтірек өндірушісінің көмегімен есептеуге болады. Мазмұны, онлайн калькуляторлар және соңғы элементтерді талдау (СЭҚ) симуляциялар. Ең жиі қолданылатын радиалды және осьтік жүктеме формулалары:
Радиалды жүктеме сыйымдылығы = (C/P)^(1/3) x Fr
Осьтік жүктеме сыйымдылығы = (C0/P)^(1/2) x Fa
Формулада С – негізгі динамикалық жүктеме, P – мойынтіректің эквивалентті динамикалық жүктемесі, C0 – негізгі статикалық жүктеме, Fr – радиалды жүктеме, Fa – осьтік жүктеме. Мойынтіректердің жүк көтергіштігін есептеу кезінде нақты нәтижелерге қол жеткізу үшін сарапшыдан кеңес алыңыз немесе мойынтірек өндірушісі ұсынған бағдарламалық құралды пайдаланыңыз.
Жеткілікті центрифугалық жүктеме сыйымдылығы бар мойынтіректерді таңдау мерзімінен бұрын істен шығуды болдырмау үшін жоғары жылдамдықты қолданбалар үшін өте маңызды. Центрифугалық жүктемелер мойынтіректердің деформациясын, діріл мен шаршауды тудыруы мүмкін. Орталықтан тепкіш жүктеме сыйымдылығын есептеу үшін өндіруші ұсынған формулалар мен бағдарламалық құралдарды пайдаланыңыз. Мазмұны, онлайн калькуляторлар және СЭҚ модельдеулері. Ең көп тараған формула: орталықтан тепкіш жүктеме сыйымдылығы = (C0/P) x V^2 x 10^-9. мұндағы C0 – негізгі статикалық жүктеме, P – эквивалентті динамикалық мойынтірек жүктемесі, ал V – айн/мин.
Номиналды тірек жүктемесі
Біз әрқашан мойынтіректің жүктеме рейтингін Kgf (килограммдық күш) арқылы көрсетеміз. Бұл бір килограмм массаның Жер бетіне түсіретін күші. Басқа жерлерде сіз Ньютонмен көрсетілген күштерді көре аласыз. Ньютон бір килограмм массаны секундына бір метрге (немесе 1 м/с²) үдететін күш ретінде анықталады. Жер бетіндегі тартылыс күші 9.80665 м/с² болғандықтан, 1 Кгф = 9.80665 Ньютон, бірақ қарапайымдылық үшін 1 Кгф = 10 Ньютон делік.
Номиналды динамикалық радиалды жүктеме
Динамикалық радиалды жүктеме рейтингінің ресми анықтамасы: «бірдей хром болаттан жасалған мойынтіректердің 90% (тек ішкі сақина айналатын) шаршау белгілері көрінгенге дейін бір миллион айналымға төтеп бере алатын тұрақты статикалық радиалды жүктеме». Миллион айн/мин үлкен сан сияқты естіледі, бірақ қайтадан тексеріп көрейік. Максималды динамикалық жүктеме кезінде минутына шамамен 10,000 100 айналыммен (айн/мин) жұмыс істесе, мойынтіректер бір жарым сағатқа (шамамен 6 минутқа) жетеді. Бұл сандар қызмет ету мерзімін есептеу үшін пайдаланылады, бірақ мойынтіректер қалыпты қолданбаларда мұндай жүктемелердің жанында еш жерде болмауы керек, егер сіз олардың ұзақ қызмет ететінін күтпесеңіз. Ұзақ қызмет ету қажет болса, нақты жүктемені мойынтіректердің динамикалық жүктемесінің 12% және 440% арасында шектеген дұрыс. Ауыр жүктемелерге төтеп бере алады, бірақ өмірі қысқарады. AISI440C/KSXNUMX тот баспайтын болаттан жасалған подшипниктер хром болаттан жасалған мойынтіректердің шамамен 80% - 85% көтереді. Мойынтіректің жүктемесі бір миллион айналым үшін тұрақты осьтік жүктемеге негізделген. Aubearing сарапшылар тобы әртүрлі мойынтіректердің қызмет ету мерзімін бағалау деректерін беруге көмектесе алады.

Номиналды статикалық радиалды жүктеме
Статикалық радиалды жүктеме номиналды радиалды жүктеме (немесе мойынтіректерге арналған осьтік жүктеме) шардың немесе айналма жолдың толық тұрақты деформациясын тудырады. Бұл санға жақын статикалық жүктемелер кейбір қолданбалар үшін төзімді болуы мүмкін, бірақ ешқандай тегістік немесе дәлдік қажет емес. Тот баспайтын болаттан жасалған мойынтіректердің статикалық жүктемесі хромды болаттан жасалған мойынтіректердің жүктеме рейтингінің шамамен 75% - 80% құрайды. Мойынтіректердің жүк көтергіштігі майлаумен шектелуі мүмкін. Кейбір майлау материалдары тек жеңіл жүктемелерге жарамды, ал басқалары жоғары жүктемелерге арналған. Толық қосымша мойынтіректердің жүктеме көрсеткіштері жоғары. Радиалды шарикті мойынтіректердің осьтік жүктемесі бос радиалды саңылауларды көрсету арқылы ұлғайтылуы мүмкін.
Номиналды осьтік жүктеме
6200 немесе 6300 сериялары сияқты ауыр мойынтіректердің түрлері номиналды статикалық радиалды жүктеменің 50% дейін осьтік жүктемелерді көтере алады. Жіңішке секциялы терең ойық шарикті мойынтіректері олардың таяз жолдарының арқасында мойынтіректің номиналды статикалық радиалды жүктемесінің 10% және 30% арасындағы осьтік жүктемелерге ғана төтеп бере алады. Бұл сандар тек осьтік жүктемелерге негізделгенін ескеріңіз. Қосымша радиалды жүктемелер немесе моменттері (қате теңестіру жүктемелері) осьтік жүктеме сыйымдылығына әсер етеді. Біріктірілген жүктемелер үшін жалпы ұсынылған шектерден асып кету мойынтіректердің қызмет ету мерзіміне теріс әсер етеді. Толық комплементтік шарикті мойынтіректерде ішкі және сыртқы сақиналарда өңделген толтыру ойықтары бар. Бұл ойық осьтік жүктемелер кезінде шардың айналуына кедергі келтіреді, сондықтан осьтік жүктемелер кезінде толық қосымша мойынтіректерді пайдалану ұсынылмайды.
Жүктеменің өмірге әсері
Тиісті жүк көтергіштігі бар дұрыс подшипниктерді таңдау техниканың тиімді жұмысы мен ұзақ мерзімділігі үшін өте маңызды. Тым аз сыйымдылық мерзімінен бұрын істен шығуға, тоқтап қалуға, жөндеуге және қауіпсіздік тәуекелдеріне әкелуі мүмкін, ал тым көп жүктеме қызып кетуге, тозуға және қуат тұтынудың артуына әкелуі мүмкін. Дұрыс емес жүк көтергіштігі апатты ақауларға, қауіпсіздік қауіптеріне және қымбат тұратын тоқтап қалуға әкелуі мүмкін. Қолданбаңызға сәйкес сыйымдылықты қамтамасыз ету үшін сарапшы немесе мойынтірек өндірушісімен кеңесіңіз.
L10 деп аталатын негізгі шаршау мерзімі белгілі бір топтағы барлық мойынтіректердің 90%-ы есептелген істен шығу уақытына жеткен немесе одан асатын айналымдар саны ретінде есептеледі (ақаулық ықтималдығы: 10%). Каталогтан мойынтіректердің динамикалық сыйымдылығын іздеңіз, радиалды жүктемені және айналу жылдамдығын бағалаңыз және сіз өзіңізді есептей аласыз. L10 подшипниктердің қызмет ету мерзімі. L10 қызмет мерзімін есептеу сіздің жұмыс жағдайыңыздағы мойынтіректердің қызмет ету мерзімін 90% дәлдікпен көрсетеді.
Сондықтан жүктемелер әдетте теориялық мәндерді уақыт бойынша әртүрлі факторларға көбейту арқылы алынады. Математика көп, бірақ ақпаратты Aubearing веб-сайтынан таба аласыз.
Дұрыс подшипникті таңдаңыз
Мойынтіректерді таңдағанда, қолдану талаптарын, жүктеме түрін, жылдамдығын, қоршаған ортаны және температураны ескеріңіз. Шарикті подшипниктер төмен және орташа жүктемелерге жарамды, ал роликті мойынтіректер жоғары жүктемелерге жарамды. Сырғымалы подшипниктер төмен жылдамдықты, жоғары жүктемелі машиналарға жарамды. Оңтайлы өнімділік пен қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін мойынтіректерді үнемі тексеру, тазалау және майлау арқылы ұстаңыз. Өндірушілер мойынтіректерінің ұзақ және сәтті қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін жасай алатын бірқатар нәрселер бар. Бірінші қадам - радиалды жүктемені мойынтіректердің динамикалық жүктемесінің 6% және 12% аралығында шектеу. Мойынтіректер үлкен жүктемелерге төтеп бере алатынымен, олардың қызмет ету мерзімі қысқарады.
Келесі қадам дұрыс материалды таңдау болып табылады. Аубеарингтің жұқа қима, коррозияға төзімді, миниатюралық мойынтіректер мен керамикалық мойынтіректердің маманы ретіндегі тәжірибесі Мойынтіректердің дұрыс түрін таңдау да өзгеріс енгізуі мүмкін. Барлық радиалды шарикті мойынтіректердің белгілі бір жүк көтергіштігі бар болса да, үлкенірек жүктемелер бар болса, әдетте терең иілу жолдары бар ауыр жүкті мойынтіректерді қолданған дұрыс, өйткені бұл мойынтіректер статикалық радиалды жүктеменің 50% дейін осьтік жүктемелерге төтеп бере алады. Жүктеме рейтингі.
Жіңішке қабырғалы мойынтіректер (мойынтіректердің ішкі және сыртқы диаметрлері арасындағы айырмашылық аз болған кезде) жинақылық пен салмақты үнемдеу үшін тамаша. Жолдар таяз болғандықтан, олар мойынтіректің номиналды статикалық радиалды жүктемесінің 10% және 30% арасындағы осьтік жүктемелерді ғана көтере алады. Қосымша радиалды жүктемелер немесе моменттік жүктемелер тарту жүктемесінің мүмкіндіктерін одан әрі азайтады. Жіңішке қабырғалы мойынтіректерге шамадан тыс тарту жүктемелері шарлардың жүгіру жолының жоғарғы жағына қауіпті жақындауына әкелуі мүмкін. Мойынтіректердің дұрыс түрін таңдау және радиалды және тарту жүктемелерін басқаратын негізгі факторларды ескере отырып, инженерлер дәлдіктің, тегістіктің және мойынтіректердің қызмет ету мерзімінің ең жоғары деңгейін қамтамасыз ете отырып, олардың жаңашылдықты жалғастыруын қамтамасыз ете алады.

қорытынды
Қолданба үшін дұрыс мойынтіректерді таңдау үшін мойынтіректердің жүктемелерін түсіну маңызды. Радиалды, осьтік және центрифугалық жүктемелер сәйкес жүк көтерімділігін анықтайды. Aubearing әртүрлі жағдайлар мен қолданбаларға жарамды мойынтіректердің кең ауқымын, сондай-ақ жоғары сапалы өнімдер мен сарапшылардың кеңестерін ұсынады. Aubearing негізінен Америка Құрама Штаттарында және бүкіл әлемде әртүрлі салаларда пайдалану үшін шарикті мойынтіректерді және роликті мойынтіректерді шығарады.


Біздің өнеркәсіптік үлгідегі мойынтіректер домалаудың шаршау стандарттарына сәйкес ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз етіп қана қоймай, сонымен бірге соққыдан, шамадан тыс жүктемеден және кездейсоқ жоғары жылдамдықтағы экскурсиялардан қорғау үшін құрылымдық түрде бірге ұсталуы керек. Осы мақсатта әрбір подшипниктің дизайны оңтайландырылған, соның ішінде біздің үлкен ұңғылы подшипниктер.