W jaki sposób łożyska z pojedynczym łożyskiem kulki poradzą sobie z obciążeniami wstrząsowymi?

Łożyska z obciążeniem piłki z pojedynczym rzędem są zaprojektowane do obsługi kombinacji obciążeń momentu osiowego, promieniowego i przechylania, ale na ich zdolność do radzenia sobie z obciążeniami wstrząsu (nagłe siły o dużej wielkości) ma wpływ kilka czynników. Obciążenia uderzeniowe mogą wynikać z uderzeń, zmian szybkiego obciążenia lub warunków dynamicznych, a skuteczne obsługa ich wymaga określonych wzglętów projektowych.

1. Wybór materiału i obróbka cieplna
Materiały o wysokiej wytrzymałości: Łożyska z jednym rzędem piłki są zazwyczaj wykonane ze stali o wysokiej wytrzymałości, takiej jak 50 mn lub 42CRMO, która została specjalnie obróbką cieplną w celu zwiększenia jego wytrzymałości i odporności na uderzenie. Materiały te są wybierane w celu wchłaniania i rozpraszania energii z obciążeń wstrząsu bez pękania lub odkształcenia.

Harding obudowy: Wiele łożysk z obrotem ulega utwardzeniu skrzynki, która tworzy twardą zewnętrzną powierzchnię odporności na zużycie, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości w rdzeniu. Zapewnia to, że łożysko może wchłonąć nagłe uderzenia bez cierpienia znacznych uszkodzeń.

2. Geometria piłki i bieliczki
Zakrzywione wyścigi: Projekt Racesways (rowki, w których poruszają się kule) w łożyskach z obciążeniem piłki z jednym rzędem ma kluczowe znaczenie w zarządzaniu obciążeniami wstrząsu. Racesways są zazwyczaj lekko zakrzywione, co pomaga rozdzielić obciążenie bardziej równomiernie na piłkach podczas nagłych uderzeń. Zmniejsza to szanse na zlokalizowane stężenie naprężeń, które mogą prowadzić do niepowodzenia łożyska.

Duży obszar kontaktowy: w łożysku z jednym rzędem kulki kule mają kontakt z bieżniami w wielu punktach. Ten duży obszar kontaktowy pomaga rozdzielić obciążenia wstrząsu na szerszej powierzchni, zmniejszając ryzyko uszkodzenia powierzchni łożyska.

3. Zadanie wstępne i wewnętrzne
Obciążenie wstępne: Do łożyska można zastosować niewielkie obciążenie wstępne w celu wyeliminowania wszelkich wewnętrznych prześwitów. Zapewnia to, że kule są zawsze w kontakcie z bieżniami, co pomaga zmniejszyć występowanie luk wywołanych wstrząsem, które mogą pozwolić na ślizganie się lub nierównomierne.

Kontrola prześwitu: Kontrolując wewnętrzny prześwit producenci mogą zrównoważyć zdolność łożyska do obsługi obciążeń statycznych i dynamicznych obciążeń wstrząsu. W niektórych przypadkach może być nieznaczna ilość wewnętrznego prześwitu, aby łożysko wchłonęło pewne wstrząsy bez wywołania nadmiernego tarcia lub zużycia.

4. Specjalistyczne uszczelki i smarowanie
Uszczelki: Wysokiej jakości foki mają kluczowe znaczenie dla ochrony łożyska przed zanieczyszczeniami (takimi jak brud, woda lub kurz), które mogą pogorszyć skutki obciążeń wstrząsu. Uszczelki pomagają zapewnić długowieczność i płynne działanie łożyska, nawet w trudnych warunkach.

Smarowanie: Właściwe smarowanie jest niezbędne do zarządzania obciążeniami uderzeniowymi, ponieważ zmniejsza tarcie między piłkami a bieżniami. Smary wynikają również siły uderzeniowe, rozpraszając część energii uderzenia i zapobiegając przedwczesnemu zużyciu.

5. Rozmiar kulki i materiał
Rozmiar kulki: Średnica piłek w łożysku z jednym rzędem jest zaprojektowana w celu zapewnienia optymalnej równowagi między rozkładem obciążenia a obsługą obciążenia wstrząsu. Większe kulki mogą pochłaniać więcej wstrząsu, ale mogą zwiększyć tarcia, podczas gdy mniejsze kulki zmniejszają tarcie, ale mogą być mniej wydajne przy wchłanianiu nagłego uderzeń.

Materiał kulkowy: Kulki są zwykle wykonane z materiałów o wysokiej jakości, takich jak chromowana stal lub ceramika, które zapewniają doskonałą wytrzymałość i odporność na wstrząs. W szczególności kulki ceramiczne znane są ze swojej wysokiej twardości i niskiego właściwości tarcia, dzięki czemu są idealne do obsługi obciążeń dynamicznych.

6. Projektowanie pierścieni zewnętrznych i wewnętrznych
Sztywne pierścienie zewnętrzne i wewnętrzne: Pierścienie łożyska są zaprojektowane tak, aby były sztywne, uniemożliwiając im zginanie pod obciążeniem wstrząsu. Zapewnia to, że kule pozostają odpowiednio wyrównane z bieżniami, utrzymując integralność łożyska nawet podczas nagłego zmiany obciążenia.

Zoptymalizowana powierzchnia biegacji: powierzchnie rust races są często traktowane w celu zwiększenia ich twardości i gładkości, zmniejszając prawdopodobieństwo uszkodzenia powierzchni lub zużycia, gdy są poddawane obciążeniu wstrząsu. Pozwala to na utrzymanie jego wydajności nawet w trudnych warunkach.

7. Rozkład obciążenia poprzez pojemność momentu przechylenia
Obsługa momentu przechylania: łożyska z pojedynczym łożyskiem kulowym są zaprojektowane do radzenia sobie z momentami przechylania (siły zginające lub skręcające), a także obciążenia osiowe i promieniowe. Geometria piłek i bieżących pomaga rozdzielić moment przechylania bardziej równomiernie przez łożysko, co jest szczególnie ważne, gdy łożysko doświadcza nagłe siły uderzeniowe, które mogą prowadzić do niewspółosiowości lub deformacji.

8. Cechy absorpcji obciążenia wstrząsu
Funkcje tłumienia: Niektóre zaawansowane projekty łożysk z obrotami są wyposażone w określone cechy tłumienia, takie jak wewnętrzne mechanizmy pobierające wstrząsy lub wkładki gumowe, które pomagają złagodzić skutki sił o wysokim wpływie.

Elementy buforujące: Niektóre łożyska z obrotu wykorzystują również elementy buforujące między piłkami i bieżni, aby zmniejszyć intensywność wstrząsów, szczególnie w zastosowaniach takich jak

Żuty, kopacze lub ciężkie maszyny, w których takie obciążenia są powszechne.

9. Modyfikacje specyficzne dla aplikacji
Zwyczajowe łożyska: W niektórych przypadkach producenci mogą projektować niestandardowe łożyska z jednym rzędem z obciążeniem kulki o zwiększonej odporności na obciążenie wstrząsu. Te łożyska mogą zawierać mocniejsze materiały, większe kulki i zoptymalizowaną geometrię bieżni, specjalnie dostosowane do zastosowań o wysokim wpływie, takich jak wyposażenie morskie, dźwigi podnoszące lub maszyny wydobywcze.