- 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 ترکیبی از مزایایی را ارائه می دهد که هیچ نوع بلبرینگ دیگری به طور کامل تکرار نمی کند: جابجایی همزمان بارهای شعاعی بالا، بارهای محوری دو طرفه و بارهای لحظه ای در یک واحد یاتاقان فشرده . این ظرفیت بار چند جهته، همراه با سختی بالا، عمر طولانی، و کاهش پیچیدگی نصب، آنها را به یکی از همه کاره ترین و مقرون به صرفه ترین راه حل های بلبرینگ موجود برای کاربردهای صنعتی، خودرویی و مهندسی دقیق تبدیل می کند.
از نظر مهندسی عملی، این یاتاقانها به طراحان اجازه میدهند تا دو یاتاقان تک ردیفی جداگانه - یا ترکیبی از یک یاتاقان شعاعی و یک یاتاقان رانش - را با یک واحد جایگزین کنند که فضای محوری کمتری را اشغال میکند، به پیچیدگی مسکن کمتری نیاز دارد و عملکرد بار ترکیبی برابر یا برتر را ارائه میدهد. مزایا شامل ظرفیت بار، دقت اجرا، سادگی سیستم و ارزش چرخه عمر اقتصادی است که همه آنها به تفصیل در زیر بررسی می شوند.
اساسی ترین مزیت غلتک های تماسی زاویه ای دو ردیفه توانایی آنها در حمل بارهای ترکیبی - شعاعی، محوری و لحظه ای - به طور همزمان و کارآمد است. این به طور مستقیم از هندسه تماس زاویه ای ناشی می شود: زاویه تماس بین عنصر نورد، مسیر ورودی داخلی و راهرو بیرونی، یک خط بار را ایجاد می کند که نسبت به محور یاتاقان متمایل است و اجازه می دهد نیرو در هر دو جهت شعاعی و محوری از طریق یک تماس غلتشی منفرد منتقل شود.
با دو ردیف از عناصر نورد که در یک پیکربندی مخالف چیده شدهاند، یاتاقان دو خط بار شیبدار را ایجاد میکند - یکی در هر ردیف - که در جهتهای محوری مخالف هستند. این یعنی:
برای مثال، یک یاتاقان غلتکی مخروطی دو ردیفه با زاویه تماس 30 درجه و قطر سوراخ 150 میلیمتر ممکن است دارای رتبه بار شعاعی دینامیکی 750 کیلونیوتن و بار محوری بیش از 400 کیلو نیوتن باشد - ارقام عملکردی که به دو یاتاقان جداگانه به اضافه یک یاتاقان رانش اضافی برای تکثیر یا تکثیر از انواع کاملاً محوری نیاز دارند.
سفتی یاتاقان - مقاومت در برابر انحراف الاستیک تحت بار - مستقیماً دقت موقعیت هر شفت چرخشی را تعیین می کند. در تجهیزات دقیق مانند دوک های ماشین ابزار، ماشین های اندازه گیری مختصات، و تجهیزات تولید نیمه هادی، حتی انحرافات شفت در مقیاس میکرومتر غیرقابل قبول است زیرا مستقیماً به خطاهای ابعادی در محصول نهایی یا عدم قطعیت اندازه گیری در ابزار تبدیل می شوند.
بلبرینگ های دو ردیفه تماسی زاویه ای از طریق دو مکانیسم که با هم کار می کنند سفتی بالایی را ارائه می دهند:
این یاتاقان ها با یک پیش بار داخلی تعریف شده تولید و عرضه می شوند - نیروی فشاری که در هنگام مونتاژ به عناصر نورد اعمال می شود که تمام فاصله های داخلی را از بین می برد. با کار با بازی داخلی صفر، انحراف الاستیک یاتاقان تحت بار خارجی در مقایسه با یاتاقان با فاصله داخلی مثبت به طور چشمگیری کاهش می یابد. بلبرینگ های زاویه ای دو ردیفه از پیش بارگذاری شده که در دوک های ماشین سنگ زنی استفاده می شوند می توانند به مقادیر سختی شعاعی و محوری بیش از 200 N/μm دست یابند. ، به این معنی که یک بار 200 نیوتن فقط 1 میکرومتر جابجایی شفت ایجاد می کند - سطحی از دقت که تحمل پایان سطح را 0.1 میکرومتر یا بهتر در عملیات سنگ زنی دقیق ممکن می کند.
در پیکربندیهای دو ردیفه پشت به پشت (آرایش X)، دو خط بار به سمت بیرون از خط مرکزی یاتاقان منحرف میشوند و یک دهانه پشتیبانی مؤثرتر از عرض یاتاقان فیزیکی به تنهایی ایجاد میکنند. این دهانه مجازی گسترش یافته به طور قابل توجهی مقاومت در برابر بارهای لحظه ای و شیب شفت را بهبود می بخشد و به سفتی کلی سیستم شفت کمک می کند. در ترتیبات پشت سر هم، بازوی لحظه ای موثر می تواند 1.5 تا 2 برابر بیشتر از عرض واقعی یاتاقان رو به رو باشد. ، بدون افزایش پوشش فیزیکی یاتاقان، مقاومت کج برتر را ارائه می دهد.
یکی از مهمترین مزایای مهندسی رولبرینگهای دو ردیفه تماسی زاویهای، توانایی آنها در جایگزینی آرایشهای چند بلبرینگ با یک واحد جمع و جور است. در طرحهای سنتی شافت، تحمل بارهای شعاعی و محوری ترکیبی اغلب به موقعیتهای یاتاقان جداگانه نیاز دارد - برای مثال، یک غلتک استوانهای برای بار شعاعی همراه با یک یاتاقان رانش برای بار محوری، یا دو یاتاقان تماس زاویهای تک ردیفی که پشت سر هم یا مخالف نصب شدهاند.
جایگزینی چنین ترتیباتی با یک یاتاقان دو ردیفه، مزایای قابل اندازه گیری در سطح سیستم را به همراه دارد:
برای مثال، در مجموعههای توپی چرخ خودرو، معرفی واحد یاتاقان چرخ تماسی زاویهای دو ردیفه یکپارچه (واحد بلبرینگ هاب) تعداد اجزای بلبرینگ را از تقریباً 100 قطعه مجزا در طرحهای اولیه بلبرینگهای جداگانه به کمتر از 10 قطعه در مجموعه مدرن یکپارچه کاهش داد. کاهش 90٪ در تعداد قطعات مربوط به بلبرینگ با بهبودهای همزمان در اثربخشی آب بندی و عمر مفید.
یاتاقانهای غلتکی تماسی زاویهای دو ردیفه، زمانی که به درستی انتخاب، نصب و روانکاری شوند، عمر مفیدی را ارائه میدهند که با هر آرایش یاتاقان جایگزین برای کاربردهای بار ترکیبی قابل مقایسه است. عمر سرویس نظری با استفاده از روش استاندارد L10 محاسبه می شود - تعداد ساعات کار یا دورهایی که 90٪ جمعیت بلبرینگ قبل از خرابی خستگی به آن می رسد یا از آن فراتر می رود.
چندین ویژگی طراحی این بلبرینگ ها به طور مستقیم به عمر طولانی کمک می کند:
غلتک مخروطی دو ردیفه و یاطاقان تماس زاویه ای غلتکی استوانه ای از تماس خطی بین غلتک و راهرو به جای هندسه تماس نقطه ای بلبرینگ ها استفاده می کنند. تماس خط بار اعمال شده را بر روی یک منطقه تماس طولانیتر توزیع میکند و استرس تماس هرتزی را کاهش میدهد - محرک اصلی خستگی سطح. برای اندازههای بلبرینگ معادل، رولربرینگهای خطی معمولاً 2 تا 4 برابر بار دینامیکی یاتاقانهای ساچمهای ارائه میکنند. ، به طور مستقیم به عمر طولانی تر L10 تحت همان بار اعمال شده یا توانایی حمل بارهای بسیار سنگین تر برای همان عمر محاسبه شده تبدیل می شود.
از آنجایی که بارهای شعاعی بین دو ردیف عناصر نورد به جای متمرکز شدن در یک ردیف تقسیم می شوند، تنش تماس اوج در هر تماس با عنصر نورد منفرد کمتر از یک یاتاقان تک ردیفی معادل است که بار کامل را حمل می کند. استرس تماس کمتر به طور تصاعدی به عمر خستگی طولانیتر بر اساس تئوری عمر یاتاقان تبدیل میشود - کاهش 20 درصدی استرس تماسی میتواند عمر L10 را تا حدود 70 درصد تحت مدل خستگی کلاسیک Lundberg-Palmgren افزایش دهد.
هنگامی که از دو یاتاقان تماس زاویهای تک ردیفی جداگانه بهعنوان جفت استفاده میشود، انبساط حرارتی دیفرانسیل، تغییر تحمل سوراخ محفظه و خطاهای نصب میتواند باعث شود که یکی از یاتاقانها سهم نامتناسبی از بار را حمل کند - که عمر واحد بارگذاری شده را کوتاه میکند. یک یاتاقان دو ردیفه منطبق با کارخانه این خطر را از بین میبرد و اطمینان حاصل میکند که هر دو ردیف از نظر اندازه عنصر غلتشی، هندسه داخلی و بارگذاری پیشبار در طول ساخت دقیقاً مطابقت دارند. تضمین اشتراک بار متعادل بین ردیف ها در طول عمر یاتاقان .
نصب یک جفت یاتاقان تماس زاویهای تک ردیفی مخالف، مستلزم توجه دقیق به تنظیم پیش بارگذاری است - فرآیند اعمال نیروی فشاری صحیح به عناصر نورد برای دستیابی به فاصله داخلی یا سطح پیش بار مورد نظر. این کار معمولاً با تنظیم مهره قفل، پشته شیم یا حلقه فاصلهگیر در حین اندازهگیری گشتاور شفت یا انحراف یاتاقان انجام میشود، فرآیندی که به تکنسینهای ماهر، ابزارهای کالیبرهشده و زمان راهاندازی قابل توجهی نیاز دارد.
بلبرینگ های غلتکی تماسی دو ردیفه این نیاز به تنظیم پیش بارگذاری فیلد را به طور کامل حذف کنید. پیش بارگیری در حین ساخت بلبرینگ روی تلورانس های دقیق در کارخانه تنظیم می شود ، با استفاده از سنگ زنی کنترل شده حلقه های داخلی و خارجی برای دستیابی به هندسه داخلی مشخص شده. نصاب به سادگی یاتاقان را با شفت و محفظه مناسب نصب می کند - بلبرینگ با پیش بارگیری از قبل تعبیه شده وارد می شود و قبل از راه اندازی دستگاه نیاز به تنظیم بیشتری ندارد.
این پیش بارگذاری یکپارچه در تولید چندین مزیت عملی را نسبت به تنظیمات میدانی ارائه می دهد:
دقت در حال اجرا - توانایی یاتاقان برای حفظ خط مرکزی شفت در یک موقعیت دقیقاً تعریف شده در طول چرخش - یک پارامتر عملکرد حیاتی در ماشینابزار، ابزار اندازهگیری و هر برنامهای است که دقت موقعیتی کیفیت محصول یا اعتبار اندازهگیری را تعیین میکند.
بلبرینگهای تماس زاویهای دو ردیفه با استانداردهای دقت ابعادی تعریف شده توسط سازمانهای استاندارد بینالمللی، با کلاسهای تحمل از نرمال (PN) تا درجههای دقیقتر تولید میشوند. دقیق ترین درجه ها - معادل کلاس های دقت P4 و P2 - مشخصات دقت اجرا را ارائه می دهند که شامل موارد زیر است:
طراحی دو ردیفه با میانگین گیری عیوب هندسی تک تک عناصر نورد در یک جمعیت عنصر نورد بزرگتر به دقت اجرا کمک می کند. با دو برابر تعداد عناصر غلتشی در تماس در مقایسه با یاتاقان های تک ردیفی، اثر میانگین آماری تغییرات قله به دره را در موقعیت محور کاهش می دهد، زیرا غلتک ها یا توپ های جداگانه از منطقه بار عبور می کنند - که چرخش نرم تر و سازگارتر در تمام سرعت های شفت ایجاد می کند.
یک مزیت قابل توجه انعطاف پذیری طراحی رولبرینگ های تماسی زاویه ای دو ردیفه این است که آنها در هر دو پیکربندی داخلی پشت به پشت (آرایش X) و چهره به چهره (آرایش O) در دسترس هستند - و در برخی از طرح ها، چیدمان می تواند مطابق با نیازهای کاربردی خاص توسط سازنده تنظیم شود.
| اموال | پشت به پشت (X-Arrangement) | چهره به چهره (O-Arrangement) |
|---|---|---|
| جهت گیری خط را بارگذاری کنید | واگرایی به بیرون (گستره مجازی گسترده تر) | همگرایی به داخل (حوزه مجازی باریکتر) |
| مقاومت بار لحظه ای | عالی - برتر از حضوری | متوسط - پایین تر از پشت به پشت |
| حساسیت انبساط حرارتی | با گرم شدن شفت، پیش بارگذاری را افزایش می دهد | با گرم شدن شفت، پیش بارگذاری را کاهش می دهد |
| تحمل ناهماهنگی شفت | پایین تر - به خطاهای زاویه ای حساس تر است | بالاتر - بخشش بیشتر از ناهماهنگی |
| برنامه های کاربردی معمولی | شفت های خروجی گیربکس، دوک های سنگین، هاب های محور | شفت پمپ، برنامه های کاربردی با تنوع تحمل محفظه |
این انعطاف پذیری پیکربندی به این معنی است که یک نوع یاتاقان - یاتاقان غلتکی تماسی زاویه ای دو ردیفه - می تواند برای شرایط حرارتی، بارگذاری و تراز خاص هر برنامه، به سادگی با انتخاب آرایش داخلی مناسب، بهینه شود. هیچ نوع بلبرینگ دیگری این سطح از خیاطی مخصوص کاربرد را در یک خانواده محصول ارائه نمی دهد.
بلبرینگ های تماس زاویه ای دو ردیفه - که از توپ ها به عنوان عناصر غلتشی به جای غلتک های مخروطی یا استوانه ای استفاده می کنند - مزایای ظرفیت بار ترکیبی که در بالا توضیح داده شد را با قابلیت سرعت مشخصه بلبرینگ ها ترکیب می کنند. تماس نقطهای بین توپها و مسیرهای مسابقه اصطکاک غلتشی کمتری نسبت به تماس خط ایجاد میکند و این بلبرینگها را قادر میسازد با سرعتهای بسیار بالاتری کار کنند.
بلبرینگ های دو ردیفه تماس زاویه ای با دقت بالا با زاویه تماس 15 درجه می توانند در سرعت های محدود بیش از 15000 RPM کار کنند. در پیکربندی های روغن کاری شده با گریس و بالای 25000 دور در دقیقه با سیستم های روغن کاری هوا. این قابلیت سرعت، همراه با حمل بار ترکیبی آنها، آنها را به طور منحصر به فردی برای کاربردهای دوک دقیق با سرعت بالا که هم نیروی رانش محوری (از نیروهای ابزار برش یا کشش تسمه) و هم نیاز به دقت خروجی در سطح میکرون باید به طور همزمان برآورده شوند، مناسب می کند.
مزیت سرعت نسبت به جایگزین های مبتنی بر غلتک قابل توجه است. یک یاتاقان غلتکی مخروطی دو ردیفه با قطر سوراخ یکسان ممکن است سرعت محدودی بین 3000 تا 5000 دور در دقیقه داشته باشد، در حالی که بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه معادل آن می تواند با سرعت 3 تا 5 برابر کار کند - که باعث می شود نوع توپ به انتخابی بدون ابهام برای کاربردهای دوک و سایر تجهیزات پرسرعت در مواردی که دارای چرخش هستند تبدیل شود.
بسیاری از کاربردهای صنعتی تحت بارهای ثابت و ثابت کار نمی کنند - آنها نیروهای نوسانی، بارهای ضربه ای و اضافه بارهای ناگهانی را تجربه می کنند که می تواند به سرعت به بلبرینگ هایی با ظرفیت دینامیکی ناکافی آسیب برساند. بلبرینگ های دو ردیفه تماسی زاویه ای، به ویژه انواع غلتک مخروطی، انعطاف پذیری استثنایی را در این شرایط ارائه می دهند.
هندسه تماس خط یاتاقان های تماس زاویه ای دو ردیفه غلتکی به آنها اجازه می دهد تا بارهای اوج کوتاه مدت را تحمل کنند که ممکن است 2 تا 3 برابر ظرفیت بار دینامیکی نامی بلبرینگ بدون تغییر شکل دائمی راه آهن - قابلیتی که با درجه بار استاتیکی یاتاقان (C0) تعریف می شود. این انعطاف پذیری در کاربردهایی مانند:
هندسه داخلی از پیش بارگذاری شده همچنین مزیتی را تحت بارهای نوسانی ایجاد می کند: از آنجایی که هیچ فاصله داخلی وجود ندارد که باید قبل از انتقال بار برداشته شود، یاتاقان فوراً به تغییرات بار پاسخ می دهد بدون ضربه ای که هنگامی رخ می دهد که عناصر غلتشی یک یاتاقان نصب شده به طور ناگهانی پس از تخلیه قبلی در تماس باشند.
در حالی که یاتاقانهای غلتکی تماسی زاویهای دو ردیفه معمولاً قیمت واحد خرید بالاتری نسبت به یاتاقانهای تک ردیفی با اندازه حفره دارند، تجزیه و تحلیل هزینه چرخه عمر کامل به طور مداوم نشان میدهد که هزینه کل مالکیت زمانی که یک واحد دو ردیفه جایگزین آرایش چند بلبرینگ شود، کمتر است. مزایای اقتصادی در چندین دسته هزینه جمع می شود:
| دسته هزینه | تماس زاویه ای دو ردیفه (تک واحد) | چیدمان چند بلبرینگ معادل |
|---|---|---|
| تحمل هزینه خرید | بالاتر در واحد | کمتر در هر واحد، اما 2 واحد مورد نیاز است |
| هزینه ماشینکاری مسکن | پایین - مورد نیاز است | بالاتر - دو یا چند سوراخ دقیق |
| کار نصب | پایین - نصب تک، بدون تنظیم پیش بارگذاری | بالاتر - چند بلبرینگ، تنظیم پیش بار مورد نیاز است |
| فاصله تعمیر و نگهداری | طولانی تر - پیش بارگیری مطابق با کارخانه ثابت می ماند | کوتاهتر - ممکن است نیاز به تنظیم مجدد پیش بارگذاری دوره ای باشد |
| خرابی در هر تعویض | پایین - تعویض تک، بدون تنظیم | بالاتر - چندین بلبرینگ برای تعویض و تنظیم |
| موجودی قطعات یدکی | شماره تک قطعه به انبار | تعداد قطعات متعدد، هزینه موجودی بالاتر |
مطالعات هزینه کل مالکیت در محیط های نگهداری صنعتی به طور مداوم نشان می دهد که هزینه های مربوط به خرابی بلبرینگ معمولاً بین 10 تا 100 از هزینه خود یاتاقان بیشتر است. در تجهیزات حیاتی تولید بنابراین، عمر طولانیتر، پیشبارگذاری ثابتتر، و روش جایگزینی سادهتر واحدهای دو ردیفه، صرفهجویی زیادی را در دسته هزینههای خرابی به همراه دارد - حتی زمانی که قیمت واحد بالاتر از ترتیبات جایگزین باشد، آنها را به انتخاب اقتصادیتر تبدیل میکند.
یاتاقانهای غلتکی تماسی زاویهای دو ردیفه در طیف وسیعی از اندازهها تولید میشوند - از یاتاقانهای ابزار مینیاتوری با قطر سوراخ کمتر از 10 میلیمتر که در ژیروسکوپهای دقیق و محرکهای هوافضا استفاده میشوند تا یاتاقانهای حلقه چرخان عظیم با قطر بیرونی بیش از 4 متر که در سیستمهای توربین بادی بزرگ استفاده میشوند. این محدوده اندازه جامع به این معنی است که مزایای طراحی مفهوم تماس زاویه ای دو ردیفه تقریباً برای هر برنامه مهندسی، صرف نظر از مقیاس، قابل دسترسی است.
در هر محدوده اندازه، این بلبرینگ ها در چندین درجه دقیق نیز موجود هستند:
این در دسترس بودن دقت درجه بندی شده به این معنی است که مهندسان می توانند سطح دقت بلبرینگ را دقیقاً با نیازهای برنامه مطابقت دهند - هزینه دقت را در جایی که لازم است پرداخت کنند و درجات استاندارد را در جایی که لازم نیست انتخاب کنند و عملکرد و هزینه را به طور همزمان بهینه کنند.
کاربردهای صنعتی یاتاقانها را به طیف وسیعی از دماهای عملیاتی وابسته میکنند - از عملیات معدنکاری قطب شمال در -50 درجه سانتیگراد تا تجهیزات کارخانه فولاد مجاور کوره در دماهای بالا، و از یاتاقانهای پمپ برودتی در انتقال گاز مایع گرفته تا گیربکسهای جانبی موتور جت در دمای بیش از 150 درجه سانتیگراد. رولبرینگ های دو ردیفه تماسی زاویه ای را می توان تولید و پردازش کرد تا به طور قابل اعتمادی در این حد کار کند.
فولاد بلبرینگ استاندارد (فولاد کروم 52100) سختی و مقاومت در برابر خستگی کافی را تا حدود 120 درجه سانتیگراد حفظ می کند. برای سرویس دمای بالاتر، یاتاقانهای تثبیتشده با حرارت (که کلاسهای درمان S1 تا S4 مشخص شدهاند) در دسترس هستند که قابلیت دمای کارکرد مداوم را به موارد زیر گسترش میدهند:
برای کاربردهای در دمای پایین، بلبرینگهای ساخته شده از فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی تصفیهشده ویژه با مواد و روانکنندههای قفس درجه حرارت پایین میتوانند به طور قابل اعتماد در دماهای پایینتر کار کنند. -60 درجه سانتیگراد یا کمتر ، حفظ چقرمگی کافی در اجزای فولادی و سیالیت در لایه روان کننده برای جلوگیری از گرسنگی و سایش در هنگام شروع سرد.