Ikut saya: 
Panduan Mengenai Beban Galas
Beban galas berkait rapat dengan hayat perkhidmatan dan prestasi kerja galas. Memahami beban galas adalah penting apabila anda mereka bentuk aplikasi baharu, menyesuaikan yang sedia ada, dan terutamanya apabila menganalisis punca kegagalan dan kegagalan galas. Jika galas dipilih dengan kapasiti beban yang tidak mencukupi, ia boleh menyebabkan kehausan pramatang, terlalu panas dan akibat bencana.
Ringkasnya, beban galas ialah jumlah daya atau tekanan yang dikenakan pada galas. Beban galas ditakrifkan sebagai daya yang dihantar dari satu gelang galas ke gelang galas yang lain melalui beberapa atau semua elemen gelek. Beban yang dikenakan biasanya dipindahkan ke aci, kemudian ke cincin dalam galas, dan akhirnya ke gelang luar galas. Magnitud dan arah beban galas bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk berat mesin, kelajuan operasi, pecutan, nyahpecutan, kejutan, getaran, suhu dan pelinciran. Penjajaran, pemasangan atau penyelenggaraan yang tidak betul juga boleh menjejaskan beban galas. Beban galas menyokong banyak kombinasi yang berbeza, tetapi kebanyakan jenis beban terpakai boleh dibahagikan kepada empat jenis utama berikut:
Beban jejari
Beban paksi
Dipramuat
Beban empar
Artikel ini akan membincangkan empat jenis beban terpakai ini, bagaimana ia mempengaruhi hayat galas, dan memilih galas mana yang paling boleh menyokong beban terpakai yang sesuai.
Menanggung beban jejari
Beban jejari galas ialah daya yang bertindak pada gelang luar galas berserenjang dengan paksi aci. Contoh biasa beban jejarian pada galas ialah berat pemasangan aci mendatar, gear, takal atau alat pemotong. Apabila bekerja, pemasangan aci secara jejari menolak gelang dalaman galas dan menghantar beban ke gelang luar galas melalui elemen gelek. Beban jejari secara amnya tidak menghantar daya kepada unsur-unsur penggelek dengan cara yang sama dan seragam. Itulah sebabnya apabila anda melihat beban, anda melihat taburan daya berbentuk seperti lengkung loceng. Elemen bergolek yang secara langsung tertakluk kepada beban yang dikenakan adalah yang menahan daya yang paling besar. Setiap elemen penggelek berturut-turut kemudian memindahkan beban yang lebih kecil dan lebih kecil ke satu arah ke arah yang lain. Untuk mengira kapasiti beban jejarian galas, adalah perlu untuk menentukan berat yang disokong dan daya yang bertindak ke atasnya. Untuk mengagihkan beban antara galas, pastikan beban yang dikira berada dalam kapasiti beban maksimum galas yang dipilih mengikut spesifikasi pengeluar. Jika aplikasi mengenakan beban jejarian pada galas, galas bebola jejari atau galas sentuhan sudut akan menjadi pilihan yang baik.
Menanggung beban paksi
Beban paksi galas ialah daya yang selari dengan paksi aci, bertindak pada gelang dalam atau luar galas, kadangkala dipanggil beban tujahan. Biasanya anda akan menemui beban paksi yang sejajar terus dengan aci, sama seperti mata gerudi. Beban paksi disebabkan oleh tujahan atau ketegangan dan boleh menjadi satu arah atau dua arah. Pada masa lain, beban paksi boleh menjadi beban tindak balas yang diimbangi dari paksi aci, seperti dalam kes gear serong. Beban paksi memindahkan daya ke elemen gelek dengan cara yang sama dan seragam, menghasilkan pengagihan beban yang seimbang. Biasanya anda akan melihat daya pada setiap bola diagihkan sama rata. Oleh kerana bola bersentuhan dengan raceway pada satu sudut, daya yang terhasil akan memancar ke luar dan sejajar dengan paksi galas. Jika aplikasi anda mengenakan beban paksi pada galas, galas sentuhan sudut dengan sudut sentuhan yang lebih tinggi (kira-kira 25°) akan menjadi pilihan yang baik. Walau bagaimanapun, dengan beban paksi mengimbangi, daya momen dikenakan pada gelang dalam, mengakibatkan pengagihan beban tidak sekata pada elemen gelek galas. Untuk mengira kapasiti beban paksi, pertimbangkan saiz galas, bahan dan geometri, serta arah dan magnitud beban. Pengilang menilai galas berdasarkan formula dan ujian piawai. Aplikasi dengan beban paksi yang tinggi termasuk pam, transmisi automotif dan pemampat.
Pramuat galas
Pramuat galas ialah jenis khas beban paksi galas (atau beban tujahan). Pramuat galas ialah beban yang telah ditetapkan yang dikenakan pada galas dan hendaklah diasingkan daripada beban yang dikenakan. Menambah pramuat galas mewujudkan sinergi optimum antara elemen gelek dan perlumbaan galas. Peranan daya prabeban galas:
Elakkan tergelincir berlebihan
Meningkatkan ketegaran, mengurangkan getaran dan geseran gelongsor
Ketepatan operasi yang tinggi – walaupun dengan keadaan beban yang berubah-ubah
Meningkatkan kapasiti beban
Secara umum, jika anda mereka bentuk aplikasi berkelajuan tinggi, pertimbangkan untuk menggunakan pramuat ringan pada galas sentuhan sudut. Aubearing mengesyorkan galas hubungan sudut SM kami atau galas hubungan sudut KH. Sebaliknya, jika anda mereka bentuk aplikasi yang memerlukan ketegaran dan ketepatan yang ketat, maka anda mungkin ingin mempertimbangkan untuk menggunakan pramuat sederhana atau berat pada galas sentuhan sudut. Aubearing mengesyorkan siri galas hubungan sudut S kami.
Menanggung beban emparan
Beban emparan menanggung timbul daripada kelajuan putaran (RPM) aplikasi, terutamanya aplikasi berkelajuan tinggi seperti turbin dan emparan. Aplikasi berkelajuan tinggi menghasilkan beban emparan yang kuat, yang merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keupayaan aplikasi untuk mencapai kelajuan maksimumnya. Apabila elemen penggelek cincin dalam berputar, mereka mahu bergerak secara tangen di sepanjang laluan yang lurus, tetapi cincin luar mesti memaksa mereka untuk mengikuti lengkok galas. Interaksi ini menghasilkan beban jejari emparan. Daya sentrifugal ialah daya yang dirasai oleh objek yang bergerak di sepanjang laluan melengkung ke luar dari pusat putaran. Semasa putaran galas, interaksi antara elemen gelek dan gelang luar menghasilkan beban jejari emparan, seperti berikut:
Cincin dalam memutarkan elemen bergolek
Elemen bergolek yang mengikuti gerakan ingin terus bergerak lurus sepanjang laluan tangen ke lengkok putaran
Lingkaran luar mesti memaksa elemen gelek untuk terus bergerak di sepanjang lengkok galas
Pemuatan emparan adalah sangat penting dalam memilih galas yang sesuai kerana ia mempengaruhi hayat galas. Jika aplikasi memerlukan kelajuan tinggi, pertimbangkan untuk menggunakan galas sentuhan sudut dengan bola yang lebih kecil, seperti siri KH Aubearing. Pilihan lain ialah menukar daripada bebola keluli galas kepada bola seramik. Bola yang lebih kecil dan/atau lebih ringan mengurangkan jisim berputar dan dengan itu beban emparan yang dikenakan.
Tambahan: Tekanan Sentuhan Hertzian
Seperti yang dinyatakan di atas, semua beban yang kita bincangkan timbul daripada daya sentuhan yang dihantar dari satu gelang galas ke gelang galas yang lain melalui elemen penggelek. Tetapi apa yang tidak kami nyatakan ialah daya sentuhan ini mewujudkan tekanan di mana unsur-unsur bergolek menolak ke arah raceway; ini dipanggil tekanan sentuhan Hertzian atau tekanan Hertzian. Tekanan sentuhan Hertzian adalah faktor rujukan penting dalam menentukan jumlah dan jenis beban yang boleh ditahan oleh galas. Keupayaan galas untuk menahan beban bergantung pada seberapa dekat tekanan sentuhan Hertzian dengan had tegasan galas. Lebih dekat galas dengan had tegasannya, lebih pendek masa yang diperlukan untuk galas itu mengalami ubah bentuk plastik.
Sebagai contoh, untuk keluli AISI 52100 galas bebola, had tegasan yang diterima umum ialah 4,200 MPa. Aubearing percaya bahawa tekanan sentuhan Hertzian bagi bola keluli adalah lebih tinggi daripada 1,500 MPa dan bola seramik adalah lebih tinggi daripada 1,800 MPa, yang cukup untuk menghampiri had tegasan dan dengan itu mempunyai kesan yang ketara ke atas keseluruhan hayat aplikasi. Jika aplikasi mempunyai tekanan hertz yang tinggi, perubahan pada aplikasi mungkin diperlukan untuk mengurangkan tekanan. Sesetengah penyelesaian boleh menukar saiz galas, menggunakan bola seramik, atau menambah galas pada sistem untuk membantu mengagihkan beban.
Kira beban galas
Kapasiti beban galas boleh dikira menggunakan pelbagai formula dan program perisian, termasuk yang dibuat oleh pengeluar galas. Jadual kandungan, kalkulator dalam talian dan analisis unsur terhingga (FEA) simulasi. Formula beban jejarian dan paksi yang paling biasa digunakan ialah:
Kapasiti beban jejari = (C/P)^(1/3) x Fr
Kapasiti beban paksi = (C0/P)^(1/2) x Fa
Dalam formula, C ialah penarafan beban dinamik asas, P ialah beban dinamik bersamaan galas, C0 ialah penarafan beban statik asas, Fr ialah beban jejarian, dan Fa ialah beban paksi. Untuk mendapatkan hasil yang tepat semasa mengira kapasiti beban galas, dapatkan nasihat pakar atau gunakan program perisian yang disediakan oleh pengeluar galas.
Memilih galas dengan kapasiti beban sentrifugal yang mencukupi adalah penting untuk aplikasi berkelajuan tinggi untuk mengelakkan kegagalan pramatang. Beban sentrifugal boleh menyebabkan ubah bentuk galas, getaran dan keletihan. Untuk mengira kapasiti beban emparan, gunakan formula dan program perisian seperti yang disediakan oleh pengilang. Jadual kandungan, kalkulator dalam talian dan simulasi FEA. Formula yang paling biasa ialah: kapasiti beban emparan = (C0/P) x V^2 x 10^-9. di mana C0 ialah penarafan beban statik asas, P ialah beban galas dinamik yang setara, dan V ialah kelajuan galas dalam rpm.
Beban galas yang diberi nilai
Kami sentiasa menyatakan penarafan beban galas dalam Kgf (daya kilogram). Ini adalah daya yang dikenakan oleh satu kilogram jisim di permukaan Bumi. Di tempat lain, anda mungkin melihat daya dinyatakan dalam Newton. Newton ditakrifkan sebagai daya yang mempercepatkan satu kilogram jisim pada satu meter sesaat (atau 1 m/s²). Oleh kerana graviti di permukaan Bumi ialah 9.80665 m/s², 1 Kgf = 9.80665 Newton, tetapi untuk kesederhanaan, katakan 1 Kgf = 10 Newton.
Beban jejari dinamik dinilai
Takrif rasmi bagi penarafan beban jejari dinamik ialah: "beban jejari statik malar di mana 90% daripada set galas keluli kromium yang sama (dengan hanya cincin dalam berputar) boleh menahan satu juta pusingan sebelum menunjukkan tanda-tanda keletihan". Satu juta rpm memang kedengaran seperti angka yang besar, tetapi mari kita semak semula. Jika dikendalikan pada kira-kira 10,000 pusingan seminit (rpm) dengan beban dinamik maksimum dikenakan, galas hanya akan bertahan satu jam setengah (kira-kira 100 minit). Nombor-nombor ini digunakan untuk mengira hayat penarafan, tetapi galas tidak boleh dikenakan di mana-mana berhampiran beban sedemikian dalam aplikasi biasa melainkan anda tidak menjangkakan ia bertahan lama. Jika jangka hayat yang panjang diperlukan, sebaiknya hadkan beban sebenar antara 6% dan 12% daripada penarafan beban dinamik galas. Boleh menahan beban yang lebih berat, tetapi hayat akan dipendekkan. AISI440C/KS440 galas keluli tahan karat akan menyokong kira-kira 80% – 85% daripada beban galas keluli kromium. Penarafan beban galas tujahan adalah berdasarkan beban paksi tetap untuk satu juta pusingan. Pasukan pakar Aubearing boleh membantu menyediakan data penilaian hayat untuk pelbagai galas yang berbeza.
Beban jejari statik yang dinilai
Penarafan beban jejarian statik ialah beban jejarian tulen (atau beban paksi untuk galas tujah) yang menyebabkan ubah bentuk kekal sepenuhnya bola atau raceway. Beban statik yang hampir dengan nombor ini mungkin boleh ditanggung untuk sesetengah aplikasi, tetapi tidak memerlukan sebarang kelancaran atau ketepatan. Penarafan beban statik bagi galas keluli tahan karat adalah kira-kira 75% hingga 80% daripada penarafan beban galas keluli kromium. Kapasiti beban galas mungkin dihadkan oleh pelincir. Sesetengah pelincir hanya sesuai untuk beban ringan, manakala yang lain direka untuk aplikasi beban tinggi. Galas pelengkap penuh mempunyai penarafan beban yang lebih tinggi. Kapasiti beban bersama paksi galas bebola jejarian boleh ditingkatkan dengan menyatakan kelegaan jejarian longgar.
Beban paksi dinilai
Jenis galas tugas berat seperti siri 6200 atau 6300 boleh mengendalikan beban paksi sehingga 50% daripada beban jejarian statik yang diberi nilai. Oleh kerana laluan lumbanya yang cetek, galas bebola alur dalam bahagian nipis hanya boleh menahan beban paksi antara 10% dan 30% daripada beban jejarian statik yang diberi nilai bearing. Ambil perhatian bahawa nombor ini adalah berdasarkan beban paksi semata-mata. Beban jejari tambahan atau momen (beban salah jajaran) akan memberi kesan ke atas kapasiti beban paksi. Melebihi jumlah had yang disyorkan untuk beban gabungan akan menjejaskan hayat galas. Galas bebola pelengkap penuh mempunyai alur pengisian yang dimesin pada cincin dalam dan luar. Alur ini mengganggu putaran bola di bawah beban paksi, jadi penggunaan galas pelengkap penuh di bawah beban paksi tidak disyorkan.
Kesan beban galas pada kehidupan
Memilih galas yang betul dengan kapasiti beban yang mencukupi adalah penting untuk operasi yang cekap dan ketahanan jentera. Kapasiti yang terlalu sedikit boleh menyebabkan kegagalan pramatang, masa henti, pembaikan dan risiko keselamatan, manakala beban yang terlalu banyak boleh menyebabkan terlalu panas, haus dan lusuh serta peningkatan penggunaan tenaga. Kapasiti beban yang salah boleh menyebabkan kegagalan besar, bahaya keselamatan dan masa henti yang mahal. Rujuk pakar atau pengilang galas untuk memastikan kapasiti yang sesuai untuk aplikasi anda.
Hayat keletihan asas, dikenali sebagai L10, dikira sebagai bilangan pusingan di mana 90% daripada semua galas dalam kumpulan tertentu mencapai atau melebihi masa yang dikira untuk kegagalan (kebarangkalian kegagalan: 10%). Cari kapasiti dinamik galas dalam katalog, anggaran beban jejarian dan kelajuan putaran, dan anda boleh mengira sendiri hayat galas L10. Pengiraan hayat L10 menunjukkan hayat galas di bawah keadaan operasi anda dengan ketepatan 90%.
Oleh itu, pemuatan biasanya diperoleh dengan mendarabkan nilai teori dengan pelbagai faktor dari semasa ke semasa. Terdapat banyak matematik yang terlibat, tetapi anda boleh mendapatkan maklumat di laman web Aubearing.
Pilih galas yang betul
Apabila memilih galas, pertimbangkan keperluan aplikasi, jenis beban, kelajuan, persekitaran dan suhu. Galas bebola sesuai untuk beban rendah hingga sederhana, manakala galas roller sesuai untuk beban yang lebih tinggi. Galas gelongsor sesuai untuk jentera berkelajuan rendah, beban tinggi. Kekalkan galas dengan pemeriksaan, pembersihan dan pelinciran tetap untuk memastikan prestasi dan hayat perkhidmatan yang optimum. Terdapat beberapa perkara yang pengeluar boleh lakukan untuk memastikan galas mereka mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang dan berjaya. Langkah pertama ialah mengehadkan beban jejarian kepada antara 6% dan 12% daripada penarafan beban dinamik galas. Walaupun galas boleh menahan beban yang lebih tinggi, jangka hayatnya dipendekkan.
Langkah seterusnya ialah memilih bahan yang betul. Pengalaman Aubearing sebagai pakar dalam bahagian nipis, tahan kakisan, galas kecil dan galas seramik Memilih jenis galas yang betul juga boleh membuat perbezaan. Walaupun semua galas bebola jejari mempunyai beberapa kapasiti beban tujah, jika ada beban tujahan yang lebih besar, biasanya lebih baik menggunakan galas tugas berat dengan laluan perlumbaan dalam, kerana galas ini boleh menahan beban paksi sehingga 50% daripada beban jejarian statik. Memuatkan rating.
Walaupun galas berdinding nipis (di mana perbezaan antara diameter dalam dan luar galas adalah kecil) bagus untuk kekompakan dan penjimatan berat. Oleh kerana laluan perlumbaan adalah cetek, ia hanya boleh menyokong beban paksi antara 10% dan 30% daripada beban jejarian statik terkadar galas. Beban jejari tambahan atau beban momen akan mengurangkan lagi keupayaan beban tujahan. Beban tujahan yang berlebihan pada galas berdinding nipis boleh menyebabkan bola mendekati bahagian atas perlumbaan secara berbahaya. Dengan memilih jenis galas yang betul dan mempertimbangkan faktor utama yang mengawal beban jejarian dan tujahan, jurutera boleh memastikan mereka terus berinovasi sambil memberikan tahap ketepatan, kelancaran dan hayat galas yang tertinggi.
Kesimpulan
Untuk memilih galas yang betul untuk aplikasi, adalah penting untuk memahami beban galas. Beban jejari, paksi dan emparan menentukan kapasiti beban yang sesuai. Aubearing menawarkan pelbagai jenis galas yang sesuai untuk keadaan dan aplikasi yang berbeza, serta produk berkualiti tinggi dan nasihat pakar. Aubearing terutamanya mengeluarkan galas bebola dan galas roller untuk digunakan dalam pelbagai industri di Amerika Syarikat dan di seluruh dunia.
Galas gred perindustrian kami bukan sahaja mesti memberikan hayat perkhidmatan yang panjang mengikut piawaian kelesuan bergolek, tetapi ia juga mesti disatukan secara struktur untuk melindungi daripada kejutan, beban lampau dan lawatan berkelajuan tinggi sekali-sekala. Untuk tujuan ini, reka bentuk setiap galas dioptimumkan, termasuk galas gerek besar kami.