فاکتورهای کلیدی هنگام انتخاب رولبرینگ استوانه ای برای بارهای سنگین

در یک کارخانه سیمان در استان جیانگ سو، یک گیربکس NU2240 در کوره محرک سه بار در هشت ماه از کار افتاد. هر سه جایگزین دارای شماره قطعه یکسانی بودند، اما تنها یاتاقان تامین کننده سوم در یک سال گذشته دوام آورد. در شرکت شانگهای Yinin Bearing & Transmission، ما اغلب این الگو را می بینیم: درجه بندی بار، قفس، مواد، ترخیص کالا از گمرک و روغن کاری بیشتر از اندازه سوراخ، عمر مفید را تعیین می کند.

با رتبه بندی بار شروع کنید، نه فقط با اندازه حفره

اندازه سوراخ، پاکت را مشخص می کند. درجه بندی بار دینامیکی اولیه C طول عمر را مشخص می کند. دو یاتاقان NU2206 با سوراخ 30 میلی‌متری یکسان می‌توانند بیش از 10 درصد در C به دلیل تعداد غلتک‌ها و هندسه راهرو متفاوت باشند. C باری است که تحت آن 90 درصد از یک گروه یکسان یک میلیون دور حلقه داخلی را بدون خستگی کامل می کند. C0 میزان ضربه را که بلبرینگ قبل از تغییر شکل مسیرها جذب می کند، کنترل می کند.

نمودار زیر نشان می دهد که چرا نسبت بار غالب است. ISO 281 عمر رتبه بندی اولیه را به صورت L10 = (C/P)^(10/3) میلیون دور می دهد. به دلیل توان 10/3، 20 درصد دست کم گرفتن بار معادل P، عمر L10 محاسبه شده را تقریباً 45 درصد کاهش می دهد.

برای مشاهده عملی، تحلیل ما را بخوانید رولبرینگ استوانه ای در ماشین آلات سنگین .

رولربرینگ های استوانه ای با ظرفیت بالا سری NU200 این رولبرینگ استوانه‌ای طراحی باز ظرفیت بار شعاعی و استحکام زیادی را با حرکت محوری آزاد ارائه می‌کند. این برای بارهای سنگین و عملکرد با سرعت بالا مناسب است، و برای درک اینکه چگونه آرایش دنده ها آزادی محوری را کنترل می کند، مناسب است. مشاهده محصول →

کد طراحی را انتخاب کنید: NU، NJ، NUP یا NF

کد طراحی تصمیم می گیرد که شفت با دما در کجا رشد کند و کجا باید ثابت بماند. رولربرینگ‌های استوانه‌ای، یاتاقان‌های تماس خطی هستند: غلتک‌ها هر دو مسیر را در امتداد یک خط لمس می‌کنند، که استحکام شعاعی بالایی می‌دهد اما تقریباً هیچ بار محوری و تقریباً هیچ ناهماهنگی را نمی‌پذیرد. NU، N، NJ، NUP و NF آرایش دنده ای را توصیف می کنند که آزادی محوری را کنترل می کند.

برای موقعیت مکانی در یک درایو دنده سنگین، NUP انتخاب کلاسیک است زیرا شفت را به صورت محوری در هر دو جهت ثابت می کند. NJ فقط در یک جهت قرار می گیرد و مناسب ترتیباتی است که در آن نیروی رانش مخالف به جای دیگری منتقل می شود. تحت بارهای ترکیبی بسیار سنگین، یک یاتاقان رانش جداگانه برای سهم محوری اضافه کنید.

رولربرینگ های استوانه ای تک دنده سری NJ2200 این بلبرینگ با داشتن یک حلقه داخلی تک دنده و حلقه بیرونی دو دنده، ظرفیت بار شعاعی و موقعیت محوری بالایی را در یک جهت فراهم می کند. این برای گیربکس ها و ماشین آلات سنگین مناسب است و با بحث در مورد مکان یابی و الزامات قفس همسو می شود. مشاهده محصول →

قفس را با طیف بار تطبیق دهید

قفس یک سازه باربر است، نه یک فاصله ساز. تحت لرزش، شوک یا گشتاور معکوس، قفس ضعیف تغییر شکل می‌دهد، فاصله غلتک‌ها نامنظم می‌شود و یاتاقان از نویز به حالت تشنج حرکت می‌کند. سه خانواده بر مشخصات بارهای سنگین غالب هستند: برنج ماشینکاری شده، فولاد مهر و موم شده و پلی آمید.

تحت بار شعاعی سنگین پیوسته، یک قفس برنجی ماشینکاری شده دو تکه، هر غلتک را در جیب خود هدایت می کند و فاصله یکنواخت را حفظ می کند در حالی که حلقه ها به طور الاستیک منحرف می شوند. قفس فولادی مهر و موم شده سبک تر است و برای سرعت های بالاتر با بارهای متوسط ​​مناسب است. از پلی آمید بالای 120 درجه سانتیگراد یا با روغن های مصنوعی تهاجمی اجتناب کنید.

درجه مواد را برای جعبه شوک انتخاب کنید

درجه مواد تعیین می کند که آیا یاتاقان از ضربه جان سالم به در می برد، نه اینکه آیا بار شعاعی ثابت را حمل می کند یا خیر. اکثر رولبرینگ‌های استوانه‌ای از فولاد کروم SAE 52100 سخت شده در 58 تا 62 HRC هستند که برای بارهای سنگین مداوم کافی است. در جاهایی که ضربه ها معمول است، مانند تجهیزات ساختمانی و بیل های معدن، از فولاد کربن دار استفاده کنید: یک هسته سخت با بدنه سخت که بارهای اضافه لحظه ای را بدون ترک تحمل می کند. ما صفحه صنعت ساختمان این برنامه ها را به تفصیل پوشش می دهد.

• SAE 52100 (GCr15): استاندارد برای بار شعاعی سنگین پیوسته با شوک محدود.
• فولاد آلیاژی کم کربن با بدنه کربن دار: برای سنگ شکن ها، صفحه های ارتعاشی و محرک های آسیاب با بارگذاری ضربه ای مداوم.
• نمرات تثبیت ابعادی (S1 تا S3): برای دمای عملیاتی بالای 150 درجه سانتیگراد که ثبات اندازه اهمیت دارد.
• کلاس های دقت بالاتر (P6): هنگامی که تراز شفت یا محفظه نمی تواند کامل باشد، توزیع بار را بهبود می بخشد.

فاصله داخلی را تنظیم کنید و قبل از روغن کاری مناسب است

فاصله داخلی توسط تناسب تداخل و توسط حلقه داخلی گرمتر از حلقه بیرونی مصرف می شود. اگر فاصله عملیاتی به صفر برسد، غلتک ها گوه می شوند، می لغزند و مسیرهای مسابقه را لکه دار می کنند. به همین دلیل است که C3 برای بارهای سنگین پیش‌فرض است و C4 برای ضربه‌های شدید یا اختلاف دمای بالا در نظر گرفته شده است.

روانکاری آخرین جزء حامل بار است. برای گیربکس های روغن کاری شده تحت بار شعاعی سنگین، ISO VG 320 با افزودنی های EP یک شروع معمول است. موقعیت‌های با سرعت کم و شوک‌های سنگین از ISO VG 460 یا 680 استفاده می‌کنند. ISO 281 طول عمر را با نسبت ویسکوزیته کاپا تنظیم می‌کند. یک کاپا را بین 2 و 4 هدف قرار دهید و تأیید کنید که ضخامت فیلم محاسبه شده از زبری سطح کامپوزیت بیشتر است.

رولبرینگ های استوانه ای دو آجدار سری NUP200 این طرح جداشدنی با دو حلقه نگهدارنده جانبی، بارهای شعاعی و بارهای محوری کوچک را کنترل می کند و استحکام بالا و نصب آسان را ارائه می دهد. این با زمینه مکان یابی موقعیت ها در درایوهای دنده و تصمیمات نهایی مشخصات برای انتخاب بلبرینگ مطابقت دارد. مشاهده محصول →

چک لیست انتخاب بار سنگین پنج مرحله ای

یک مشخصات قابل اعتماد پنج تصمیم متوالی است که به ترتیب اتخاذ می شود تا هیچ تناسب عمومی در یک مورد بار غیر کمیت اجباری نشود.

1. طیف بار را کمی کنید: حداکثر بار شعاعی، زمان در هر سطح بار، مشخصات سرعت، بارهای محوری و حوادث شوک را ثبت کنید.
2. کد طراحی را انتخاب کنید: NU برای موقعیت شناور، NUP یا NJ برای موقعیت مکان، بر اساس انبساط حرارتی.
3. رتبه بندی ها را تأیید کنید: C و C0 را در برابر بار معادل محاسبه شده تأیید کنید و s0 را برای بدترین حالت ضربه بررسی کنید.
4. قفس، مواد و فاصله را انتخاب کنید: برنج ماشینکاری شده برای لرزش، فولاد کربن دار برای ضربه، C3 برای بارهای مداوم سنگین.
5. تناسب و روانکاری را تعریف کنید: شفت و محفظه را از جدول شرایط عملیاتی انتخاب کنید، سپس ویسکوزیته روغن را انتخاب کنید تا کاپا بین 2 تا 4 بماند.

سوالات متداول

C و C0 در مشخصات رولبرینگ استوانه ای به چه معناست؟

C درجه بندی بار دینامیکی پایه است، باری که تحت آن 90 درصد از یک گروه یاتاقان یکسان یک میلیون دور دوام می آورد. C0 درجه بندی بار استاتیک پایه است، باری که تغییر شکل دائمی 0.0001 برابر قطر غلتک در سنگین ترین تماس ایجاد می کند. از C برای محاسبات خستگی-عمر و از C0 برای ضریب ایمنی ساکن s0 = C0/P0 در شرایط شوک استفاده کنید.

چه زمانی باید از بلبرینگ NJ به جای یاتاقان NUP استفاده کنم؟

از NUP در جایی استفاده کنید که شفت باید به صورت محوری در هر دو جهت قرار گیرد، که آرایش موقعیت ثابت استاندارد در یک چرخ دنده است. از NJ در جایی استفاده کنید که مکان فقط در یک جهت مورد نیاز است و نیروی رانش مخالف توسط جزء دیگر انجام می شود، زیرا مجموعه NJ ساده تر است و حلقه دنده شلی ندارد.

چرا رولبرینگ های استوانه ای با بار سنگین معمولاً از ترخیص C3 استفاده می کنند؟

یک تداخل بر روی شفت و یک حلقه داخلی گرمتر بخش بزرگی از فاصله اسمی را در حین کار حذف می کند. اگر فاصله عملیاتی به صفر نزدیک شود، غلتک ها گوه می شوند و می لغزند و باعث لکه گیری و خرابی سریع می شود. C3 یک حاشیه ایمنی برای چیدمان های نصب شده و گرم کار فراهم می کند و C4 برای بارهای ضربه ای و اختلاف دمای بالا محفوظ است.

آیا می توانم غلتک کروی را با غلتک استوانه ای جایگزین کنم؟

فقط در صورتی که هم ترازی کنترل شود. یک غلتک استوانه ای استاندارد تقریباً 1 تا 2 دقیقه قوس نادرست را می پذیرد، در حالی که یک رولبرینگ کروی حدود 1 درجه یا بیشتر را تحمل می کند. اگر شفت تحت بار منحرف شود، یک غلتک استوانه‌ای که دارای بار لبه‌ای است، با وجود درجه شعاعی بالاتر، به سرعت از کار می‌افتد. قبل از انجام تغییر، تراز بدنه و شفت را بررسی کنید.