Ce factori limitează, de obicei, viteza maximă a rulmenților cu bilă cu canelură adâncă PU

Factori profesioniști limitați ai vitezei de limitare a Pu Deep Deep Groove Ball Ball Ball Ball

Rulmenții cu bile PU (poliuretan) cu bilă profundă sunt utilizate pe scară largă în aplicații specifice, datorită proprietăților lor excelente de vibrație și reducere a zgomotului și rezistența la uzură. Cu toate acestea, în comparație cu rulmenții tradiționali din oțel, viteza lor de limitare este de obicei supusă unor restricții mai stricte datorate proprietăților stratului exterior PU. Analiza profesională arată că viteza de limitare a rulmenților cu bilă cu canelură adâncă este guvernată în primul rând de următorii patru factori.

Limitări termodinamice ale materialelor PU

Factorul de limitare a miezului de rulmenți cu bile de canelură adâncă constă în sensibilitatea materialului poliuretan la căldură și temperatură.

1.. Generarea de căldură și acumularea de temperatură

Atunci când un rulment funcționează la viteză mare, căldura este generată de frecarea dintre elementele rulante și trasee, precum și de deformarea elastică și recuperarea stratului exterior PU. În rulmenții cu bilă cu canelură adâncă, stratul exterior PU este un conductor slab al căldurii, iar eficiența disipației căldurii este mult mai mică decât cea a unui inel exterior metalic.

Efectul de acumulare a căldurii: Căldura generată este dificil de disipat rapid, ceea ce face ca temperatura generală de funcționare a rulmentului să crească brusc.

Înmuierea temperaturii: proprietățile mecanice ale materialelor PU (în special poliuretanul termoplastic (TPU)) sunt extrem de sensibile la temperatură. Odată ce temperatura de tranziție a sticlei sau temperatura specifică de deviere a căldurii (de obicei mult mai mică decât cea a oțelului) este depășită, duritatea, modulul elastic și capacitatea de încărcare a stratului exterior PU vor scădea rapid.

Deformarea permanentă: Temperaturile ridicate accelerează, de asemenea, îmbătrânirea termică și deformarea permanentă a materialului PU, ceea ce duce la o precizie redusă a profilului inelului exterior, exacerbând în continuare vibrațiile și frecarea, creând un ciclu vicios care duce în cele din urmă la eșecul rulment și limitează funcționarea de mare viteză.

2. Rezistența la căldură adezivă

Rezistența legăturii dintre stratul exterior PU și inelul de rulment din oțel interior este, de asemenea, sensibilă la temperatură. Temperaturile ridicate pot provoca eșec adeziv, deconectare sau decojire a PU. Odată ce stratul exterior PU se separă de inelul de oțel, rulmentul își va pierde complet capacitatea de funcționare. Prin urmare, temperatura maximă de funcționare a adezivului devine una dintre blocajele care limitează viteza maximă a rulmentului.

Stres dinamic și proprietăți elastice

În timp ce proprietățile elastice ale materialelor PU oferă beneficii de amortizare a vibrațiilor, acestea devin un limitator cheie de viteză sub tensiune dinamică ridicată.

1.. Histereză elastică și pierderi de energie

Stratul exterior PU suferă o deformare elastică sub sarcină. În timpul rulării continue de mare viteză, această deformare și recuperare elastică apar la frecvențe mari. Poliuretanul prezintă un efect semnificativ de histereză, ceea ce înseamnă că energia se pierde în timpul procesului de deformare și recuperare, toate acestea fiind transformate în căldură.

Înmulțirea căldurii: Pe măsură ce viteza crește, frecvența de deformare crește, ceea ce duce la o creștere neliniară a pierderii de energie și a generarii de căldură. Aceasta este o altă sursă majoră de acumulare de căldură internă, limitând direct limita de viteză superioară.

2. Forța centrifugă și deformarea

Pentru rulmenții cu bile de canelură adâncă și mare și mari, forța centrifugă pe stratul exterior PU crește semnificativ la viteze extrem de mari. Deși densitatea materialului PU este mai mică decât cea a oțelului, forțele centrifuge ridicate pot provoca expansiune radială sau se strecură în inelul exterior.

Probleme de stabilitate dimensională: Această deformare poate perturba potrivirea precisă între rulment și gaura de montare, ceea ce duce la o funcționare instabilă a rulmentului, vibrații crescute și chiar o posibilă dezangajare a rulmentului de pe scaunul de montare, limitând viteza sigură dintr -o perspectivă de proiectare mecanică.

Proiectare internă a rulmentului din oțel și lubrifiere

Viteza maximă a unui rulment cu bile de canelură adâncă este, de asemenea, limitată de proiectarea și întreținerea rulmentului său intern de oțel.

1.. Clearance intern și cușcă

Rulmenții cu bilă cu canelură adâncă se bazează de obicei pe proiectele standard de rulment cu bile profunde. Clearance -ul radial intern și tipul cuștii afectează în mod direct viteza maximă.

Selecția clearance: în timpul funcționării de mare viteză, temperaturile care rulează să crească, determinând extinderea inelului interior din oțel și a elementelor de rulare, ceea ce duce la o eliminare redusă. Clearance -ul necorespunzător (de exemplu, un clearance C2 prea mic) poate provoca confiscarea la temperaturi ridicate. Prin urmare, trebuie selectat o notă de autorizare adecvată pentru viteze mari.

Materialul cuștii: Vitezele maxime ale cuștilor din oțel și din plastic (cum ar fi nylon) diferă. Cuștile din nylon tind să se înmoaie și să se deformeze la temperaturi ridicate, limitând în continuare viteza maximă a rulmentului.

2.. Metoda lubrifiantului și ungerii

Viteza maximă a unui rulment cu bile de canelură adâncă este, de asemenea, limitată de condițiile sale de ungere.

Viața de grăsime: grăsimea la rulmenții pre-lubrifiați se oxidează și se descompune rapid la temperaturi ridicate, scurtarea duratei de acțiune a grăsimii, ceea ce duce la o defecțiune a ungerii și o creștere accentuată a frecării. Prin urmare, viteza trebuie controlată strict în intervalul maxim de temperatură de funcționare a grăsimii.

Sarcini externe și condiții de funcționare

Condițiile externe au un impact cuprinzător asupra vitezei maxime a rulmenților PU.

1.. Sarcini radiale și axiale

Sarcina dinamică echivalentă purtată de rulment este un factor cheie în determinarea vitezei admise.

Limită de încărcare ridicată: încărcările mai mari cresc tensiunea de contact între elementele rulante și pistele, crescând deformarea elastică a stratului exterior PU și generând mai multă căldură. Pentru a preveni oboseala rapidă sau deteriorarea stratului exterior PU din cauza stresului excesiv, viteza maximă trebuie redusă în consecință.

2. Mediul de disipare a căldurii

Temperatura ambiantă și condițiile de disipare a căldurii unui rulment afectează direct intervalul său de funcționare stabil. În condiții ridicate de temperatură ambientală, marja de creștere a temperaturii rulmentului scade, iar viteza trebuie redusă pentru a preveni supraîncălzirea și eșecul. Design bun de disipare a căldurii (cum ar fi structurile metalice înconjurătoare sau răcirea aerului forțat) poate crește viteza admisă într -o anumită măsură.