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Visão geral dos rolamentos de seção fina
KAYDON é líder e pioneira na fabricação de rolamentos de seção fina. KAYDON foi fundada em 1941 e está sediada nos Estados Unidos. Possui 17 fábricas e 4 divisões de negócios independentes em todo o mundo. Desde 1941, a precisão e a confiabilidade dos rolamentos de seção fina KAYDON têm sido totalmente capazes, mesmo em situações muito exigentes, como na indústria militar e aeroespacial. Como os conceitos modernos de simplificação, miniaturização, leveza e compacidade foram profundamente enraizados no projeto de equipamentos rotativos, a fim de atender às necessidades dos clientes nesse sentido, Rolamentos REALI-SLIM são projetados como rolamentos antifricção endurecidos e de seção fina. Os rolamentos de seção fina KAYDON resolvem os problemas de tamanho/peso dos rolamentos, eixos e assentos de rolamentos tradicionais, reduzindo bastante o peso do equipamento. Todos os rolamentos de seção fina fabricados pela KAYDON podem fornecer várias precisões de ABEC1F (P0) a ABEC7F (P4) para atender às diferentes necessidades do cliente. KAYDON os rolamentos estão em conformidade com os padrões internacionais ISO e os padrões MIL das forças armadas dos EUA.
Os rolamentos de seção fina são um tipo especial de rolamento, geralmente composto por um anel interno, um anel externo, elementos rolantes esféricos e uma gaiola. Eles têm um diâmetro interno de rolamento menor e uma espessura de parede de rolamento mais fina. A seção transversal do rolamento de seção fina é uma seção transversal constante. É uma série de rolamentos projetada de acordo com a largura e espessura (seção transversal) de tamanho fixo e não aumenta com o aumento do diâmetro interno. Possui uma estrutura de paredes finas, que pode ser utilizada para solucionar o problema de espaço de rolamento limitado, pois a espessura do anel externo e do anel interno é muito pequena, o que pode economizar espaço. Os rolamentos de seção fina têm diâmetros internos e externos relativamente maiores, o que lhes permite suportar cargas maiores e ter uma vida útil mais longa.
Rolamentos de seção fina Kaydon aplique experiência e conhecimento em engenharia para resolver as aplicações mais exigentes do mundo. As soluções de rolamentos de seção fina Reali-Slim® Kaydon reduzem o peso, economizam espaço, reduzem o atrito, aumentam a flexibilidade do projeto e fornecem precisão operacional superior. Kaydon Rolamentos Reali-Slim® e Ultra-Slim® oferecem aos clientes uma ampla gama de opções, desde materiais, gaiolas, designs de seções transversais, configurações internas de rolamentos, lubrificação até resistência à corrosão e ângulos de contato. A Kaydon oferece a maior linha de rolamentos de seção fina do setor, com diâmetros de 19 mm a 1 metro (3/4″ a 40″) e tamanhos de seção transversal de 0.1875″X0.1875″ a 1.000″X1.000″. Os rolamentos Kaydon Reali-Slim são leves e compactos, tornando-os ideais onde o espaço é limitado. Eles estão disponíveis em três tipos diferentes de rolamentos: rolamentos de esferas de contato radial (tipo C), rolamentos de esferas de contato angular (tipo A), rolamentos de esferas de contato de quatro pontos (tipo X). Kaydon os rolamentos de seção fina têm baixo torque de atrito, alta rigidez e boa precisão de rotação e usam esferas de aço de pequeno diâmetro externo. Os rolamentos de seção fina podem reduzir a vibração, reduzir o ruído e prevenir a poluição nas máquinas. A estrutura de rolamento de seção fina e o peso leve podem reduzir o tamanho da máquina.
Vantagens dos rolamentos de seção fina
Como um novo tipo de rolamento, os rolamentos de seção fina apresentam muitas vantagens que os rolamentos tradicionais não possuem. Como as dimensões externas são miniaturizadas ao máximo e os rolamentos têm alta rigidez, precisão rotacional e capacidade de suporte de carga combinada, eles são mais adequados para juntas ou peças rotativas de robôs industriais, motores de acionamento direto, equipamentos médicos, instrumentos de medição , etc.
Alta rigidez e estabilidade
A estrutura dos rolamentos de seção fina é relativamente simples, portanto seu processamento e fabricação também são relativamente fáceis. Essa facilidade de processamento e fabricação reduz o custo de produção de rolamentos de seção fina e também melhora a eficiência da produção.
Boa capacidade de carga
Os rolamentos de seção fina adotam um projeto de ponto de contato entre os corpos rolantes e os anéis interno e externo do rolamento, que possui melhor capacidade de carga. Esta boa capacidade de carga permite que os rolamentos de seção fina suportem cargas maiores e são adequados para diversas situações de carga pesada.
Adaptabilidade forte
A estrutura e o tamanho dos rolamentos de seção fina podem ser customizados de acordo com as necessidades reais, portanto, são altamente adaptáveis. Essa adaptabilidade torna os rolamentos de seção fina amplamente utilizados em diferentes campos e ocasiões, como fabricação de máquinas, metalurgia, indústria química e outros campos.
Longa vida e confiabilidade
Os rolamentos de seção fina são feitos de materiais de alta qualidade (aço cromo 52100, SS440, aço inoxidável) e passam por processos precisos de usinagem e tratamento térmico para terem longa vida útil e confiabilidade. Ao mesmo tempo, devido à sua estrutura simples e fácil manutenção, também reduz a frequência de reparos e substituições durante o uso e melhora a confiabilidade de uso.
Adequado para rotação de alta velocidade
Como os corpos rolantes dos rolamentos de seção fina adotam um design esférico e a área de contato com os anéis interno e externo do rolamento é pequena, sua resistência ao atrito é pequena e eles são adequados para rotação em alta velocidade. Essa característica adequada para rotação em alta velocidade torna os rolamentos de seção fina amplamente utilizados em muitos campos, como aeroespacial, máquinas-ferramentas de alta velocidade, instrumentos de precisão e outros campos.
Fatores que afetam o desempenho de rolamentos de seção fina
Material de mancal
O material do rolamento é um fator importante que afeta o desempenho dos rolamentos de seção fina. Os anéis e elementos rolantes dos rolamentos geralmente usam aço para rolamentos com alto teor de carbono e cromo. A diferença entre as diferentes matérias-primas de aço de qualidade é principalmente o teor de oxigênio e titânio, seguido pelo teor de fósforo e enxofre. Esses elementos não metálicos no aço formarão inclusões não metálicas, que promoverão o início de trincas quando o rolamento for submetido a grandes cargas. O teor de oxigênio tem a maior influência e demonstrou estar correlacionado com a vida à fadiga por contato de rolamento. Como os átomos de oxigênio existem principalmente na forma de óxidos em metais, quando o teor de oxigênio é alto, as partículas de inclusão são grandes e a vida útil da fadiga por contato de rolamento está relacionada às inclusões, portanto, controlar o teor de oxigênio é uma medida eficaz para estender o vida de cansaço.
Liberação
A folga radial dos rolamentos de seção fina é dividida em folga original, folga residual e folga de trabalho. A folga original é a folga no estado livre do rolamento antes da instalação; a folga residual é a folga quando instalada no eixo ou assento do rolamento com interferência; a folga residual é causada pela deformação dimensional causada pela diferença de temperatura dentro do rolamento e pela carga. O rolamento aumenta ou diminui devido à deformação elástica. A folga neste momento é a folga de trabalho. A folga radial do rolamento afeta diretamente a distribuição da carga dentro do rolamento, afetando assim as características de vibração e a vida útil em fadiga do rolamento. A folga excessiva fará com que a área de suporte de carga interna do rolamento diminua, causando deformação elástica dos elementos rolantes e anéis, aumentando a tensão na superfície de contato, resultando em redução da vida útil do rolamento e redução da precisão de rotação do rolamento, resultando em desvio circular radial , causando vibração e ruído; uma folga muito pequena pode facilmente levar ao aumento do calor friccional e ao aumento da temperatura, o que pode levar a uma folga efetiva menor ou a uma maior interferência, levando ao travamento do rolamento.
Graxa
A graxa consiste em óleo base, espessante e aditivos. A resistência ao desgaste por fadiga dos rolamentos de seção fina está relacionada à viscosidade do óleo lubrificante. Sob certas condições, aumenta com o aumento da viscosidade do óleo lubrificante. Os efeitos adversos da quantidade de enchimento de graxa no desempenho do rolamento são: excesso de enchimento de graxa, o rolamento gera uma grande quantidade de energia térmica durante a operação e está sujeito a vazamentos. Porém, a principal causa da falha do rolamento neste momento é a fraqueza do próprio material sob a superfície de contato, como inclusões ou estrutura irregular, etc.; há pouca graxa e não há uma película de óleo espessa o suficiente na posição de contato do rolamento dentro do rolamento para isolar os corpos rolantes e os anéis. Haverá vários graus de contato direto entre os materiais, resultando em atrito misto, causando desgaste superficial do material e reduzindo a fadiga. vida.
Vedação e blindagem
Partículas de desgaste, materiais estranhos ou umidade misturada dentro dos rolamentos de seção fina afetarão o desempenho da lubrificação e as propriedades de formação de filme da graxa, exacerbando assim a falha do rolamento. Portanto, uma proteção contra poeira ou anel de vedação é necessária para garantir lubrificação eficaz e redução de vibração e ruído. desempenho. O tipo de cobertura à prova de poeira é usado principalmente para evitar a entrada de poeira externa e seu desempenho à prova d'água é médio; o tipo de vedação de borracha de contato pode impedir a entrada de contaminação externa e, ao mesmo tempo, impedir a entrada de graxa interna. O desempenho à prova de poeira é melhor do que a tampa à prova de poeira, mas devido ao contato com o contato do anel da bucha do rolamento, o torque de fricção gerado durante a operação é grande, há um limite na velocidade de uso e na faixa de temperatura aplicável é relativamente pequeno.
Processo de fabricação
O processo comum de fabricação de rolamentos consiste principalmente em processamento de anéis internos e externos, montagem de anéis internos e externos, limpeza e inspeção, injeção de graxa e embalagem. Para os anéis interno e externo dos rolamentos rígidos de esferas, os principais indicadores técnicos que afetam a vibração são a ondulação dos sulcos internos e externos e a rugosidade da superfície, seguidos pela redondeza e saliências superficiais. Para os corpos rolantes de rolamentos rígidos de esferas, os principais indicadores técnicos que afetam a vibração são ondulação, rugosidade e desvio circular. O desempenho de vibração e ruído pode ser melhorado aumentando o número de tempos de desbaste no processo, controlando a redondeza e ondulação das ranhuras internas e externas e aumentando o número de ranhuras internas e externas superfinas para garantir os requisitos de rugosidade.
O que foi dito acima é a chave para melhorar o desempenho dos rolamentos de seção fina. De acordo com as condições de uso dos rolamentos de seção fina e os requisitos de desempenho dos rolamentos, medidas específicas para melhorar o desempenho do rolamento incluem o fornecimento de vedação e proteção contra poeira, revestimento, lubrificação, coordenação interna, etc.
Opções para melhorar o desempenho dos rolamentos de seção fina
Os rolamentos de seção fina proporcionam maior capacidade de carga em aplicações. Devido às características da seção transversal dos rolamentos e à sua grande capacidade de carga, os rolamentos de seção fina são amplamente utilizados em automóveis, máquinas de engenharia, trânsito ferroviário (metrô, etc.), aeroespacial, máquinas têxteis, indústria petroquímica, máquinas de mineração e campos de processamento de precisão. Por exemplo, o satélite da NASA desenvolvido pela NASA utiliza dois tipos de rolamentos de seção fina com diâmetros diferentes em seus satélites em órbita. Um deles usa esse tipo de rolamento de seção fina como componente principal. Entende-se que no campo da engenharia aeroespacial, naves espaciais, foguetes, vários tipos de aeronaves de transporte militar e vários motores aeroespaciais fabricados por vários países também utilizam componentes-chave e tecnologias relacionadas semelhantes aos rolamentos de seção fina. Os rolamentos de seção fina são caracterizados por pequena resistência ao atrito e alta velocidade de rotação, podendo ser utilizados em máquinas que suportam cargas radiais ou cargas combinadas que atuam simultaneamente nas direções radial e axial. Então, como melhorar o desempenho dos rolamentos de seção fina?
Vedação e blindagem
As vedações industriais padrão geralmente são feitas de borracha nitrílica. Vedações personalizadas, como borracha de silicone e materiais Vi, também podem ser fornecidas para rolamentos de seção fina para atender a altas temperaturas e outras condições extremas que possam ser encontradas.
Lubrificação
Os rolamentos de seção fina fornecem uma linha completa de lubrificantes que podem melhorar o desempenho dos rolamentos em aplicações com requisitos especiais, como resistência à umidade, alta temperatura, baixa temperatura, vácuo e baixo torque.
Cooperação interna
Os rolamentos de seção fina podem atender aos requisitos esperados de desempenho operacional, melhorando o ajuste interno. Os rolamentos pré-carregados são usados para aplicações de alta rigidez e os rolamentos com folga radial são usados para aplicações de torque de baixo atrito. Além disso, os rolamentos de rolos cruzados padrão normalmente não têm proteção contra corrosão, vedação personalizada, graxas para aplicações especiais e capacidade de altas temperaturas para ambientes extremos.
Revestimento
Para requisitos anticorrosivos ultrafortes, um revestimento de cromo denso e muito fino pode ser fornecido para fornecer aos rolamentos de seção fina capacidades anticorrosivas mais fortes. Ao contrário de muitos cromados tradicionais, o revestimento não descasca nem descama sob pressão, por isso mantém a resistência à corrosão e requer desgaste mínimo. O desempenho do revestimento foi comprovado em aplicações militares, aeroespaciais e espaciais críticas.
Projeto de parâmetro
No projeto, não apenas a maior classificação de carga dinâmica possível deve ser considerada, mas também tendo em vista as características de seção transversal pequena dos rolamentos de seção fina, o valor de cada parâmetro estrutural deve ser cuidadosamente selecionado para melhorar a distribuição da tensão de contato dos rolamentos. rolamentos e facilitam a formação de película de óleo lubrificante. O bom estado de contato melhora o desempenho e a vida útil do rolamento.
Limpeza de rolamentos de seção fina
Um ambiente de uso limpo é muito importante para os rolamentos. A precisão da rugosidade superficial de anéis de rolamento de seção fina e elementos rolantes é de cerca de 1/10 μm. Se essas superfícies lisas da bola estiverem contaminadas, o impacto será sério. A camada lubrificante entre as superfícies rolantes é geralmente de 0.2 ~ 1 μm. Impurezas particuladas maiores que o tamanho da partícula do lubrificante serão excessivamente esmagadas pelos corpos rolantes e gerarão pressão local no aço do rolamento autocompensador de rolos, o que eventualmente levará à fadiga permanente do material. Além disso, as partículas de poeira no ambiente externo podem atingir o tamanho de 10 μm, o que também pode causar danos aos rolamentos. Por causa disso, um ambiente de trabalho limpo e arrumado é crucial para os rolamentos.
Inspeção de processo de rolamentos de seção fina
Durante o uso, a temperatura operacional do rolamento é detectada aquecendo-o. Se a temperatura exceder o limite especificado, ele irá soar um alarme automaticamente para evitar queima do eixo. Altas temperaturas geralmente indicam que o rolamento está em condições anormais. As altas temperaturas também são prejudiciais aos lubrificantes dos rolamentos. Às vezes, o superaquecimento dos rolamentos de seção fina pode ser atribuído ao lubrificante do rolamento. Se o rolamento girar continuamente por um longo período a uma temperatura superior a 125°C, a vida útil do rolamento será reduzida. As causas dos rolamentos de alta temperatura incluem: o rolamento pode estar insuficientemente lubrificado, o lubrificante pode não ser qualificado e pode conter impurezas. Quando a carga é muito grande, pode ser que a folga interna do rolamento seja insuficiente e o retentor de óleo possa causar atrito, etc.
Aplicações de rolamentos de seção fina
campo aeroespacial
A aplicação de rolamentos de seção fina no campo aeroespacial reflete-se principalmente em sua capacidade de fornecer retenção e movimento rotacional eficientes, mantendo um design leve e compacto para atender aos exigentes requisitos de espaço e peso das espaçonaves.
(1) Trem de pouso de aeronaves: Os rolamentos de seção fina são amplamente utilizados em sistemas de trens de pouso de aeronaves. Isso ocorre porque o trem de pouso da aeronave precisa fornecer forte suporte e capacidade de movimento em um espaço limitado. O design do rolamento de seção fina permite fornecer o suporte necessário, mantendo a estrutura leve, ajudando a reduzir o peso total da aeronave e a melhorar a eficiência de combustível.
(2) Sistemas de aviação: Em sistemas de mísseis de aviação, como mísseis e nós de fogo, o espaço e o peso são considerações cruciais. O design compacto dos rolamentos de seção fina os torna ideais em sistemas de controle de mísseis e navegação. Eles fornecem o suporte necessário e suportam as altas velocidades e temperaturas encontradas durante o voo do míssil.
(3) Tecnologia de satélite: Os satélites precisam operar no espaço por muito tempo e funcionar sob diversas condições ambientais. Os rolamentos de seção fina são usados nos principais componentes mecânicos dos satélites, como os sistemas direcionais dos painéis solares e os sistemas apontadores das antenas de satélite. Seu movimento rotacional leve e altamente preciso os torna adequados para o ambiente de satélites com espaço limitado.
Dispositivo mecânico
Em alguns dispositivos mecânicos, especialmente quando os requisitos de espaço são altos, os rolamentos de seção fina podem fornecer suporte eficaz e funções de rotação, como juntas de robôs, mesas rotativas, etc.
(1) Articulações do robô: Os rolamentos de seção fina são amplamente utilizados em juntas robóticas. Os robôs exigem movimentos flexíveis e precisos, e as características de projeto dos rolamentos de seção fina permitem que eles forneçam movimentos rotacionais suaves para atender às necessidades dos robôs que executam diversas tarefas, como montagem, operação ou operações finas.
(2) Mesa rotativa: Em dispositivos mecânicos que requerem orientação ou ajuste de ângulo, rolamentos de seção fina são usados para apoiar a mesa rotativa. Isto inclui equipamentos de laboratório, instrumentos de teste ou linhas de produção que requerem ajustes precisos de orientação durante o processo de trabalho.
(3) Equipamentos de automação: Os rolamentos de seção fina são amplamente utilizados em linhas de produção automatizadas e equipamentos de fábrica. Eles são usados para apoiar componentes críticos em movimento rotacional, ajudando a fazer o equipamento funcionar com eficiência. O design leve ajuda a reduzir a carga geral e melhora a velocidade de resposta do equipamento.
Equipamento médico
Devido à estrutura compacta dos rolamentos de seção fina, eles também são comumente usados em equipamentos médicos, como robôs cirúrgicos, equipamentos de imagem, etc.
(1) Robô cirúrgico: Na parte articular do robô cirúrgico é necessário um movimento rotacional preciso e suave. Os rolamentos de seção fina podem fornecer o suporte necessário e ajudar os médicos a realizar cirurgias minimamente invasivas e operações precisas.
(2) Equipamento de imagem: Equipamentos de imagens médicas, como scanners de tomografia computadorizada e aparelhos de ressonância magnética, geralmente exigem peças rotativas para obter imagens abrangentes in vivo. Rolamentos de seção fina são usados para apoiar essas peças rotativas para garantir que permaneçam estáveis e precisas ao girar em altas velocidades.
Instrumentos de precisão
Em instrumentos que exigem um alto grau de precisão e estabilidade, os rolamentos de seção fina podem fornecer movimento rotacional suave e são adequados para equipamentos ópticos, instrumentos de medição e outros campos.
(1) Equipamento óptico: Os instrumentos ópticos têm requisitos extremamente elevados para rotação e posicionamento precisos. As características de projeto dos rolamentos de seção fina os tornam a escolha ideal para equipamentos ópticos. Eles são usados em peças rotativas de telescópios, microscópios, lasers e outros equipamentos para garantir posicionamento e movimento óptico preciso.
(2) Instrumentos de medição: Em instrumentos de medição que exigem alta precisão, os rolamentos de seção fina são amplamente utilizados como componentes-chave para suportar o movimento rotacional. Isso inclui uma variedade de instrumentos de laboratório, equipamentos de medição e instrumentos de precisão usados em pesquisas científicas.
(3) Equipamento de fabricação de semicondutores; No campo da fabricação de semicondutores, é necessário processamento de alta precisão e posicionamento de tamanhos minúsculos. Rolamentos de seção fina são usados em equipamentos semicondutores para segurar e controlar vários componentes rotativos, garantindo a precisão e confiabilidade do processo de fabricação.
Indústria automobilística:
Os rolamentos de seção fina também são usados em alguns componentes-chave dos automóveis, como sistemas de direção, peças de motor, etc., ajudando a reduzir o peso geral e a melhorar a eficiência.
(1) Sistema de direção: O sistema de direção de um carro requer suporte rotacional altamente preciso para garantir a estabilidade e controlabilidade do veículo. Rolamentos de seção fina são usados para segurar volantes e outros componentes relacionados à direção.
(2) Peças do motor: No motor, várias peças rotativas precisam ser mantidas, incluindo virabrequins, eixos de comando de válvulas, etc. Os rolamentos de seção fina fornecem soluções leves e compactas nesses componentes do motor, ajudando a melhorar a eficiência e o desempenho do motor.
Em geral, os rolamentos de seção fina têm uma ampla gama de aplicações que exigem rolamentos leves e compactos e espaço axial limitado. Usos de rolamentos de seção fina No campo aeroespacial, os rolamentos de seção fina são amplamente utilizados em trens de pouso de aeronaves, sistemas de mísseis, etc. para atender aos rigorosos requisitos de espaço e peso. Em dispositivos mecânicos, eles suportam componentes como juntas de robôs e mesas rotativas, proporcionando movimentos flexíveis e precisos. No campo de instrumentos de precisão, rolamentos de seção fina são usados em equipamentos ópticos, instrumentos de medição, equipamentos de fabricação de semicondutores, etc., para garantir rotação e posicionamento altamente precisos. Em equipamentos médicos, eles são usados em robôs cirúrgicos, equipamentos de imagem, etc. para apoiar operações médicas delicadas. Na indústria automotiva, rolamentos de seção fina são usados em sistemas de direção e componentes de motores para melhorar o manuseio e a eficiência do veículo.