A mélyhornyú golyóscsapágyak előfeszítést igényelnek? Teljes útmutató

A legtöbb szabványos alkalmazásban a mélyhornyú golyóscsapágyak nem igényelnek előfeszítést. Úgy tervezték, hogy szabályozott belső hézaggal működjenek, és az előfeszítés feltételes intézkedés olyan speciális helyzetekben, mint a nagy sebességű futás, a nagyon könnyű terhelés, a szigorú zajkorlátozás vagy a magas merevségi követelmények. Ez a cikk elmagyarázza, hogy valójában mit csinál az előfeszítés, mikor van erre valóban szükség a mélyhornyú golyóscsapágyakhoz, és hogyan kell alkalmazni a csapágy élettartamának lerövidülése nélkül.

Mi az előfeszítés a golyóscsapágyakban?

Az előfeszítés egy tartós axiális erő, amely a csapágyra a beépítés során hat, így a gördülő elemek folyamatosan érintkeznek a futópályákkal. Az erő megszünteti a szabad tengelyirányú holtjátékot, amely a csapágyon belül semleges, tehermentes állapotban van. Gyakorlatilag az előfeszítés a csapágy belső hézagát szabályozott nyomó állapottá alakítja.

A belső hézag és az előfeszítés különböző dolgok. A belső hézag a gyárilag a csapágyba tervezett beépített játék, C0, C2, C3 vagy hasonló besorolású. Az előtöltés az összeszereléskor létrehozott terhelési állapot. Ha az alkalmazott axiális előterhelés elég nagy ahhoz, hogy felemésztse a belső hézagot, az üzemállapot gyakorlatilag negatív hézaggá válik.

Az előfeszítés alapvető célja, hogy megakadályozza a gördülő elemek megcsúszását vagy a futópályákkal való érintkezés pillanatnyi elvesztését. Folyamatos érintkezés esetén a mozgás egyenletesebb, az ütközési erők megszűnnek, és a csapágyegység mérhetően merevebbé válik.

A mélyhornyú golyóscsapágyaknak általában előfeszítésre van szükségük?

Nem. Szabványos radiális terhelések és mérsékelt sebesség mellett a mélyhornyú golyóscsapágyakat úgy tervezték és gyártják, hogy előfeszítés nélkül működjenek. A szabványos csapágyakba épített belső hézag megfelel a hőtágulásnak és a normál terheléselhajlásnak. Ezért a használatban lévő mélyhornyú golyóscsapágyak többsége pontosan úgy működik, ahogy a dobozból származik.

A mélyhornyú golyóscsapágyak a Conrad összeszerelési módszert alkalmazzák, amelyben a golyókat a belső és a külső gyűrűk közötti résen keresztül helyezik be, majd egyenletesen elosztják a ketrec mellett. Ez a konstrukció természetesen alkalmas meghatározott hézaggal való futásra, nem pedig kényszerített axiális érintkezésre. Az előfeszítés kiszorítja a csapágyat a tervezett hézagalapú üzemállapotból, ami csak akkor indokolt, ha az alkalmazás igényli.

Az olyan szabványos sorozatok, mint a 6000, 6200, 6300, 6800 és 6900, előterhelés nélkül vannak beépítve a motorokba, szivattyúkba, háztartási készülékekbe és általános erőátviteli berendezésekbe. Sok motorgyártó a szabványos csapágyakat közvetlenül a tengelyre és a házba szereli előfeszítés nélkül. Ez az alapértelmezett elvárás az egész iparágban, és ez vonatkozik rá mélyhornyú golyóscsapágyak motorokhoz csakúgy, mint az általános célú csapágyak esetében.

Olyan alkalmazásokhoz, amelyek nem igényelnek különleges merevséget vagy zajteljesítményt, általában elegendő egy szabványos tömített csapágy. A tömített 6000-es sorozatú mélyhornyú golyóscsapágy gumitömítésekkel például megőrzi a belső hézag állapotát a beépítés és az üzemeltetés során, és a tipikus motor- és szivattyúszervizben előterhelés nélkül működik.

Nagykereskedelmi 6000RS szénacél kettős gumitömítésű mélyhornyú golyóscsapágyak A Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd. kínai nagykereskedelmi 6000RS szénacél kettős gumitömítésű mélyhornyú golyóscsapágygyár... Termék megtekintése →

Mikor igényelnek előfeszítést a mélyhornyú golyóscsapágyak?

Az előfeszítés akkor válik relevánssá, ha az üzemi körülmények egy mélyhornyú golyóscsapágyat a szabványos hézagtartományon kívülre tolnak. Az alábbi helyzetek azok, amelyek a gyakorlatban leggyakrabban fordulnak elő.

Nagy sebességű működés

Amikor a dn érték (a furat átmérője milliméterben szorozva a tengely fordulatszámával (rpm-ben)) megközelíti a nagy fordulatszám-tartományt, a centrifugális erők felemelhetik a gördülő elemeket a külső futópályáról, és megcsúszhatnak. Az axiális előfeszítés folyamatosan érintkezésben tartja a golyókat mindkét futópályával, megakadályozva a megcsúszást és az általa termelt hőt. Nagysebességű motorszervizhez, nagy sebességű motoros csapágyak szigorúbb geometriai szabályozással készülnek, de a beépítési módnak továbbra is meg kell egyeznie a sebességgel. Ebben a tartományban a könnyű axiális előfeszítés általános és elfogadott mérnöki gyakorlat.

Kis sugárirányú terhelés nagy sebességgel

Ha a sugárirányú terhelés nagyon kicsi, jellemzően a csapágy dinamikus terhelésének körülbelül 1-2 százaléka alatt van, előfordulhat, hogy a gördülő elemek nem gördülnek megbízhatóan, és ehelyett a futópályákon belül csúsznak. Ez a csúszás kopást és megemelkedett hőmérsékletet okoz. Az enyhe előfeszítés stabil érintkezési erőt hoz létre a golyók és a futópályák között. Ez az oka annak miniatűr mélyhornyú golyóscsapágyak A kisméretű műszerekben és a könnyű motorokban használt motorok gyakran előfeszítettek rugóval, amikor nagy sebességgel működnek.

Nagykereskedelmi MR104ZZ Miniatűr mélyhornyú golyóscsapágygyár, gyártók - Zh A Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd. kínai nagykereskedelmi MR104ZZ miniatűr mélyhornyú golyóscsapágy gyár és gyártók, részletek... Termék megtekintése →

Változó vagy lökésszerű terhelések

Amikor a terhelés iránya vagy nagysága gyakran változik, a csapágyhézag rövid ideig tartó érintkezésvesztést okoz, amelyet ütközés követ, amikor a terhelés visszatér. Az előfeszítés megszünteti ezt a hézagot, így a gördülő elemek érintkezésben maradnak a terhelés megfordításával, csökkentve az ütközési zajt és a mechanikai fáradtságot.

Szigorú zaj- vagy rezgéskorlátozás

Az előfeszítés elnyeli a belső hézagot, és korlátozza a labda ellenőrizetlen mozgását, ami csökkenti a csapágy által kibocsátott zajt. Szigorú hang- vagy rezgéshatárokkal rendelkező alkalmazásokban az enyhén előfeszített csapágy csendesebben működik, mint az azonos csapágy lazán. Az állandóan csendes működés érdekében alacsony zajszintű mélyhornyú csapágyak adjon hozzá egy extra szintű gyártási tűrésszabályozást az alkalmazás által igényelt előterheléshez.

Nagy merevség vagy pozicionálási pontosság

Az előfeszítés összenyomja a csapágy rugalmas eltérítési zónáját, így a tengelyhelyzet kevésbé tolódik el változó terhelések hatására. A szerszámgépek orsói, pozicionáló fokozatai és mérőberendezései erre a hatásra támaszkodnak a stabil tengelyhelyzet megtartása érdekében.

Ha még mindig bizonytalan, futtassa át ezt az ellenőrzőlistát:

• A működési fordulatszám dn értékben nagy? Ha igen, tervezzen axiális előfeszítést.
• A sugárirányú terhelés a névleges dinamikus terhelés nagyjából 1-2 százaléka alatt van? Ha igen, enyhe előfeszítés javasolt.
• Gyakran változtatja a terhelés irányát, vagy rázkódást tartalmaz? Ha igen, az előfeszítés stabilizálja a csapágyat.
• Szigorúak a zaj- vagy rezgéshatárok? Ha igen, kombinálja az előfeszítést alacsony zajszintű csapágyminőséggel.
• A terhelés egyenletes, mérsékelt és többnyire sugárirányú? Ha igen, telepítse előtöltés nélkül.

Axiális előfeszítés alkalmazása mélyhornyú golyóscsapágyakon

Miután meggyőződött arról, hogy az előtöltés szükséges, a következő kérdés az, hogyan kell ezt alkalmazni. Három módszert használnak általánosan.

Rugós előfeszítés

A legmegbocsátóbb módszer a rugó előfeszítése. Egy Belleville alátét vagy tekercsrugó szabályozott axiális erőt fejt ki a külső gyűrűre vagy a belső gyűrűre. Mivel a rugó viszonylag állandó erőt tart fenn akkor is, ha a hőtágulás megváltoztatja a csapágyülések közötti távolságot, a rugó előfeszítése a legbiztonságosabb választás mélyhornyú golyóscsapágyak esetén. Ez a standard megoldás az egycsapágyas konfigurációkhoz is, ahol az egyik csapágy hordozza a terhelést, és a rugó egyszerűen érintkezésben tartja a gördülőelemeket.

Kettős csapágyas elrendezés

A második módszer két mélyhornyú golyóscsapágyat használ, amelyek egymással szemben vagy hátul vannak felszerelve. Az előfeszítést a belső gyűrűs távtartó és a külső gyűrűs távtartó közötti szélességkülönbség határozza meg. A megmunkált távtartók határozzák meg, hogy a két csapágy mekkora tengelyirányú erőt fejt ki egymásra. Ez a konfiguráció merevebb rendszert eredményez, de pontos távtartó megmunkálást és gondos összeszerelést igényel.

Záróanya vagy végburkolat beállítása

A harmadik módszer a merev axiális pozicionálás ellenanyával vagy végburkolattal. A csapágyat axiálisan rögzítjük, amíg a belső hézag fel nem szívódik. Ez a módszer egyszerű, de a legkevésbé megbocsátó, mert a szorítóerőt nehéz mérni, és a hőtágulás a megfelelő előfeszítést gyorsan túlzóvá alakíthatja.

Hozzávetőleges referenciaként a mélyhornyú golyóscsapágy axiális előfeszítése általában a csapágy axiális dinamikus terhelésének körülbelül 0,5–2 százaléka közé esik. A pontos érték a csapágy méretétől, a működési sebességtől és az alkalmazás által megkívánt merevségtől függ, ezért ezt az ábrát tekintse kiindulási pontnak, nem pedig végső specifikációnak. A csapágy gyártójának meg kell erősítenie az Ön konkrét feladatához javasolt előfeszítést.

A túlzott előterhelés kockázatai – és azok elkerülése

A túl sok előterhelés alkalmazása gyakoribb terepi probléma, mint a túl kevés alkalmazása. Ha az előfeszítő erő túl nagy, a gördülő elemek és a futópályák közötti súrlódás meredeken megnő, és az első látható jel az üzemi hőmérséklet emelkedése. Ha a ház hőmérséklete folyamatosan több mint körülbelül 30°C-kal a környezeti hőmérséklet felett van, az arra figyelmeztet, hogy az előfeszítést, a hézagosztályt vagy a kenést felül kell vizsgálni.

Az emelkedett hőmérséklet a második problémához vezet: a kenőanyag felgyorsult lebomlásához. Amikor a zsír vagy az olaj elveszíti filmszilárdságát, fém-fém érintkezés következik be, és a kopás gyorsan felgyorsul. Ugyanakkor az effektív csapágyterhelés nagyobb, mint a külső terhelés, mivel az előterhelés növeli a belső feszültségi állapotot, ami lerövidíti a kiszámított kifáradási élettartamot.

A rendellenes zaj egy másik hasznos jel. A megfelelően előfeszített csapágy halkabban működik, mint egy laza, de a túlzott előfeszítés magasabb nyöszörgést vagy durva hangot kelt, mivel a gördülő elemek deformálják a futópályákat. Ha az előterhelés alkalmazása után megnő a zaj, először csökkentse az előfeszítő erőt, mielőtt más paramétereket módosítana. A zajos csapágyak mögött meghúzódó tényezőkről bővebben lásd zaj és vibráció szabályozása mélyhornyú golyóscsapágyakban .

A tervezési szintű kockázatot is szem előtt kell tartani. A mélyhornyú golyóscsapágyak nem az ideális választás, ha egy alkalmazás gyakori, precíz kétirányú axiális pozicionálást igényel. A szögletes érintkező golyóscsapágyakat kifejezetten axiális előfeszítésre és jobb axiális merevségre tervezték. Ha a pozicionálási pontosság a vezetési követelmény, gondolja át újra a csapágy típusát, mielőtt a mélyhornyú golyóscsapágy előfeszítésének növelése mellett döntene.

Hogyan határozzuk meg az előfeszítési követelményeket csapágyak rendelésekor

Szabványos mélyhornyú golyóscsapágyak szállítják előfeszítés nélkül; előterhelés jön létre az összeszerelés helyén. A rendelési folyamatnak továbbra is tükröznie kell az előfeszítési tervet, mert a csapágy belső hézagosztálya közvetlenül befolyásolja, hogy mekkora előterhelés alkalmazható a szervizelés során.

Válassza ki a belső hézagosztályt az előterhelési céllal együtt. A C3 hézag gyakori a magas hőmérsékletű vagy nagy sebességű üzemben, mert teret hagy a hőtágulásnak, és az axiális előfeszítés a csökkent effektív hézag ellen hat. Precíziós alkalmazásokhoz, ahol minimális belső holtjáték elfogadható, C2 vagy szűkebb hézagosztály adható meg. Világosan adja meg a hézagosztályt és az előfeszítő erőt, amikor a beszállítóval közli igényeit.

Ha az alkalmazásnak megfelelő csapágypárokra van szüksége állandó előfeszítéssel, akkor ezt a sorrendben mondja meg. Az előfeszített páros konfigurációhoz tervezett csapágyakat megfelelő méretekkel kell kiválasztani vagy gyártani; egy szabványos készen kapható pár nem garantáltan ugyanazt az előtöltési viselkedést produkálja.

Az egyedi konfigurációk külön figyelmet érdemelnek. A nem szabványos kialakítások, mint például a kiterjesztett belső gyűrűk, a speciális tömítések vagy a módosított ketrec anyagok, kölcsönhatásba léphetnek az előfeszítési módszerrel. Az előfeszítő erő és a hézagosztály megbeszélése a gyártóval a tervezési szakaszban megakadályozza azt a helyzetet, hogy a szállított alkatrész nem tudja elérni a tervezett előfeszítést. Egyedi igényekhez, egyedi, nem szabványos csapágymegoldások adaptálható az alkalmazás előterhelési és hézagspecifikációihoz.

Egyedi, nem szabványos golyóscsapágy-gyártók, -beszállítók Kína nem szabványos golyóscsapágygyártói és OEM/ODM nem szabványos csapágybeszállítóiként a Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd. su... Termék megtekintése →

Következtetés: Az előtöltés feltételes követelmény, nem alapértelmezett

Az, hogy a mélyhornyú golyóscsapágyaknak előfeszítésre van szükségük, teljes mértékben az üzemi körülményektől függ. Normál radiális terhelés mérsékelt fordulatszámon előterhelés nélkül megfelelően működik; a belső hézag a csapágy kialakításának része. A nagy sebesség, a nagyon kis terhelés, a változó terhelési irány, a szigorú zajhatárok és a magas merevségi követelmények mind indokolják az axiális előfeszítést. Előfeszítés esetén a rugós rendszer a legbiztonságosabb módszer, és az előfeszítő erőt konzervatív oldalon kell tartani, mert a túlzott előfeszítés hőt, zajt és lerövidíti a csapágy élettartamát.

Tekintse át alkalmazását az 1. táblázatban felsorolt ​​feltételeknek megfelelően. Ha ezek közül bármelyik fennáll, a csapágyak megrendelésekor tervezze meg az előterhelést a hézagosztályokkal együtt. Ha egyik sem alkalmazható, akkor pontosan úgy szerelje be a csapágyat, ahogyan azt működésre tervezték – előterhelés nélkül.