درک یاتاقان های توپ تماس زاویه ای: طراحی ، برنامه ها و انتخاب

چیست یاتاقان های توپ تماس زاویه ای و چگونه کار می کنند؟

یاتاقان های توپ تماس زاویه ای اجزای دقیق هستند که برای کنترل بارهای شعاعی و محوری ترکیبی طراحی شده اند. بر خلاف یاتاقان های شعاعی ، ساخت و سازهای منحصر به فرد آنها به آنها امکان می دهد تا از نیروها با زاویه ای ("زاویه تماس") پشتیبانی کنند ، که باعث افزایش عملکرد در برنامه های پر سرعت یا سنگین می شود. اجزای اصلی شامل حلقه های داخلی و بیرونی ، توپ و قفس است که فاصله توپ را حفظ می کند.

بلبرینگ های توپ تماس با زاویه ای تک ردیف 7200 سری 7200

ویژگی های طراحی کلیدی

• زاویه تماس (به طور معمول 15 تا 40 درجه) تجارت ظرفیت بار را بین نیروهای محوری و شعاعی تعیین کنید
• طرح های تک ردیف متداول هستند ، اما تنظیمات دو ردیف یا چهارگانه برای نیازهای تخصصی وجود دارد
• مواد از فولاد کروم استاندارد گرفته تا هیبریدهای سرامیکی برای شرایط شدید

مکانیک توزیع بار

سطوح تماس زاویه دار یک مثلث نیرو ایجاد می کند که بارها را به طور کارآمد برطرف می کند. به عنوان مثال:

بهترین یاطاقان توپ تماس زاویه ای برای برنامه های پر سرعت

عملیات با سرعت بالا یاتاقان هایی با اصطکاک کم ، مقاومت در برابر گرما و تحمل دقیق را تقاضا می کند. طراحی بهینه چندین عامل مهم را با هم ترکیب می کند:

انتخاب مواد

توپ های سرامیکی (نیترید سیلیکون) نیروهای گریز از مرکز را 40 ٪ در مقایسه با فولاد در سناریوهای با سرعت بالا کاهش می دهند. با این حال ، یاتاقان های کامل سرامیکی ممکن است فاقد سختی مورد نیاز برای بارهای شوک باشند.

ملاحظات طراحی قفس

• قفس پلی آمید ارتعاشات را کاهش می دهد اما محدودیت دما (120 درجه سانتیگراد) دارند
• قفس های برنز دمای بالاتر را تحمل می کنند اما وزن را افزایش می دهند
• برنج ماشینکاری بهترین سازش را برای اکثر کاربردهای صنعتی ارائه می دهد

تماس زاویه ای در مقابل یاتاقان های توپ شیار عمیق : چه موقع انتخاب کنید

در حالی که هر دو نوع تحمل از توپ استفاده می کنند ، برنامه های آنها به طور قابل توجهی متفاوت است:

مقایسه عملکرد

دستورالعمل های کاربرد

تماس زاویه ای را وقتی:

• بارهای ترکیبی بیش از 20 ٪ مؤلفه محوری
• تنظیم قبل از بار برای استحکام سیستم ضروری است
• نصب جفت شده عملی است (پشت به پشت ، چهره به چهره)

چگونه ظرفیت بار را برای یاطاقان توپ تماس زاویه ای محاسبه کنید

محاسبات بار دقیق از خرابی زودرس جلوگیری می کند. رتبه اصلی بار دینامیکی (C) و رتبه بار استاتیک (C0) از کاتالوگ های سازنده پایه و اساس را تشکیل می دهد ، اما شرایط دنیای واقعی نیاز به تنظیم دارد.

فرمول بار معادل پویا

P = xfr yfa
کجا:
x = فاکتور شعاعی (0.35-1.5)
y = ضریب محوری (0.57-2.3)
مقادیر به زاویه تماس و سری بلبرینگ بستگی دارند

برآورد امید به زندگی

L10 = (C/P)^3 × 1 میلیون چرخش
برای قابلیت اطمینان 90 ٪. محیط های سخت ممکن است به محاسبات L10A با عوامل آلودگی نیاز داشته باشد.

بلبرینگ های توپ تماس زاویه ای را از پیش بارگذاری کنید : تکنیک ها و مزایا

از پیش بارگذاری ، ترخیص داخلی را برای تقویت سفتی سیستم و کاهش لرزش از بین می برد. روشهای متداول عبارتند از:

انواع پیش بارگذاری محوری

• پیش از بار بهار : با وجود گسترش حرارتی ، نیروی ثابت را حفظ می کند
• پیش بارگذاری سفت و سخت : از فاصله ها برای جابجایی ثابت استفاده می کند (بهتر برای استحکام بالا)

اندازه گیری از پیش بارگذاری

شاخص های شماره گیری جابجایی محوری را اندازه گیری می کنند (به طور معمول 0.02-0.08 میلی متر برای یاتاقان های متوسط). پیش بار بیش از حد باعث افزایش اصطکاک می شود. از پیش بار کافی اجازه بازی را می دهد.

عیب یابی مشترک حالت های خرابی تحمل توپ تماس زاویه ای

شناخت الگوهای شکست به اجرای اقدامات اصلاحی کمک می کند:

لکه دار

گودال سطح نشانگر سایش طبیعی (انقضاء زندگی L10) یا آلودگی است. مقایسه با:

بار اضافی

تغییر رنگ (آبی/قهوه ای) روغن کاری ناکافی یا پیش بار بیش از حد را نشان می دهد. نظارت مادون قرمز به تشخیص مسائل مربوط به مرحله اولیه کمک می کند. $ $