Milyen tényezők általában korlátozzák a PU mély horonygömb csapágyak maximális sebességét

A korlátozó sebesség szakmai korlátozó tényezői PU Deep Groove Ball csapágyak

A PU (poliuretán) mély horonygömbölyöket széles körben használják meghatározott alkalmazásokban, kiváló rezgési és zajcsökkentési tulajdonságaik és kopásállóságuk miatt. A hagyományos minden acélcsapágyakhoz képest azonban korlátozó sebességük általában szigorúbb korlátozásoknak vannak kitéve a PU külső réteg tulajdonságai miatt. A szakmai elemzés azt mutatja, hogy a PU mély horonygömbölyű csapágyak korlátozó sebességét elsősorban a következő négy tényező szabályozza.

A PU -anyagok termodinamikai korlátai

A PU mély groove golyóscsapágyak alapvető korlátozó tényezője a poliuretán anyag hő- és hőmérsékleti érzékenységében rejlik.

1. súrlódási hőtermelés és hőmérséklet felhalmozódása

Ha a csapágy nagy sebességgel működik, akkor a hőt súrlódás generálja a gördülő elemek és a versenypályák között, valamint a PU külső réteg rugalmas deformációja és visszanyerése. A PU Deep Groove golyóscsapágyakban a PU külső rétege gyenge hővezetők, és a hőeloszlás hatékonysága jóval alacsonyabb, mint a fém külső gyűrűje.

Hőfelhalmozódási hatás: A generált hőt nehéz gyorsan eloszlatni, ami a csapágy teljes üzemi hőmérséklete hirtelen emelkedést okoz.

Hőmérséklet lágyulása: A PU anyagok (különösen a hőre lágyuló poliuretán (TPU)) mechanikai tulajdonságai nagyon érzékenyek a hőmérsékletre. Miután az üveg átmeneti hőmérséklete vagy a specifikus hő elhajlás hőmérséklete (általában jóval alacsonyabb az acélé, túllépve, a PU külső réteg keménysége, elasztikus modulus és terheléshordozó képessége gyorsan csökken.

Állandó deformáció: A magas hőmérsékletek felgyorsítják a PU-anyag hőkezelő öregedését és állandó deformációját, ami csökkenti a külső gyűrűprofil pontosságát, tovább súlyosbítva a rezgést és a súrlódást, és egy ördögi ciklust hoz létre, amely végül a csapágy meghibásodásához vezet, és korlátozza a nagysebességű működést.

2. Ragasztó hőállóság

A PU külső réteg és a belső acél csapágygyűrű közötti kötési szilárdság szintén érzékeny a hőmérsékletre. A magas hőmérséklet ragasztási meghibásodást, szünetet vagy hámlást okozhat. Amint a PU külső réteg elválasztódik az acélgyűrűtől, a csapágy teljesen elveszíti működési képességét. Ezért a ragasztó maximális üzemi hőmérséklete az egyik szűk keresztmetszeté válik, amely korlátozza a csapágy maximális sebességét.

Dinamikus stressz és rugalmas tulajdonságok

Míg a PU -anyagok rugalmas tulajdonságai rezgéscsillapító előnyöket kínálnak, ezek kulcsfontosságú sebességkorlátozóvá válnak nagy dinamikus stressz mellett.

1. Rugalmas hiszterézis és energiaveszteség

A PU külső rétege rugalmas deformáción megy keresztül terhelés alatt. A nagysebességű folyamatos gördülés során ez a rugalmas deformáció és a visszanyerés magas frekvenciákon fordul elő. A poliuretán jelentős hiszterézishatást mutat, ami azt jelenti, hogy az energia elveszik a deformációs és helyreállítási folyamat során, amelyek mindegyike hőre alakul.

Hő szorzás: A sebesség növekedésével a deformációs frekvencia növekszik, ami az energiaveszteség és a hőtermelés nemlineáris növekedéséhez vezet. Ez a belső hőfelhalmozás másik fő forrása, közvetlenül korlátozva a felső sebességkorlátot.

2. centrifugális erő és deformáció

Közepes és nagy PU mély groove golyócsapágyak esetén a PU külső réteg centrifugális erője rendkívül nagy sebességgel jelentősen növekszik. Noha a PU anyag sűrűsége alacsonyabb, mint az acélé, a magas centrifugális erők radiális tágulást vagy kúszást okozhatnak a külső gyűrűben.

Dimenziós stabilitási kérdések: Ez a deformáció megzavarhatja a csapágy és a rögzítő lyuk közötti pontos illeszkedést, amely instabil csapágy működését, megnövekedett rezgést és akár a rögzítő ülésből való esetleges csapágy levonását eredményezheti, korlátozva a biztonságos sebességet a mechanikai tervezés szempontjából.

Belső acélcsapágy kialakítása és kenése

A PU Deep Groove golyócsapágy maximális sebességét szintén korlátozza a belső acélcsapágy tervezése és karbantartása.

1. Belső távolság és ketrec

A PU Deep Groove golyóscsapágyak általában a standard mély horonygömb -csapágyakon alapulnak. A belső radiális clearance és a ketrec típusa közvetlenül befolyásolja a maximális sebességet.

Clearance kiválasztása: A nagysebességű működés során a csapágyhőmérséklet emelkedik, ami az acél belső gyűrűjét és a gördülő elemeket kibővíti, ami csökkentett hézagot eredményez. A nem megfelelő távolság (például túl kicsi a C2 clearance) magas hőmérsékleten történő lefoglalást okozhat. Ezért ki kell választani a nagy sebességre alkalmas engedélyt.

Ketrec anyag: Acél és műanyag (például nylon) ketrecek maximális sebessége különbözik. A nejlon ketrecek magas hőmérsékleten lágyulnak és deformálódnak, tovább korlátozva a csapágy maximális sebességét.

2. Kenőanyag és kenési módszer

A PU Deep Groove golyócsapágy maximális sebességét szintén korlátozza a kenési körülményei.

Grease Life: Az előre kenhető csapágyak zsírja oxidálódik és gyorsan bomlik, magas hőmérsékleten, lerövidíti a zsír élettartamát, ami kenési meghibásodást és a súrlódás hirtelen növekedését eredményezi. Ezért a sebességet szigorúan szabályozni kell a zsír maximális üzemi hőmérsékleti tartományán belül.

Külső terhelések és működési feltételek

A külső feltételek átfogó hatással vannak a PU csapágyak maximális sebességére.

1. Radiális és tengelyirányú terhelések

A csapágy által viselt ekvivalens dinamikus terhelés kulcsfontosságú tényező a megengedett sebesség meghatározásához.

Nagy terhelési határ: A magasabb terhelések növelik az érintkezési feszültséget a gördülő elemek és a versenypályák között, növelve a PU külső réteg rugalmas deformációját és több hőt generálva. A túlzott feszültség miatt a PU külső rétegének gyors fáradtságának vagy károsodásának elkerülése érdekében a maximális sebességet ennek megfelelően kell csökkenteni.

2. Hőeloszlású környezet

A csapágy környezeti hőmérséklete és hőeloszlási körülményei közvetlenül befolyásolják a stabil működési tartományát. Magas környezeti hőmérsékleti körülmények között a csapágy hőmérsékleti emelkedési margója csökken, és a sebességet csökkenteni kell a túlmelegedés és a meghibásodás elkerülése érdekében. A jó hőeloszlás kialakítása (például a környező fémszerkezetek vagy a kényszerítő léghűtés) bizonyos mértékben növeli a megengedett sebességet.