Sekite mane:
Rutuliniai guoliai vs ritininiai guoliai, kuris iš jų?
Guoliai yra svarbūs komponentai beveik visose mašinose, padedantys joms sklandžiai veikti, nes sumažinama trintis tarp judančių dalių. Yra daugybė guolių tipų (legenda byloja, kad yra 470,000 XNUMX tipų), kiekvienas skirtas atlaikyti skirtingas apkrovos sąlygas. Šiame straipsnyje dėmesys sutelkiamas į du pagrindinius tipus: rutulinius ir ritininius guolius. Remdamasi ilgamete guolių gamybos patirtimi, „Aubearing“ paaiškina skirtingą jų dizainą ir palygina juos, pateikdama konstruktyvių patarimų, kaip išsirinkti vieną iš jų.
Abu Rutuliniai guoliai bei ritininiai guoliai naudojami įvairiose mašinose su besisukančiomis dalimis. Jų savybės dažnai labai prisideda prie technologinės ir ekonominės pažangos įvairiose inžinerijos srityse. Guolių standartizavimas leidžia pasirinkti dizainą tiesiai iš guolių lentelės gamintojo guolių kataloge. Guolių gamybos įmonės, tokios kaip SKF, NTN, Timkenas, FAG, Schaeffler, Aubearingir tt yra natūralūs atrankos informacijos šaltiniai. Didžiąją laiko dalį dizaineris savo dizainui gali pasirinkti gaminius su atraminiais guoliais tiesiai iš katalogo. Populiaraus ir plačiai naudojamo dizaino pasirinkimas padeda pasiekti optimalų naudojimo patogumą ir suteikia ekonomiškiausią sprendimą.
Pramoniniai rutuliniai guoliai naudojami įvairiose mašinose ir gamybos įrenginiuose, kad būtų pasiektas sklandus, efektyvus sukamasis judėjimas. Pats guolis susideda iš išorinio žiedo, vidinio žiedo, plieninių rutulių rinkinio ir narvelio, kuris išlaiko rutulius tolygiai paskirstytus. Tiek išoriniai, tiek vidiniai žiedai paprastai yra pagaminti iš ypač patvarių medžiagų, tokių kaip plienas arba keramika, ir yra sukurti taip, kad atlaikytų didelį greitį ir dideles apkrovas. Plieniniai rutuliai guolyje suteikia mažos trinties kontaktinius taškus tarp vidinio ir išorinio žiedų, leidžiančių judėti su minimaliu pasipriešinimu ir sumažinti dėl trinties prarastą energiją. Guolio narvas padeda išlaikyti teisingą rutuliukų padėtį, neleidžia jiems liestis ir užtikrina tolygų apkrovos paskirstymą. Riedėjimo judesį veikia ašinės ir radialinės apkrovos. Rutuliniai guoliai dažniausiai naudojami didelės spartos įrenginiuose, pavyzdžiui, elektros varikliuose ir pavarų dėžėse. Norėdami gauti informacijos, skaitykite mūsų rutulinių guolių apžvalgos straipsnį.
Rutulinio guolio tipas
Yra du pagrindiniai rutulinių guolių tipai, vienos eilės arba dviejų eilių. Populiariausi yra vienos eilės gilaus griovelio rutuliniai guoliai, susidedantys iš rutulinių eilės, einančių vienu griovelio keliu. Dviejų eilių rutuliniai guoliai susideda iš dviejų rutulinių eilių dviejuose griovelių takų rinkiniuose. Tiek vienos eilės, tiek dviejų eilių rutuliniai guoliai yra sudaryti iš vidinių žiedų, išorinių žiedų, rutulių ir narvų. Abiejų tipų guoliai gali atlaikyti dideles radialines ir ašines apkrovas. Gilių griovelių rutuliniai guoliai galimi tiek mažo, tiek didelio greičio taikymams, atsižvelgiant į tolerancijos klasę, tepimą, vidinį tarpą ir pasirinkto sandariklio ar apsaugos tipą. Šiame sąraše pateikiami įvairūs rutulinių guolių tipai, kurių kiekvienas turi unikalias charakteristikas ir specifinį panaudojimą. Šie guoliai yra labai svarbūs daugelyje programų, įskaitant tiksliuosius prietaisus, mikrovariklius, pavarų dėžes ir ratų stebules.
Deep Groove rutuliniai guoliai: Gilių griovelių rutuliniai guoliai yra labiausiai paplitęs tipas. Jie gali atlaikyti radialines ir ašines apkrovas.
Kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai: kampinių kontaktinių rutulinių guolių vidinis ašinis tarpas yra didesnis nei vidutinis. Jie gali atlaikyti ašines apkrovas viena kryptimi ir vidutines radialines apkrovas.
Savaime išsilyginantys rutuliniai guoliai: savaime išsilyginantys rutuliniai guoliai gali prisitaikyti prie išlygiavimo klaidų. Jie gali atlaikyti radialines apkrovas, bet gali atlaikyti minimalias ašines apkrovas.
Traukos rutuliniai guoliai: Atraminiai rutuliniai guoliai yra skirti didelėms ašinėms apkrovoms ir nereikšmingoms radialinėms apkrovoms.
Miniatiūriniai rutuliniai guoliai: Miniatiūriniai rutuliniai guoliai tinka tiksliųjų prietaisų taikymui, kai erdvė yra ribota, pavyzdžiui, mikro varikliuose.
Dviejų eilių rutuliniai guoliai: Dviejų eilių rutuliniai guoliai turi dvi eiles rutulinių ir gali atlaikyti didesnes apkrovas.
Rutulinių guolių privalumai
Mažas trinties koeficientas: Pagrindinis didelio kontaktinio ploto privalumas yra tas, kad rutulinis guolis patiria daug mažesnę trintį dėl vidinio ir išorinio bėgių takų judėjimo. Tai reiškia, kad detalės sukimasis vyksta labai sklandžiai. Panašiai, mums tereikia pažvelgti į „fidget“ suktuką, kad suprastume, kaip gerai rutuliniai guoliai valdo sukamąjį judesį. Todėl rutuliniai guoliai yra tinkamiausias sprendimas tais atvejais, kai prioritetas yra greitis ir naudojimo paprastumas.
Gali atlaikyti radialines ir traukos apkrovas: Dar viena išskirtinė rutulinių guolių savybė – jie gali suktis keliomis ašimis. Tai reiškia, kad jie reaguoja ne tik į radialines, bet ir į traukos apkrovas. Kaip sukasi rutulinis guolis, priklauso nuo traukos apkrovos kampo. Dėl rutulinių guolių universalumo jie yra puikus pasirinkimas įrangai, kuriai netaikomi griežti standartai, pavyzdžiui, žaislams ar kitiems namų daiktams.
Kompaktiškas dizainas: Jie užima mažiau vietos ir gali būti naudojami mažesnėse įstaigose.
Universalumas: Tinka radialinėms ir ašinėms (traukos) apkrovoms.
Mažai priežiūros: Jie turi ilgą tarnavimo laiką naudojant mažą ašinę apkrovą ir reikalauja mažiau priežiūros.
Rutulinių guolių trūkumai
Nesugebėjimas išlaikyti didelio svorio: Nors rutulinių guolių sąlyčio su apkrova plotas yra mažesnis, tai reiškia, kad jie patiria daug mažiau įtempių, tai taip pat reiškia, kad apkrova tampa koncentruota. Ypatingais atvejais tai gali sukelti rutulinių guolių deformaciją, o tai yra visiško gedimo pirmtakas. Todėl rutuliniai guoliai dažniausiai naudojami tik mažesnėmis apkrovomis. Pramoninei įrangai pirmenybė teikiama ritininiams guoliams. Rutulinių guolių tipas, vadinamas pilno komplekto rutuliniu guoliu, užpildo erdvę tarp vidinio ir išorinio bėgių takų kuo daugiau rutulių. Šio tipo guoliai gali atlaikyti didesnes apkrovas, paskirstydami apkrovą per rutulius. Tačiau pilno komplekto rutuliniai guoliai taip pat gali susidėvėti dėl dažno gretimų rutulių kontakto.
Ilgaamžiškumas: Esant didelėms apkrovoms, gali deformuotis, todėl sutrumpėja guolio tarnavimo laikas.
Jautrumas: jautrūs nesuderinamumui ir smūgio apkrovoms.
Ritininiai guoliai turi cilindrinius arba kūginius riedėjimo elementus. Šis guolių tipas yra skirtas didelėms radialinėms apkrovoms dėl didesnio kontaktinio ploto tarp ritinėlių ir bėgių takų.
Ritininio guolio tipas
Toliau pateiktame sąraše pateikiami įvairūs ritininių guolių tipai su skirtingomis charakteristikomis ir specifinėmis paskirtimis. Šie guoliai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį įvairiuose scenarijuose, pavyzdžiui, transporto priemonių ratuose, sunkiosiose mašinose ir programose, kurioms reikalinga didelė apkrova. Norėdami sužinoti, skaitykite mūsų ritininių guolių apžvalgos straipsnį.
Cilindriniai ritininiai guoliai: Cilindriniai ritininiai guoliai turi vienodo dydžio cilindrinius ritinėlius išilgai jų ilgio. Šie guoliai tinka didelėms radialinėms apkrovoms nešti ir gali veikti dideliu greičiu. Cilindriniai ritininiai guoliai yra nukreipiami tarp vidinio arba išorinio žiedo flanšų. Net ir nuėmus laisvuosius žiedus, juos kartu su kreipiamaisiais žiedais laiko narvo. Dažniausio tipo cilindriniuose ritininiuose guoliuose laisvasis žiedas neturi flanšo, todėl tam tikrose ribose guolio žiedai gali būti paslinkti ašies kryptimi vienas kito atžvilgiu. Jei guolis sukasi, šis poslinkis įvyks be pasipriešinimo, jei poslinkio greitis yra palyginti lėtas (pvz., poslinkis dėl šiluminio veleno plėtimosi). Dėl mažos cilindrinių ritininių guolių trinties jie tinka gana dideliam greičiui, be to, jie dažnai naudojami kartu su greitaeigiais kampiniais kontaktiniais rutuliniais guoliais didelės spartos mašinų velenuose.
Sukabinami ritininiai guoliai: Kūginiuose ritininiuose guoliuose yra kūginiai ritinėliai ir bėgių takai, todėl jie idealiai tinka transporto priemonių stebulėms ir kitiems didelės apkrovos darbams. Kūginiai ritininiai guoliai yra plačiausiai naudojami ritininiai guoliai. Jie gali atlaikyti dideles ašines ir radialines jėgas. Kūginiai ritininiai guoliai susideda iš išorinio žiedo ir vidinio žiedo, o rutuliniai – iš išorinio ir vidinio žiedo. Kūginiai ritinėliai gali būti surinkti į kasetes, tačiau paprasčiausia forma jie yra du atskiri komponentai, o rutuliniai guoliai gali būti atskiriami, o tai dažniausiai yra savarankiškas mazgas.
Kūginiuose ritininiuose guoliuose naudojami tiesūs kūginiai ritinėliai, kurių galiniai paviršiai liečiasi su vidinio žiedo kreipiamuoju flanšu. Ritinio kūgio ir vidinio žiedo ritinėlio takas turi bendrą viršūnę guolio ašyje. Išorinis žiedas sukonstruotas su šiek tiek išlenktu ritinėlio kelio generatoriumi, kad būtų išvengta ritinėlių krašto apkrovos. Nors atstumas tarp ritinėlių ir išorinio žiedo sumažėja, išorinio žiedo įtempimas yra mažesnis nei vidinio žiedo. Vidinio žiedo kreipiamasis flanšas turi sferinį paviršių, prie kurio spaudžiasi ritinėlių rutuliniai galai. Kaip ir sferinių guolių atveju, slėgis ant flanšo veiksmingai nukreipia ritinius. Kai kurie gamintojai, pvz., Timken, FAG, NTN ir SKF, gamina volo galinius paviršius plokščius, o flanšo kreiptuvus – kūginius. Tada volo galai liečiasi su volelio flanšu tik dviejuose taškuose.
Kadangi kūginiai ritininiai guoliai yra atskiriami, jie dažniausiai montuojami vienas priešais kitą, kad vienas guolis galėtų prisitaikyti prie kito. Po reguliavimo guolyje visada liks tam tikras labai mažas tarpelis. Temperatūros pokyčiai velene turi įtakos šiam reguliavimui, taigi ir guolio tarpui. Todėl vienos eilės kūginiai ritininiai guoliai dažniausiai naudojami tik tada, kai atstumas mažas. Kūginiai ritininiai guoliai turi didelę radialinę apkrovą, taip pat ašinę apkrovą viena kryptimi. Traukos galia priklauso nuo ritinėlių kampo. Šio kampo (kontaktinio kampo) matas paprastai yra 12–16 laipsnių. Kai kurių sunkiųjų kūginių ritininių guolių kontaktiniai kampai yra 28–30 laipsnių.
Daugeliu atvejų kūginiai ritininiai guoliai yra naudojami poromis, kad būtų vienodai palaikomos ašinės jėgos bet kuria kryptimi. Kūginiai ritininiai guoliai yra plačiai naudojami automobilių ratų guoliuose, kad būtų galima išlaikyti radialines ir ašines apkrovas. Kūginiai ritininiai guoliai dažniausiai naudojami didelės apkrovos srityse. Daugybė skirtingų pramonės šakų, įskaitant žemės ūkio, statybos ir kasybos įrangą, ašių sistemas, pavarų dėžes, variklių variklius ir pavarų reduktorius, kardaninius velenus, geležinkelio ašidėžes, diferencialus, vėjo turbinas ir visų tipų priekabas.
Sferiniai ritininiai guoliai: Sferiniai ritininiai guoliai turi automatinio savaiminio išsilyginimo funkciją ir gali atlaikyti dideles radialines ir ašines apkrovas. Jie idealiai tinka darbams, susijusiems su netinkamu išlygiavimu arba veleno deformacija.
Adatiniai ritininiai guoliai: Adatiniai ritininiai guoliai turi plonus, ilgus ritinėlius ir yra tinkami naudoti, kai radialinė erdvė yra ribota, tačiau reikalinga apkrova.
Traukos ritininiai guoliai: Atraminiai ritininiai guoliai gali atlaikyti dideles ašines apkrovas ir dažnai naudojami sunkiose mašinose, tokiose kaip gręžimo įrenginiai ir ekstruderiai.
Ritininių guolių privalumai
Nešioti didelius krovinius: Didelis ritininių guolių kontaktinis plotas leidžia jiems atlaikyti didesnes apkrovas be deformacijų ar gedimų. Dėl to ritininiai guoliai yra puikus pasirinkimas pramoninei įrangai, skirtai dideliems kroviniams gabenti arba kitoms reikmėms, kur yra mažai vietos gedimams.
Variantų dizainai: Priešingai nei rutulinių guolių, ritinėlių geometrija gali skirtis priklausomai nuo skirtingų veikimo tipų. Standartiniai cilindriniai ritinėliai yra skirti grynai radialinėms apkrovoms, todėl suteikiama didesnė apkrova, nes gali atlaikyti bet kokias traukos apkrovas.
Adatiniai ritininiai guoliai yra šiek tiek mažesnio skersmens cilindrinių ritinėlių variantas. Jis naudojamas tais atvejais, kai radialinė erdvė yra maža. Adatiniai voleliai taip pat suteikia didelį kontaktinį plotą, tačiau sukuria daug trinties ir vibracijos, nes jie taip greitai sukasi. Todėl jis gali būti naudojamas tik įrangoje, kuri veikia mažu greičiu ir gali atlaikyti didelius vibracijos kiekius.
Kūginiai ritininiai guoliai yra kūginiai viename gale, o ne tiesus cilindras. Tai leidžia ritininiams guoliams atlaikyti ribotas traukos apkrovas. Radialinės apkrovos ir traukos apkrovos santykis, kurį gali išlaikyti kūginis volas, nustatomas pagal ritinėlio kampą. Priimtinas iki 30 laipsnių, tačiau daugumos kūginių ritinėlių kampai yra nuo 10 iki 16 laipsnių.
Ilgaamžiškumas: Tvirtas ir patvarus, gali atlaikyti didesnes apkrovas be deformacijos.
Mažiau jautrus: atsparus smūgiinėms apkrovoms ir nesuderinamumui nei rutuliniai guoliai.
Ritininių guolių trūkumai
Ribotas gebėjimas valdyti traukos apkrovas: nors yra galimybė naudoti kūgines versijas, faktas išlieka, kad ritininiai guoliai pirmiausia nėra skirti traukos apkrovoms. Todėl ritininių guolių leidžiamas judėjimas yra ribojamas. Tai sumažina ritininių guolių universalumą, o tai paaiškina, kodėl jie mažiau matomi buitinėje aplinkoje.
linkę į nesutapimą: Bet kokio tipo guoliai, nesvarbu, rutuliniai ar ritininiai, turi nedidelį laisvumą tarp guolių elementų ir bėgių takų. Šis vidinis tarpas leidžia guolių elementams sklandžiai judėti lenktynių taku. Tačiau tai taip pat leidžia guolių elementams nukrypti nuo pradinės padėties. Rutuliniai guoliai toleruoja kampinį poslinkį. Tai ypač pasakytina apie ritininius guolius. Nors rutuliniai guoliai gali atlaikyti iki 0.004 colio nesutapimą, cilindriniai ritininiai guoliai gali jau sunkiai suktis, kai poslinkis viršija 0.001 colio. Tai reiškia, kad ritininiai guoliai turi būti suprojektuoti tiksliau, todėl juos sunku ir brangu gaminti.
Dydis: Paprastai didesnis ir reikalauja mechaninės erdvės.
priežiūra: gali prireikti dažnos priežiūros, ypač važiuojant dideliu greičiu dėl padidėjusios trinties.
Skirtumas tarp rutulinių ir ritininių guolių
Tiek rutuliniai, tiek ritininiai guoliai yra skirti sumažinti sukimosi trintį ir palaikyti radialines ir ašines apkrovas. Pagrindinis skirtumas tarp ritininių ir rutulinių guolių yra jų pagrindinė konstrukcija. Pagrindinis skirtumas tarp ritininių guolių ir rutulinių guolių yra tas, kad riedėjimo elementas yra ritininis arba rutulinis. Lyginant rutulinius ir ritininius guolius, atsižvelgiama į keletą veiksnių.
Dėl mažesnio trinties koeficiento rutuliniai guoliai paprastai tinka naudoti, kai reikalingas didelis greitis.
Ritininiai guoliai turi didelį kontaktinį plotą ir idealiai tinka didelėms radialinėms apkrovoms.
Dėl mažesnio kontaktinio ploto rutulinių guolių keliamoji galia yra mažesnė nei ritininių guolių.
Rutuliniai guoliai mažiau deformuojasi veikiant apkrovai, todėl jie tinka tiksliam naudojimui.
Pasirinkimo kriterijus
Norint užtikrinti optimalų veikimą ir tarnavimo laiką, labai svarbu pasirinkti tinkamą guolį konkrečiam pritaikymui. Atrankos kriterijai daugiausia grindžiami šiais dviem kriterijais:
Krovinio tipas ir talpa: Guoliai turi atlaikyti konkrečias apkrovas, tiek radialines, tiek ašines, tiek apkrovų derinį. Ritininiai guoliai paprastai naudojami didelėms radialinėms apkrovoms, o rutuliniai guoliai – lengvesnėms apkrovoms.
Greičio reikalavimas: Svarbų vaidmenį vaidina programos veikimo greitis. Rutuliniai guoliai yra pirmasis pasirinkimas greitaeigiams darbams dėl mažo atsparumo trinčiai. Rutuliniai guoliai paprastai geriau tinka naudoti, kai gali prireikti didelio sukimosi greičio. Jie turi mažesnį trinties koeficientą paleidžiant ir veikiant, o tai reiškia, kad jie gali pasiekti didesnį greitį su mažesniu pasipriešinimu.
Kita vertus, ritininiai guoliai geriau tinka naudoti, kai reikia didesnės apkrovos. Taip yra todėl, kad linijinis kontaktas (priešingai nei taškinis kontaktas rutuliniuose guoliuose) leidžia plačiai paskirstyti guolio apkrovą. Kalbant apie efektyvumą, rutuliniai guoliai paprastai turi nedidelį pranašumą mažinant trintį esant dideliam greičiui. Tačiau dėl savo konstrukcijos ritininiai guoliai gali efektyviai atlaikyti didesnes apkrovas.
Išvada
Guoliai buvo naudojami dešimtmečius ir neabejotinai yra vienas iš svarbiausių inžinerinių komponentų pramoninėje, komercinėje ir buitinėje aplinkoje. Jie užtikrina sklandų ir nuoseklų sukimosi judesį ir apsaugo nuo susidėvėjimo dėl trinties. Rutuliniai guoliai ir įvairių tipų ritininiai guoliai yra viskas, ko kiekvienam reikia norint užtikrinti nuimamą jungtį tarp komponentų, kurie turi suktis išilgai bet kurios ašies.