صفحه اصلی / اخبار و وبلاگ ها / اخبار صنعت / یاتاقان غلتکی تماسی زاویه ای دو ردیفه برای چه مواردی استفاده می شود؟
اخبار صنعت

یاتاقان غلتکی تماسی زاویه ای دو ردیفه برای چه مواردی استفاده می شود؟

بلبرینگ های غلتکی تماسی دو ردیفه عمدتاً در برنامه هایی استفاده می شود که نیاز به مدیریت همزمان دارند بارهای شعاعی بالا، بارهای محوری قابل توجه از هر دو جهت و بارهای لحظه ای - همه در یک چیدمان بلبرینگ جمع و جور و تک واحدی. هر زمان که یک شفت یا مجموعه دوار باید در یک مکان واحد بدون پیچیدگی جفت کردن دو یاتاقان تک ردیفی جداگانه پشتیبانی شود، آنها راه حل مهندسی انتخابی هستند.

از نظر عملی، این یاتاقان‌ها در دوک‌های ماشین ابزار، گردن‌های رول آسیاب نورد، گیربکس‌های صنعتی سنگین، شفت‌های پمپ و کمپرسور، سیستم‌های گام توربین‌های بادی و محرک‌های هوافضا دقیق ظاهر می‌شوند - هر جایی که ظرفیت بار ترکیبی، سختی محوری و دقت در حال اجرا باید در یک موقعیت واحد وجود داشته باشد. زاویه تماس آنها معمولاً بین 25 تا 40 درجه است ، با زوایای بالاتر ظرفیت بار محوری بیشتر و زوایای کمتر به نفع سرعت و ظرفیت شعاعی بالاتر است.

درک طرح: چرا دو ردیف تفاوت ایجاد می کنند

برای درک کاربردها، درک اینکه چه چیزی این نوع بلبرینگ را از نظر ساختاری متمایز می کند کمک می کند. یک غلتک تماسی زاویه‌ای دو ردیفه از دو ردیف عناصر غلتشی تشکیل شده است - غلتک‌های مخروطی یا غلتک‌های استوانه‌ای با راهروهای زاویه‌دار - که در یک پیکربندی مخالف (چه پشت به پشت یا رو به رو) در یک حلقه بیرونی و اغلب یک مجموعه حلقه داخلی قرار گرفته‌اند.

این آرایش مخالف دو خط بار ایجاد می کند که (رو به رو / آرایش O) یا واگرا ( پشت به پشت / آرایش X) نسبت به محور یاتاقان ایجاد می کند. نتیجه یک واحد یاتاقان است که می تواند:

  • بارهای شعاعی را حمل کنید که یک یاتاقان صرفاً رانش قادر به تحمل آن نیست
  • در برابر نیروهای محوری در هر دو جهت محور مثبت و منفی به طور همزمان مقاومت کنید
  • مخالفت با ممان های کج شدن (بارهای خمشی) که باعث خرابی زودرس یاتاقان های تک ردیفی می شود.
  • توزیع بار مؤثر گسترده‌تری نسبت به دو یاتاقان جداگانه در فاصله محوری یکسان ارائه دهید

آرایش پشت به پشت (X) مقاومت بار لحظه ای برتر را ارائه می دهد زیرا خطوط بار به سمت بیرون واگرا می شوند و یک دهانه یاتاقان مجازی گسترده تر ایجاد می کنند. آرایش چهره به چهره (O) در برابر ناهماهنگی شفت و انبساط حرارتی تحمل بیشتری دارد. انتخاب بین این پیکربندی ها مناسب بودن برای محیط های کاربردی خاص را تعیین می کند.

Spindles ماشین ابزار: کاربرد دقیق

یکی از سخت‌گیرانه‌ترین و رایج‌ترین کاربردها برای یاتاقان‌های غلتکی تماسی زاویه‌ای دو ردیفه، در دوک‌های ماشین ابزار است - شفت‌های چرخشی که ابزارهای برش یا قطعات کار را در ماشین‌های تراش، ماشین‌های فرز، ماشین‌های آسیاب و مراکز ماشینکاری نگه می‌دارند و به حرکت در می‌آورند.

در این زمینه، یاتاقان باید خواسته های متناقض را به طور همزمان برآورده کند: باید به اندازه کافی سفت باشد تا در برابر نیروهای برشی (که بارهای شعاعی و محوری به علاوه ممان های خمشی ایجاد می کند) مقاومت کند و در عین حال با دقت کافی برای تولید سطوح ماشینکاری شده در محدوده تحمل های میکرومتری کار کند. یاتاقان های اسپیندل در ماشین های سنگ زنی دقیق ممکن است برای حفظ خروجی شعاعی زیر 1 میکرومتر (0.001 میلی متر) مورد نیاز باشد. در سرعت های کاری که می تواند بیش از 15000 RPM باشد.

بلبرینگ های زاویه ای دو ردیفه در محدوده زاویه تماس 15 درجه تا 25 درجه بر انتهای پرسرعت این برنامه غالب است، در حالی که رولبرینگ های مخروطی دو ردیفه با زوایای تماس 30 تا 40 درجه، دوک های سنگین تر و با سرعت کمتری را که در مراکز تراشکاری سنگین و آسیاب های خسته کننده یافت می شوند، خدمت می کنند. مزیت کلیدی در هر دو مورد این است که یک موقعیت یاتاقان واحد تمام جهات بار را کنترل می کند - ساده کردن طراحی اسپیندل، کاهش طول محفظه و بهبود مدیریت حرارتی در مقایسه با ترتیبات دو بلبرینگ.

کارخانه های نورد: کنترل نیروهای شعاعی و محوری شدید

کارخانه های نورد مورد استفاده در تولید فولاد، آلومینیوم و مس یاتاقان ها را تحت برخی از شدیدترین شرایط بارگذاری ترکیبی در ماشین آلات صنعتی قرار می دهند. رول های کار و رول های پشتیبان در یک کارخانه نورد سرد یا گرم، نیروهای شعاعی عظیمی را از فشار نورد تجربه می کنند. نیروهایی که می توانند به چندین میلیون نیوتن در آسیاب های صفحه سنگین برسند - در حالی که به طور همزمان نیروهای محوری قابل توجهی را از تاج جانبی رول و مواد در حال شکل‌دهی تجربه می‌کنند.

رولبرینگ های مخروطی چهار ردیفه (که اساساً دو واحد دو ردیفه هستند که با هم مونتاژ می شوند) انتخاب غالب برای موقعیت های گردن غلتک آسیاب نورد سنگین هستند، اما غلتک های تماسی زاویه ای دو ردیفه نقش مهمی در موقعیت های میانی، موقعیت های رانش و سیستم های تنظیم این آسیاب ها ایفا می کنند. توانایی آنها برای تطبیق جابجایی محوری ناشی از رشد حرارتی در حالی که هنوز بار شعاعی کامل را حمل می کنند، آنها را به ویژه برای سیستم های موقعیت یابی رول پشتیبان که در آن موقعیت محوری دقیق رول مورد نیاز است، مناسب می کند.

در کاربردهای نورد سرد که کیفیت پرداخت سطح بسیار مهم است، انحراف کم و سفتی بالا رولبرینگ‌های تماسی زاویه‌ای دو ردیفه مستقیماً به قوام شکاف رول کمک می‌کنند - که به یکنواختی ضخامت نوار در عرض کامل محصول نورد شده تبدیل می‌شود.

گیربکس ها و سیستم های انتقال

در گیربکس های صنعتی و سنگین، مش بندی چرخ دنده ها هم نیروی شعاعی (عمود بر محور) و هم نیروهای محوری (در امتداد محور شفت) را به طور همزمان ایجاد می کند. چرخ دنده های حلزونی، چرخ دنده های مخروطی مارپیچی و چرخ دنده های حلزونی همگی نیروی رانش محوری تولید می کنند که باید توسط یاتاقان های شفت جذب شوند. بلبرینگ های دو ردیفه تماسی زاویه ای برای این موقعیت های شفت مناسب هستند زیرا آنها بار ترکیبی را در یک واحد فشرده بدون نیاز به یک یاتاقان رانش جداگانه در کنار یاتاقان شعاعی تحمل می کنند.

در یک گیربکس مارپیچ معمولی، زاویه مارپیچ دندانه ها یک جزء نیروی محوری متناسب با نیروی مماسی ضرب در مماس زاویه مارپیچ ایجاد می کند. برای زاویه مارپیچ 20 درجه و نیروی مماسی 50 کیلونیوتن، نیروی محوری تقریباً 18 کیلو نیوتن خواهد بود - بار قابل توجهی که باید به طور مداوم از طریق یاتاقان به بدنه واکنش نشان دهد. یک یاتاقان تماس زاویه ای دو ردیفه در این موقعیت شفت، نیاز به یک یقه رانش جداگانه یا یاتاقان اضافی را از بین می برد و هم تعداد قطعات و هم پوشش کلی گیربکس را کاهش می دهد.

گیربکس های نیروی محرکه دریایی، گیربکس های اصلی توربین بادی، درایوهای کششی لوکوموتیو، و گیربکس های میکسر صنعتی بزرگ، همه کاربردهایی هستند که در آن رولبرینگ های زاویه ای دو ردیفه این عملکرد ترکیبی حمل بار را در موقعیت های شفت که برای قابلیت اطمینان سیستم حیاتی است، ارائه می دهند.

پمپ ها و کمپرسورها: رانش محوری تحت عملکرد مداوم

پمپ‌های گریز از مرکز و کمپرسورها نیروهای رانش محوری قابل توجهی را بر روی محورهای پروانه خود در نتیجه اختلاف فشار در سراسر پروانه ایجاد می‌کنند. در یک پمپ گریز از مرکز تک مرحله ای، رانش محوری خالص معمولاً توسط یک یاتاقان رانش اختصاصی در انتهای غیر محرک شفت جذب می شود. برای پمپ‌های چند مرحله‌ای یا کمپرسورهای فشار بالا، این رانش محوری می‌تواند به ده‌ها کیلونیوتون برسد و ممکن است تحت شرایط عملیاتی خاص جهت را برعکس کند - یاتاقان‌های غلتکی تماسی زاویه‌ای دو ردیفه را به نوع یاتاقان مناسب برای این موقعیت تبدیل می‌کند.

مزایای کلیدی در کاربردهای پمپ و کمپرسور عبارتند از:

  • ظرفیت بار محوری دو طرفه هنگامی که شرایط عملکرد پمپ می تواند رانش محوری معکوس ایجاد کند (به عنوان مثال، در هنگام راه اندازی گذرا یا معکوس شدن جریان) نیاز به یقه های رانش جداگانه را از بین می برد.
  • سفتی بالا انحراف محور را در پروانه کاهش می دهد، عملکرد آب بندی را بهبود می بخشد و سطوح ارتعاش را کاهش می دهد که سایش آب بندی را تسریع می کند.
  • پوشش محوری فشرده طول کلی پمپ را کاهش می دهد و نصب را در محیط های کارخانه فرآیند با محدودیت فضا ساده می کند.
  • عمر طولانی تحت عملکرد مداوم در صورت روغن کاری مناسب - واحدهای به خوبی نگهداری شده در کاربردهای پمپ به طور معمول به دست می آورند عمر سرویس L10 بیش از 50000 ساعت است

سیستم های پیچ و خم توربین بادی

توربین‌های بادی مجموعه منحصر به فردی از چالش‌های باربری را به دلیل ترکیبی از سرعت‌های چرخشی آهسته، بارهای بسیار بالا، معکوس‌کردن جهت‌های بار و نیاز به چندین دهه عمر مفید بدون نیاز به نگهداری ارائه می‌کنند. یاتاقان‌های غلتکی تماسی زاویه‌ای دو ردیفه به طور گسترده در دو زیرسیستم مهم توربین بادی استفاده می‌شوند: یاتاقان‌های پیچ پره و یاتاقان انحرافی ناسل.

بلبرینگ پیچ تیغه

هر تیغه روتور از طریق یک یاتاقان گام به هاب متصل می شود که به تیغه اجازه می دهد حول محور طولی خود بچرخد و زاویه گام تیغه را برای کنترل توان خروجی و محافظت از توربین در بادهای شدید تنظیم می کند. بلبرینگ گام باید تمام وزن تیغه را تحمل کند (که می تواند بیشتر از آن باشد 20 تن برای تیغه های بلندتر از 60 متر ) به عنوان بار شعاعی / لحظه ای در حالی که به طور همزمان نیروی محوری آیرودینامیکی را در نظر می گیرد و امکان چرخش کنترل شده برای تنظیم زمین را فراهم می کند.

بلبرینگ‌های حلقه‌ای دو ردیفه تماسی زاویه‌ای - اساساً نسخه‌های با قطر بزرگ (1.5 تا 3 متر) اصل تماس زاویه‌ای دو ردیفه - راه‌حل استاندارد برای این کاربرد است. سختی لحظه ای آنها از شیب تیغه تحت بارگذاری نامتقارن جلوگیری می کند در حالی که ظرفیت محوری آنها نیروهای رانش باد را کنترل می کند.

بلبرینگ Nacelle Yaw

یاتاقان انحرافی ناسل (محفظه شامل ژنراتور و پیشرانه) را به برج متصل می کند و به کل ناسل اجازه می دهد تا بچرخد و جهت های باد را در حال تغییر دنبال کند. این بلبرینگ با قطر بزرگ - معمولا قطر 2 تا 4 متر در توربین‌هایی در مقیاس کاربردی - باید وزن کامل مجموعه ناسل و روتور (اغلب 100 تن یا بیشتر) را تحمل کند و در عین حال در برابر لحظه واژگونی ناشی از بارگذاری باد مقاومت کرده و امکان چرخش آهسته و کنترل‌شده توسط موتورهای درایو انحراف را فراهم کند. پیکربندی‌های تماس زاویه‌ای دو ردیفه، ترکیب لازم از ظرفیت بار شعاعی، محوری و لحظه‌ای را در یک ساختار یاتاقان حلقه‌ای یکپارچه فراهم می‌کنند.

کاربردهای هوافضا و دفاع

در مهندسی هوافضا، وزن، قابلیت اطمینان و چگالی عملکرد بسیار مهم است - و یاطاقان غلتکی تماسی زاویه‌ای دو ردیفه هر سه را ارائه می‌کنند. کاربرد آنها شامل لوازم جانبی موتور هواپیما، محرک های کنترل پرواز، نقاط محوری ارابه فرود، اجزای سر روتور هلیکوپتر و گیمبال های سیستم هدایت موشک می شود.

گیربکس‌های لوازم جانبی موتور هواپیما که پمپ‌های هیدرولیک، پمپ‌های سوخت، ژنراتورها و پمپ‌های جداکننده روغن را از هسته موتور به حرکت در می‌آورند، به شدت به یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای دو ردیفه روی شفت دنده خود متکی هستند. این بلبرینگ‌ها باید در محدوده‌های دمایی شدید - از -54 درجه سانتی گراد در کروز در ارتفاع بالا تا بیش از 150 درجه سانتی گراد در محیط روغن گیربکس - در حین رسیدگی به طیف کامل بارهای مش دنده ترکیبی.

در مکانیزم‌های محرک کنترل پرواز، که در آن فعال‌سازی سطح، بارهای محوری دو طرفه را روی مجموعه‌های بال‌اسکرو و میله محرک ایجاد می‌کند، یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای دو ردیفه سختی محوری لازم را برای به حداقل رساندن خطای موقعیت سطح کنترل تحت بار فراهم می‌کنند - یک نیاز حیاتی ایمنی در سیستم‌های کنترل پرواز اولیه.

تجهیزات معدنی و ساختمانی

تجهیزات معدنی و ساختمانی سنگین تحت شرایط شوک شدید و اضافه بار کار می کنند که به سرعت انواع یاتاقان های سبک تر را از بین می برد. رولربرینگ های دو ردیفه تماسی زاویه ای به طور گسترده در این محیط ها استفاده می شوند زیرا تماس خطی آنها بین غلتک های مخروطی و راه های مسابقه فراهم می کند. ظرفیت بار ضربه به طور قابل توجهی بالاتر از یاتاقان های توپ با اندازه معادل .

کاربردهای خاص عبارتند از:

  • توپی چرخ در کامیون ها و بیل مکانیکی: یاتاقان چرخ باید وزن وسیله نقلیه را به عنوان بار شعاعی، نیروهای پیچی را به عنوان بار لحظه ای، و نیروهای ترمز/کشش را به عنوان بار محوری حمل کند - سناریوی کلاسیک بار ترکیبی که یاتاقان های تماس زاویه ای دو ردیفه در یک واحد کنترل می شوند.
  • گیربکس های سیاره ای محرک نهایی: موقعیت چرخ دنده حلقوی و حامل سیاره بارگذاری شعاعی و محوری ترکیبی بالایی را از شبکه چرخ دنده سیاره ای تجربه می کنند که به یاتاقان هایی با بار ترکیبی بالا نیاز دارد.
  • یاتاقان های محور اصلی سنگ شکن: سنگ شکن های فکی و سنگ شکن های مخروطی بارهای شعاعی غیرعادی و با قدر بالا با اجزای محوری همزمان بر روی یاتاقان محور اصلی اعمال می کنند که نیاز به پیکربندی های دو ردیفه مقاوم برای بارهای ضربه ای سنگین دارند.
  • اتصالات چرخشی دکل حفاری و سیستم های محرک بالا: اجزای حفاری دوار باید وزن رشته مته (بار محوری)، واکنش های گشتاور حفاری (بار لحظه ای) و نیروهای تشکیل جانبی (بار شعاعی) را به طور همزمان تحمل کنند.

کاربردهای خودرو و وسایل نقلیه تجاری

در مهندسی خودرو، بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای دو ردیفه، نوع بلبرینگ استاندارد برای توپی چرخ‌های جلو در خودروهای سواری و خودروهای تجاری سبک هستند. بلبرینگ توپی چرخ جلو باید به طور همزمان وزن وسیله نقلیه (شعاعی)، نیروهای جانبی در پیچ (محوری و گشتاور) و نیروهای ترمز (محوری) را تحمل کند - همه اینها در حالی که با سرعت های مربوط به رانندگی در بزرگراه می چرخد ​​و عمر کامل خودرو را بدون تعویض زنده می ماند.

واحدهای بلبرینگ توپی چرخ مدرن (HBU — هاب بلبرینگ نسل 1، 2 و 3) یاتاقان تماس زاویه ای دو ردیفه را با فلنج توپی چرخ، حلقه سنسور ABS و گاهی اوقات رابط مشترک CV را در یک مجموعه مهر و موم شده و بدون نیاز به تعمیر ادغام می کنند. این واحدها برای عمر مفید 200000 کیلومتر یا بیشتر طراحی شده اند و طوری طراحی شده اند که در طول عمر عملیاتی خود بدون هیچ گونه خدمات روانکاری کار کنند.

در وسایل نقلیه تجاری سنگین - کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و تجهیزات ساختمانی - بلبرینگ‌های چرخ تماس زاویه‌ای دو ردیفه مبتنی بر غلتک مخروطی رایج باقی می‌مانند، به‌ویژه در موقعیت‌های محور رانده که در آن بارگذاری ترکیبی شعاعی، محوری و لحظه‌ای شدیدتر از شرایط معمولی خودروهای سواری است. این واحدها بر خلاف واحدهای خودروی مهر و موم شده نیاز به بازرسی دوره ای و تنظیم مجدد پیش بارگیری دارند.

مقایسه بلبرینگ های زاویه ای دو ردیفه با انواع بلبرینگ های جایگزین

انتخاب نوع یاتاقان مناسب مستلزم درک نحوه مقایسه یاتاقان های غلتکی تماس زاویه ای دو ردیفه با گزینه های جایگزین برای بار و سرعت مورد نیاز یک برنامه خاص است.

جدول 1: مقایسه انواع بلبرینگ برای کاربردهای بار ترکیبی
نوع بلبرینگ ظرفیت بار شعاعی بار محوری (هر دو جهت) مقاومت بار لحظه ای قابلیت سرعت برنامه معمولی
تماس زاویه ای دو ردیفه (توپ) بالا بالا خوب بسیار بالا دوک های ماشین ابزار، توپی چرخ
غلتک مخروطی دو ردیفه بسیار بالا بسیار بالا عالی متوسط کارخانه های نورد، گیربکس، محورهای سنگین
توپ شیار عمیق تک ردیفی متوسط کم بیچاره بسیار بالا موتورهای الکتریکی، پشتیبانی از شفت سبک
غلتک استوانه ای (تک ردیف) بسیار بالا هیچ (محوری آزاد) بیچاره بالا بالا-speed spindles, floating shaft positions
غلتک کروی بسیار بالا متوسط (both directions) متوسط (self-aligning) متوسط درایوهای نوار نقاله، فن ها، محورهای نامناسب
تماس زاویه ای تک ردیفی جفت شده بالا بالا خوب to Excellent بالا اسپیندل هایی که در آن تنظیمات پیش بار مورد نیاز است

وجه تمایز اصلی یاتاقان تماس زاویه ای دو ردیفه این است که هر سه نوع بار - شعاعی، محوری دو طرفه و لحظه ای - را در یک واحد با یک پوشش محوری فشرده کنترل می کند. در جایی که یک یاتاقان غلتکی استوانه‌ای به یک یاتاقان فشاری اضافی در کنار آن نیاز دارد، و در جایی که دو یاتاقان تماس زاویه‌ای تک ردیفی نیاز به تنظیم دقیق پیش بارگذاری و فضای محوری اضافی دارند، واحد دو ردیفه عملکرد بار ترکیبی معادل یا برتر را با اجزای کمتر و نصب ساده‌تر به دست می‌آورد.

ظرفیت بار و انتخاب: ملاحظات فنی کلیدی

هنگام انتخاب یک رولبرینگ زاویه ای دو ردیفه برای یک کاربرد خاص، مهندسان چندین پارامتر وابسته به هم را برای اطمینان از عمر مفید و عملکرد مناسب ارزیابی می کنند.

انتخاب زاویه تماس

زاویه تماس اساسی ترین پارامتر طراحی است. زوایای تماس استاندارد برای بلبرینگ های دو ردیفه تماس زاویه ای معمولاً هستند 25 درجه، 30 درجه یا 40 درجه . زاویه 25 درجه قابلیت سرعت بالاتر و سفتی محوری کمتری را فراهم می کند - مناسب برای دوک های ماشین ابزار که در آن سرعت زیاد است اما بارهای محوری متوسط ​​هستند. زاویه 40 درجه ظرفیت بار محوری بالاتر و سفتی بیشتر را به قیمت کاهش رتبه سرعت فراهم می کند - مناسب برای کاربردهای با بارگذاری آهسته مانند سیستم های تعیین موقعیت آسیاب نورد.

پیش بارگذاری و سختی

یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای دو ردیفه معمولاً با یک پیش‌بار داخلی مشخص عرضه می‌شوند - یک نیروی فشاری جزئی که به عناصر نورد اعمال می‌شود که تمام فاصله داخلی را از بین می‌برد و سفتی یاتاقان را افزایش می‌دهد. سطوح پیش بار به عنوان سبک (C)، متوسط ​​(CA) یا سنگین (CB)، با پیش بار سنگین تر، سختی را افزایش می دهد، اما همچنین تولید گرما را افزایش می دهد و قابلیت سرعت را کاهش می دهد. برای دوک های ماشین ابزار دقیق، پیش بارگذاری متوسط رایج ترین است ، سفتی مورد نیاز برای دقت ابعاد را بدون ایجاد گرمای بیش از حد در سرعت های عملیاتی فراهم می کند.

رتبه بار پویا و عمر L10

انتخاب بلبرینگ برای یک کاربرد خاص با محاسبه بار باربری دینامیکی معادل P از نیروی شعاعی واقعی Fr و نیروی محوری Fa، با استفاده از فرمول P = X·Fr Y·Fa، که در آن X و Y فاکتورهای بار هستند که به زاویه تماس و نسبت Fa/Fr بستگی دارند، آغاز می شود. سپس این بار معادل با درجه بار دینامیکی یاتاقان C برای محاسبه عمر مفید L10 استفاده می‌شود - عمری (بر حسب میلیون‌ها دور یا ساعت کار) که 90 درصد از جمعیت بلبرینگ‌های یکسان به آن می‌رسند یا از آن بیشتر می‌شوند.

برای اکثر کاربردهای صنعتی، حداقل عمر L10 20000 تا 50000 ساعت شرایط عملیاتی را هدف قرار داده است. کاربردهای حیاتی مانند قفسه های فولادی و تجهیزات تولید برق اغلب عمر L10 بیش از 100000 ساعت را هدف قرار می دهند و انتخاب یاتاقان های دو ردیفه با قطر بزرگ و ظرفیت بالا با حاشیه های ایمنی سخاوتمندانه در رتبه بندی بار دینامیکی را هدایت می کنند.

الزامات روانکاری در همه کاربردها

روش روغن‌کاری و انتخاب روان‌کننده برای رولبرینگ‌های تماسی زاویه‌ای دو ردیفه به شدت به سرعت، بار، دما و دسترسی به تعمیر و نگهداری بستگی دارد. سه رویکرد اولیه روانکاری عبارتند از:

  • روانکاری گریس (بلبرینگ های مهر و موم شده یا محافظ): در توپی چرخ خودرو، گیربکس های صنعتی عمومی و بسیاری از کاربردهای پمپ استفاده می شود. واحدهای مهر و موم شده برای زندگی از قبل با گریس با کیفیت بالا پر شده و نیازی به نگهداری ندارند. روغن کاری گریس تا حدودی مناسب است 70 تا 80 درصد از سرعت محدود کننده بلبرینگ .
  • روانکاری گردش روغن: در دوک های ماشین ابزار، گیربکس های پرسرعت و کاربردهای آسیاب نورد که در آن حذف گرما حیاتی است استفاده می شود. روغن از طریق محفظه یاتاقان به گردش در می‌آید و گرمای تولید شده توسط اصطکاک را با خود می‌برد و به طور مداوم روانکاری تازه را ارائه می‌کند. ویسکوزیته روغن بر اساس سرعت باربری و بار انتخاب می شود - معمولاً ISO VG 32 تا VG 68 برای کاربردهای اسپیندل و VG 68 تا VG 220 برای گیربکس های صنعتی سنگین.
  • روغن کاری هوا-روغن (غبار روغن): در دوک های ماشین ابزار با سرعت بسیار بالا که در آن به حداقل رساندن اصطکاک بسیار مهم است استفاده می شود. قطرات روغن میکروسکوپی که توسط هوای فشرده حمل می‌شوند، روان‌کاری کافی برای جلوگیری از سایش و تولید حداقل گرما را فراهم می‌کنند. این روش می تواند اجازه عملیات در تا سرعت کامل یاتاقان یا بیشتر از آن سرعت می‌گیرد هنگامی که با طراحی بلبرینگ مناسب ترکیب شود.

ملاحظات نصب و نصب

نصب صحیح برای دستیابی به عمر مفید رولبرینگ های زاویه ای دو ردیفه بسیار مهم است. نصب ضعیف - به ویژه تحمل نادرست تناسب، بارگذاری ناکافی یا نصب نامناسب - یکی از دلایل اصلی خرابی زودرس بلبرینگ در سرویس است.

الزامات اصلی نصب عبارتند از:

  • تناسب شفت و محفظه: حلقه داخلی معمولاً برای جلوگیری از خزش تحت بار چرخشی نیاز به تداخل بر روی شفت دارد - تداخل استاندارد برای بارهای متوسط تقریباً است. 0 تا 0.013 میلی متر برای شفت های تا قطر 100 میلی متر. تناسب حلقه بیرونی در محفظه معمولاً یک تداخل سبک یا جابجایی است.
  • کاربرد نیروی نصب: نیرو باید فقط به حلقه در حال نصب (حلقه داخلی برای اتصال شفت) اعمال شود، هرگز از طریق عناصر نورد منتقل نمی شود، که در حین نصب به راهروها و عناصر نورد آسیب می رساند.
  • نصب حرارتی برای یاتاقان های بزرگتر: یاتاقان‌هایی با قطر سوراخ‌های بیش از 80 میلی‌متر معمولاً قبل از نصب تا 80 تا 100 درجه سانتیگراد گرم می‌شوند تا سوراخ سوراخ شود و اجازه نصب لغزش بر روی شفت را بدهد، و از نیاز به نیروهای محوری زیاد که می‌تواند به اجزای یاتاقان آسیب برساند اجتناب می‌شود.
  • تأیید پیش بارگیری: پس از نصب، پیش بارگیری باید با اندازه گیری گشتاور شفت یا سفتی یاتاقان در برابر مشخصات بلبرینگ تأیید شود تا هندسه داخلی درست باشد و در حین نصب تغییری نکرده باشد.

علائم فرسودگی و نشانگرهای پایان عمر

در خدمت، یاطاقان غلتکی تماسی دو ردیفه هنگامی که به پایان عمر مفید خود نزدیک می شوند یا شرایط عملیاتی غیرعادی را تجربه می کنند، چندین شاخص قابل تشخیص را ارائه می دهند. نظارت بر وضعیت این یاتاقان ها به ویژه در کاربردهایی که خرابی برنامه ریزی نشده پرهزینه است بسیار مهم است.

  • ارتعاش بالا: تجزیه و تحلیل ارتعاش با استفاده از شتاب‌سنج‌ها می‌تواند عیوب یاتاقان‌ها را تشخیص دهد - عیوب حلقه داخلی در فرکانس عبور توپ داخلی (BPFI)، عیوب حلقه بیرونی در BPFO، و نقص عنصر غلتشی در BSF ظاهر می‌شوند. الف 3-6 دسی بل افزایش می یابد انرژی باند فرکانس یاتاقان معمولاً شروع خستگی سطح را نشان می دهد.
  • افزایش دمای عملیاتی: افزایش دمای پایدار 10 تا 15 درجه سانتیگراد بالاتر از خط پایه تعیین شده (اندازه گیری شده در سطح بیرونی محفظه یاتاقان) یک شاخص قابل اعتماد از تخریب روانکاری، بارگذاری بیش از حد، یا آسیب زودهنگام خستگی است.
  • رشد ابعادی موقعیت شفت: در کاربردهای ماشین ابزار دقیق، رانش ابعادی در قطعات ماشین‌کاری شده می‌تواند نشان‌دهنده از دست دادن بار پیش‌بار یاتاقان یا فرسودگی راه آهن باشد که باعث افزایش انحراف شفت تحت نیروهای برش می‌شود.
  • آلودگی یا تیره شدن روان کننده: در یاتاقان های روغن کاری شده با گریس، تیره شدن یا محتوای ذرات فلزی در گریس (قابل تشخیص در بازرسی دوره ای) نشان می دهد که خستگی سطح یا سایش ساینده در بلبرینگ رخ می دهد.

جایگزینی برنامه ریزی شده در طول عمر L10 محاسبه شده یا قبل از آن - همراه با نظارت بر وضعیت منظم - مقرون به صرفه ترین استراتژی نگهداری برای یاتاقان های تماس زاویه ای دو ردیفه در کاربردهای حیاتی است که در آن هزینه خرابی برنامه ریزی نشده به طور قابل توجهی از هزینه خود یاتاقان بیشتر است.