Mogu li kuglični ležajevi s dubokim utorima upravljati radijalnim i aksijalnim opterećenjima?

Kuglični ležajevi dubokog utora (DGROS) su vjerojatno najvažniji tip valjanog ležaja, koji se nalaze u svemu, od električnih motora i kućanskih aparata do automobilskih komponenti i industrijskih mjenjača. Često se postavlja temeljno pitanje: Mogu li se kuglični ležajevi s dubokim utora učinkovito nose s oba radijalnih i Aksijalna opterećenja? Odgovor je nijansiran: Da, oni mogu primiti i jedno i drugo, ali prvenstveno se izvrsno snalaze u radijalnim opterećenjima i imaju posebna ograničenja u vezi s aksijalnim kapacitetom.

Razumijevanje dizajna za dvostruku sposobnost

Ključ DGRO -ove sposobnosti upravljanja obje vrste opterećenja nalazi se u njegovoj temeljnoj geometriji:

1. Duboki, kontinuirani utor: I unutarnji i vanjski prstenovi sadrže duboke, neprekidne žljebove trkača. Ova kontinuirana zakrivljenost pruža glatke staze kuglicama.
2. Kontakt za kuglice: Duboki žljebovi omogućuju intimni kontakt loptica i oba trkača duž značajnih lukova.
3. Aksijalni put opterećenja: Kada se primijeni aksijalno opterećenje (paralelno s osovinom osovine), kuglice prenose silu s utora ramena jednog prstena do utora ramena suprotnog prstena. Duboki žljebovi pružaju stabilne površine za ovaj prijenos sile.

Ovaj dizajn inherentno omogućuje ležaj da nosi aksijalno opterećenje u oba Upute istovremeno, iako sa značajno manjim kapacitetom od njegove radijalne ocjene opterećenja.

Karakteristike performansi: radijalni u odnosu na aksijalno

• Snaga radijalnog opterećenja: DGRO -ovi su posebno optimizirani za radijalna opterećenja (sile koje djeluju okomito na osi osovine). Njihova geometrija učinkovito distribuira radijalna opterećenja u više kuglica, omogućujući visoku kapacitetu radijalnog opterećenja u odnosu na njihovu veličinu.
• Aksijalno opterećenje: Iako je sposoban, aksijalni opterećenje jednog kugličnog ležaja s jednim dubokim utorima znatno je niži od njezinog radijalnog opterećenja. Kao opća smjernica:
  • DGRO s jednim redom obično može upravljati aksijalnim opterećenjima do približno 25-50% njegove statičke radijalne opterećenja (C0) . Točan postotak uvelike ovisi o specifičnoj seriji ležaja (širina, dubina utora, zakrivljenost) i tolerancije na proizvodnju.
  • Smjer: Oni mogu podnijeti aksijalna opterećenja u oba smjera.
  • Čimbenici koji utječu na aksijalni kapacitet: Viši aksijalni kapacitet pogoduje:
    • Veći ležajevi unutar iste serije.
    • Ležajevi s većim kuglicama ili povećanom dodatkom lopte.
    • Ležajevi proizvedeni s većim unutarnjim zazor (npr. C3 zazor može podnijeti nešto više aksijalno opterećenje od C0 prije nego što doživi štetno unaprijed).
    • Pravilno podmazivanje i umjerene radne brzine.

Praktične primjene koje koriste dvostruko opterećenje

DGRO -ovi se uspješno koriste u bezbroj aplikacija gdje su prisutna umjerena kombinirana opterećenja (radijalna aksijalna) ili čista aksijalna opterećenja:

1. Električni motori i generatori: Rukovanje zaostalih aksijalnih sila iz magnetskih polja ili manjih neusklađenosti osovine tijekom rada.
2. Mjenjači: Podržavajuća opterećenja osovine gdje se pojavljuju i radijalne sile iz zupčanika i aksijalni potisak iz spiralnih zupčanika.
3. Pumpe i kompresori: Upravljanje radijalnim opterećenjima od rogača i umjerenog aksijalnog potiska.
4. Transportni uređaji za rukovanje materijalima: Podržani valjci podložni radijalnim opterećenjima s nekim aksijalnim ograničenjem.
5. Automobilski pribor: Koristi se u alternatorima, vodenim pumpama i zatezačima gdje su opterećenja prvenstveno radijalna, ali postoji neka aksijalna komponenta.
6. Uređaji: Nalaze se u bubnjevima perilice rublja (značajni radijalni, umjereni aksijalni tijekom spin) i malih motora uređaja.

Kada je dovoljan kuglični ležaj s dubokim utorima, a kada su potrebne alternative?

• Pogodno za:
  • Prvenstveno radijalna opterećenja.
  • Prijave s nisko do umjeren Aksijalna opterećenja u odnosu na sposobnost ležaja.
  • Situacije koje zahtijevaju aksijalno opterećenje u oba smjera.
  • Prioritete su prioritete aplikacija u kojima su jednostavnost, isplativost i velika brzina.
• Razmotrite alternative (kutni kontakt, konusni valjak) za:
  • Prijave u kojima dominira teška aksijalna opterećenja (čisti potisak ili potisak koji značajno prelaze ~ 50% C0).
  • Scenariji koji zahtijevaju vrlo visoka aksijalna krutost ili precizno aksijalno pozicioniranje.
  • Prijave koje uključuju Visoka kombinirana opterećenja gdje aksijalna komponenta gura granice kapaciteta dgro -a. Kuglični kuglični ležajevi ili konusni valjci izričito su dizajnirani za obradu značajnih aksijalnih opterećenja, bilo pojedinačno ili u kombinaciji s radijalnim opterećenjima, daleko učinkovitije.

Kuglični ležajevi dubokih utora posjeduju inherentnu sposobnost istodobno upravljanja i radijalnim i aksijalnim opterećenjima, što je značajna prednost koja pridonosi njihovoj širokoj upotrebi. Ovaj kapacitet dvostrukog opterećenja proizlazi izravno iz njihovih dubokih, kontinuiranih žljebova. Međutim, njihov aksijalni opterećenje u osnovi je ograničen u usporedbi s njihovom radijalnom čvrstoćom. Inženjeri moraju pažljivo procijeniti veličinu i smjer radijalnog i aksijalnog opterećenja u primjeni. Iako su DGRO-ovi izvrsni za aksijalna opterećenja s niskim do umjerenim u kombinacijom s radijalnim opterećenjima, primjene koje zahtijevaju visoki aksijalni potisak ili ekstremna aksijalna krutost zahtijevaju ležajeve posebno izrađene za tu primarnu svrhu. Razumijevanje ove ravnoteže presudno je za odabir optimalnog ležaja za pouzdane performanse i dugovječnost.