- تلفن:
+86-574-63269198
+86-574-63261058
- فکس:
+86-574-63269198
+86-574-63261058
- پست الکترونیکی:
- آدرس:
منطقه صنعتی هنگه نینگبو، ژجیانگ، چین.
- ما را دنبال کنید:
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.
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:
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.
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 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.
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.
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:
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.
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.
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.
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 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:
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.
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.
| 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.
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.
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.
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.
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.
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:
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:
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.
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.