Rulmenții adânci cu bile au nevoie de preîncărcare? Ghid complet

Rulmenții adânci cu bile nu au nevoie de preîncărcare în majoritatea aplicațiilor standard. Acestea sunt proiectate să funcționeze cu un joc intern controlat, iar preîncărcarea este o măsură condiționată pentru situații specifice, cum ar fi rularea la viteză mare, sarcini foarte ușoare, limite stricte de zgomot sau cerințe ridicate de rigiditate. Acest articol explică ce face de fapt preîncărcarea, atunci când rulmenții adânci cu bile o necesită cu adevărat și cum se aplică fără a scurta durata de viață a rulmentului.

Ce este preîncărcarea în rulmenții cu bile?

Presarcina este o forță axială susținută aplicată unui rulment în timpul instalării, astfel încât elementele de rulare să rămână în contact continuu cu căile de rulare. Forța îndepărtează jocul axial liber care există în interiorul unui rulment în starea sa neutră, fără sarcină. În termeni practici, preîncărcarea transformă jocul intern al rulmentului într-o condiție de compresiune controlată.

Jocul interior și preîncărcarea sunt lucruri diferite. Jocul interior este jocul încorporat proiectat în rulment din fabrică, clasificat ca C0, C2, C3 sau clase similare. Preîncărcarea este o stare de încărcare creată în momentul asamblarii. Când preîncărcarea axială aplicată este suficient de mare pentru a consuma jocul intern, starea de funcționare devine, de fapt, un joc negativ.

Scopul principal al preîncărcării este de a preveni derapajul elementelor de rulare sau pierderea momentan a contactului cu pistele de rulare. Când contactul este continuu, mișcarea este mai lină, forțele de impact dispar, iar ansamblul rulmentului devine măsurabil mai rigid.

Rulmenții adânci cu bile au nevoie în mod normal de preîncărcare?

Nu. Sub sarcini radiale standard și viteze moderate, rulmenții cu bile adânci sunt proiectați și fabricați pentru a funcționa fără preîncărcare. Jocul intern încorporat în rulmenții standard găzduiește expansiunea termică și deformarea normală a sarcinii. De aceea, majoritatea rulmenților adânci cu bile în funcțiune funcționează exact așa cum provin din cutie.

Rulmenții adânci cu bile folosesc metoda de asamblare Conrad, în care bilele sunt introduse printr-un spațiu dintre inelele interioare și exterioare și apoi sunt distanțate uniform de cușcă. Această construcție este în mod natural potrivită pentru rularea cu un spațiu definit, mai degrabă decât cu contact axial forțat. Aplicarea preîncărcării împinge rulmentul din starea sa de funcționare proiectată bazată pe joc, care este justificată numai atunci când aplicația o cere.

Serii standard precum 6000, 6200, 6300, 6800 și 6900 sunt instalate fără preîncărcare în motoare, pompe, aparate de uz casnic și echipamente generale de transmisie a puterii. Mulți constructori de motoare montează rulmenți standard direct pe arbore și în carcasă, fără nicio preîncărcare. Aceasta este așteptarea implicită în industrie și se aplică Rulmenți adânci cu bile pentru motoare la fel ca și cu rulmenții de uz general.

Pentru aplicații care nu necesită o rigiditate specială sau performanță la zgomot, un rulment standard etanș este de obicei suficient. A Rulment adânc cu bile din seria 6000 sigilat cu garnituri de cauciuc, de exemplu, păstrează condiția de joc interior în timpul instalării și funcționării și funcționează fără preîncărcare în serviciul obișnuit al motorului și al pompei.

Vânzare cu ridicata 6000RS Rulmenți cu bile adânci cu caneluri adânci, dublu cauciuc din oțel carbon Fac Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd. este o fabrică de rulmenți cu bile adânci cu canelură adâncă sigilată din oțel carbon 6000RS din China și... Vizualizare produs →

Când rulmenții cu bile adânci necesită preîncărcare?

Preîncărcarea devine relevantă atunci când condițiile de funcționare împing un rulment adânc cu bile în afara intervalului pentru care a fost proiectat jocul standard. Situațiile de mai jos sunt cele care apar cel mai des în practică.

Operare de mare viteză

Când valoarea dn (diametrul alezajului în milimetri înmulțit cu viteza arborelui în rpm) se apropie de intervalul de viteză mare, forțele centrifuge pot ridica elementele de rulare de pe calea de rulare exterioară și pot provoca derapaje. Preîncărcarea axială menține bilele în contact continuu cu ambele piste, prevenind derapajul și căldura pe care o generează. Pentru service motoare de mare viteză, rulmenți de mare viteză pentru motor sunt construite cu un control geometric mai strict, dar metoda de instalare trebuie să se potrivească totuși cu viteza. În acest interval, o preîncărcare axială ușoară este o practică inginerească comună și acceptată.

Sarcină radială ușoară la viteză mare

Când sarcina radială este foarte mică, de obicei sub aproximativ 1 până la 2 la sută din sarcina dinamică a rulmentului, elementele de rulare pot să nu se rotească în mod fiabil și să alunece în interiorul căilor de rulare. Acest derapaj produce uzură și temperatură ridicată. O preîncărcare ușoară creează o forță de contact stabilă între bile și canale. Acesta este motivul pentru care Rulmenți adânci cu bile miniaturali utilizate la instrumentele mici și motoarele de ușoare sunt adesea preîncărcate cu arcuri atunci când funcționează la viteză mare.

Comerț cu ridicata MR104ZZ Fabrică de rulmenți cu bile adânci în miniatură, producători - Zh Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd. este o fabrică de rulmenți cu bile adânci miniaturali MR104ZZ en-gros din China și producători, detalii... Vizualizare produs →

Sarcini variabile sau șoc

Atunci când direcția sau magnitudinea sarcinii se schimbă frecvent, jocul lagărului creează o scurtă pierdere a contactului, urmată de impact când sarcina revine. Preîncărcarea îndepărtează acest joc, astfel încât elementele de rulare rămân în contact prin inversarea sarcinii, reducând zgomotul de impact și oboseala mecanică.

Limite stricte de zgomot sau vibrații

Preîncărcarea absoarbe jocul intern și restricționează mișcarea necontrolată a bilei, ceea ce reduce zgomotul emis de rulment. În aplicațiile cu limite stricte de sunet sau vibrații, un rulment ușor preîncărcat funcționează mai silențios decât același rulment. Pentru o funcționare constantă silențioasă, rulmenți cu caneluri adânci cu zgomot redus adăugați un nivel suplimentar de control al toleranței de fabricație pe lângă orice preîncărcare necesită aplicația.

Rigiditate ridicată sau precizie de poziționare

Preîncărcarea comprimă zona de deformare elastică a rulmentului, astfel încât poziția arborelui se schimbă mai puțin în cazul sarcinilor în schimbare. Axurile de mașini-unelte, etapele de poziționare și echipamentele de măsurare se bazează pe acest efect pentru a menține o poziție stabilă a arborelui.

Dacă încă nu sunteți sigur, parcurgeți această listă de verificare:

• Este viteza de operare mare din punct de vedere al valorii dn? Dacă da, planificați preîncărcarea axială.
• Este sarcina radială sub aproximativ 1 până la 2 procente din capacitatea de sarcină dinamică? Dacă da, se recomandă o preîncărcare ușoară.
• Sarcina își schimbă direcția frecvent sau include șocuri? Dacă da, preîncărcarea va stabiliza rulmentul.
• Limitele de zgomot sau vibrații sunt stricte? Dacă da, combinați preîncărcare cu un grad redus de zgomot.
• Sarcina este constantă, moderată și în mare parte radială? Dacă da, instalați fără preîncărcare.

Cum se aplică preîncărcarea axială pe rulmenții adânci cu bile

Odată ce ați confirmat că este necesară preîncărcarea, următoarea întrebare este cum să o aplicați. Trei metode sunt de uz comun.

Preîncărcare arc

Cea mai îngăduitoare metodă este preîncărcarea arcului. O șaibă Belleville sau un arc elicoidal aplică o forță axială controlată inelului exterior sau inelului interior. Deoarece un arc menține o forță relativ constantă chiar și atunci când dilatarea termică modifică distanța dintre locurile rulmentului, preîncărcarea arcului este cea mai sigură alegere pentru rulmenții cu bile adânci. Este, de asemenea, soluția standard pentru configurațiile cu un singur rulment, în care un rulment transportă sarcina, iar arcul pur și simplu menține elementele de rulare în contact.

Aranjament cu dublu rulment

A doua metodă utilizează doi rulmenți adânci cu bile montați față în față sau spate în spate. Preîncărcarea este stabilită de diferența de lățime dintre distanțierul inelului interior și distanțierul inelului exterior. Distanțierele prelucrate dictează cât de multă forță axială exercită cei doi rulmenți unul asupra celuilalt. Această configurație produce un sistem mai rigid, dar necesită prelucrare precisă a distanțierilor și asamblare atentă.

Reglarea contrapiuliței sau a capacului de capăt

A treia metodă este poziționarea axială rigidă cu o piuliță de blocare sau un capac de capăt. Rulmentul este prins axial până când jocul intern este absorbit. Această metodă este simplă, dar cea mai puțin îngăduitoare, deoarece forța de strângere este greu de măsurat, iar dilatarea termică poate transforma rapid o preîncărcare corectă într-una excesivă.

Ca referință aproximativă, preîncărcarea axială pentru un rulment adânc cu bile se încadrează, în general, în intervalul de aproximativ 0,5 până la 2% din sarcina dinamică axială nominală a rulmentului. Valoarea exactă depinde de dimensiunea rulmentului, viteza de funcționare și rigiditatea necesară aplicației, așa că tratați această cifră ca un punct de plecare mai degrabă decât ca o specificație finală. Producătorul rulmenților trebuie să confirme preîncărcarea recomandată pentru sarcina dumneavoastră specifică.

Riscuri de preîncărcare excesivă - și cum să le evitați

Aplicarea prea multă preîncărcare este o problemă de câmp mai frecventă decât aplicarea prea puțină. Când forța de preîncărcare este excesivă, frecarea dintre elementele de rulare și canalele de rulare crește brusc, iar primul semn vizibil este o creștere a temperaturii de funcționare. O temperatură a carcasei care se situează în mod constant cu peste 30°C peste temperatura ambiantă este un avertisment că preîncărcarea, clasa de joc sau lubrifierea trebuie revizuite.

Temperatura ridicată duce la a doua problemă: degradarea accelerată a lubrifiantului. Când grăsimea sau uleiul își pierde rezistența filmului, urmează contactul metal-metal și uzura se accelerează rapid. În același timp, sarcina efectivă a rulmentului este mai mare decât sarcina externă, deoarece preîncărcarea se adaugă la starea de solicitare internă, ceea ce scurtează durata de viață calculată la oboseală.

Zgomotul anormal este un alt semnal util. Un rulment preîncărcat corespunzător rulează mai silențios decât unul slăbit, dar preîncărcarea excesivă produce un zgomot mai înalt sau un sunet aspru pe măsură ce elementele de rulare deformează căile de rulare. Dacă zgomotul crește după aplicarea preîncărcării, reduceți mai întâi forța de preîncărcare înainte de a modifica alți parametri. Pentru mai multe despre factorii din spatele rulmenților zgomotoși, consultați controlul zgomotului și vibrațiilor în rulmenții adânci cu bile .

Există, de asemenea, un risc la nivel de proiectare de reținut. Rulmenții adânci cu bile nu sunt alegerea ideală atunci când o aplicație necesită o poziționare axială bidirecțională frecventă și precisă. Rulmenții cu bile cu contact unghiular sunt proiectați special pentru a suporta preîncărcarea axială și pentru a oferi o rigiditate axială mai bună. Dacă precizia de poziționare este cerința de conducere, reconsiderați tipul de rulment înainte de a decide să creșteți preîncărcarea pe un rulment adânc cu bile.

Cum să specificați cerințele de preîncărcare atunci când comandați rulmenți

Rulmenții standard cu bile cu caneluri adânci sunt livrate fără preîncărcare; preîncărcarea este creată la punctul de asamblare. Procesul de comandă trebuie să reflecte în continuare planul de preîncărcare, deoarece clasa de joc intern a rulmentului afectează în mod direct cât de multă preîncărcare poate fi aplicată în exploatare.

Alegeți clasa de degajare internă împreună cu ținta de preîncărcare. Jocul C3 este obișnuit pentru funcționarea la temperatură ridicată sau la viteză mare, deoarece lasă loc pentru dilatare termică, iar preîncărcarea axială funcționează împotriva unui joc efectiv redus. Pentru aplicații de precizie în care jocul intern minim este acceptabil, se poate specifica C2 sau o clasă de degajare mai strânsă. Indicați clar clasa de degajare și forța de preîncărcare atunci când comunicați cerințele dumneavoastră furnizorului.

Dacă aplicația necesită perechi de rulmenți potrivite cu o preîncărcare constantă, spuneți acest lucru în ordine. Rulmenții destinati unei configurații de perechi preîncărcate trebuie să fie selectați sau fabricați cu dimensiuni potrivite; Nu se garantează că o pereche standard disponibilă la raft va produce același comportament de preîncărcare.

Configurațiile personalizate merită o atenție specială. Modelele non-standard, cum ar fi inelele interioare extinse, etanșările speciale sau materialele modificate ale cuștilor pot interacționa cu metoda de preîncărcare. Discutarea forței de preîncărcare și a clasei de joc cu producătorul în faza de proiectare previne situația în care piesa livrată nu poate atinge preîncărcarea prevăzută. Pentru cerințe personalizate, soluții personalizate de rulmenți non-standard poate fi adaptat pentru a se potrivi cu specificațiile de preîncărcare și spațiu liber ale aplicației.

Producători, furnizori de rulmenți cu bile personalizați non-standard În calitate de producători de rulmenți non-standard din China și furnizori de rulmenți non-standard OEM/ODM, Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd. su... Vizualizare produs →

Concluzie: Preîncărcarea este o cerință condiționată, nu o implicită

Dacă rulmenții adânci cu bile au nevoie de preîncărcare depinde în întregime de condițiile de funcționare. Sarcina radială standard la viteză moderată funcționează corect fără preîncărcare; jocul intern face parte din designul rulmentului. Viteza mare, sarcina foarte ușoară, direcția variabilă a sarcinii, limitele stricte de zgomot și cerințele ridicate de rigiditate, toate justifică adăugarea preîncărcării axiale. Când se aplică preîncărcare, un sistem bazat pe arc este cea mai sigură metodă, iar forța de preîncărcare ar trebui să fie păstrată pe partea conservatoare, deoarece supraîncărcarea provoacă căldură, zgomot și scurtarea duratei de viață a rulmentului.

Examinați cererea dumneavoastră în raport cu condițiile enumerate în Tabelul 1. Dacă se aplică oricare dintre ele, planificați preîncărcarea împreună cu clasa de joc atunci când comandați rulmenții. Dacă niciunul dintre ele nu se aplică, instalați rulmentul exact așa cum este proiectat să funcționeze — fără preîncărcare.