Voivatko syvät uran kuulalaakerit käsitellä sekä säteittäisiä että aksiaalikuormia?

Syvän uran pallalaakerit (DGROS) ovat kiistatta yleisimpiä liikkuvia laakereita, joita löytyy kaikesta sähkömoottoreista ja kodinkoneista autokomponentteihin ja teollisuusvaihteisiin. Peruskysymys herättää usein: Voivatko syvät uran kuulalaakerit käsitellä molemmat radiaaliset ja aksiaalikuormitukset? Vastaus on vivahteinen: Kyllä, ne mahtuvat molemmat, mutta ensisijaisesti erinomaisesti säteittäisissä kuormituksissa ja niillä on aksiaalikapasiteetin erityiset rajoitukset.

Kaksoisominaisuuden suunnittelun ymmärtäminen

Avain DGRO: n kykyyn hallita molempia kuormitustyyppejä on sen perusgeometriassa:

1. Syvät, jatkuvat urat: Sekä sisä- että ulkorenkaat sisältävät syviä, keskeytymättömiä kilpailuurat. Tämä jatkuva kaarevuus tarjoaa palloille sileät reittiä.
2. Ball-RACEWAY-yhteyshenkilö: Syvät urat sallivat pallojen välisen kontaktin ja molemmat kilparadat merkittävien kaarien varrella.
3. Aksiaalikuormituspolku: Kun aksiaalikuorma levitetään (akselin akselin yhdensuuntainen), pallot lähettävät voiman yhden renkaan uran olkapäästä vastakkaisen renkaan uran olkapäähän. Syvät urat tarjoavat vakaat pinnat tämän voimansiirtoon.

Tämä malli antaa luonnostaan ​​laakerin kantaa aksiaalikuormituksia molemmat Ohjeet samanaikaisesti, vaikkakin huomattavasti vähemmän kapasiteettia kuin sen radiaalikuormitus.

Suorituskykyominaisuudet: Radiaalinen vs. aksiaali

• Radiaalinen kuormituslujuus: DGRO: t optimoidaan erityisesti säteittäisille kuormituksille (voimat, jotka ovat kohtisuorassa akselin akseliin). Niiden geometria jakaa säteittäisiä kuormituksia tehokkaasti useiden pallojen välillä, mikä mahdollistaa korkean säteittäisen kuormituksen kapasiteetin niiden koon suhteen.
• Aksiaalikuormitus: Yhden syvän uran kuulalaakerin aksiaalinen kuormituskyky on huomattavasti alhaisempi kuin sen radiaalikuormitus. Yleisenä ohjeena:
  • Yksirivinen dgro voi tyypillisesti käsitellä aksiaalikuormia suunnilleen 25-50% sen staattisesta radiaalikuormituksesta (C0) . Tarkka prosenttiosuus riippuu voimakkaasti erityisestä laakerisarjasta (leveys, uran syvyys, kaarevuus) ja valmistustoleranssit.
  • Suunta: Ne voivat käsitellä aksiaalikuormia molemmissa suunnissa.
  • Aksiaalikapasiteettia vaikuttavat tekijät: Suurempaa aksiaalikapasiteettia suosii:
    • Suuremmat laakerit samassa sarjassa.
    • Laakerit, joissa on suurempia palloja tai lisääntynyt pallokomplementti.
    • Laakerit, jotka on valmistettu suuremmalla sisäisellä puhdistuvalla (esim. C3 -välys pystyy käsittelemään hieman enemmän aksiaalikuormaa kuin C0 ennen haitallista esikuormitusta).
    • Oikea voitelu ja kohtalainen käyttöopetus.

Käytännölliset sovellukset, jotka hyödyntävät kaksoiskuormakapasiteettia

DGRO: ta käytetään onnistuneesti lukemattomissa sovelluksissa, joissa on kohtalaisia ​​yhdistettyjä kuormituksia (säteittäisiä aksiaalisia) tai puhtaita aksiaalikuormia:

1. Sähkömoottorit ja generaattorit: Jäännösaksiaalivoimien käsittely magneettikentistä tai pienestä akselin väärinkäytöstä toiminnan aikana.
2. Vaihteistot: Akselikuormitusten tukeminen, joissa molemmat säteittäiset voimat hammaspyöristä ja aksiaalisen työntövoiman aiheuttamat aksiaaliset työntövoimat esiintyvät.
3. Pumput ja kompressorit: Radiaalikuormien hallinta juoksupyöristä ja kohtalainen aksiaalinen työntövoima.
4. Materiaalin käsittely kuljettimet: Tukitelat, joissa on säteittäisiä kuormituksia, joilla on aksiaalirajoitus.
5. Autoteollisuuden lisävarusteet: Käytetään vaihtovirtalaitteissa, vesipumppuissa ja kiristimissä, joissa kuormat ovat pääasiassa säteittäisiä, mutta aksiaalikomponentteja on olemassa.
6. Laitteet: Löydetty pesukoneiden rumpuista (merkitsevä säteittäinen, kohtalainen aksiaali spinin aikana) ja pienistä laitteiden moottoreista.

Milloin syvä uran kuulalaakeri on riittävä, ja milloin vaihtoehtoja tarvitaan?

• Sopii:
  • Ensisijaisesti säteittäiset kuormat.
  • Soveltaa jkn kanssa matala- ja kohtalainen Aksiaalikuormitukset suhteessa laakerin kapasiteettiin.
  • Tilanteet, jotka vaativat aksiaalikuormaa molempiin suuntiin.
  • Sovellukset, joissa yksinkertaisuus, kustannustehokkuus ja nopea kyky ovat prioriteetteja.
• Harkitse vaihtoehtoja (kulma kosketus, kapeneva rulla):
  • Sovellukset, joita hallitsee raskas aksiaalikuormitus (Puhdas työntövoima tai työntövoima ylittää merkittävästi ~ 50% C0: sta).
  • Skenaariot vaativat erittäin korkea aksiaalinen jäykkyys tai tarkka aksiaalinen sijainti.
  • Sovellukset, joihin liittyy korkeat yhdistetyt kuormat missä aksiaalikomponentti työntää DGRO: n kapasiteetin rajat. Kulma kosketus kuulalaakerit tai kapenevat rullalaakerit on nimenomaisesti suunniteltu käsittelemään merkittäviä aksiaalikuormia, joko yksin tai yhdessä säteittäisten kuormitusten kanssa, paljon tehokkaammin.

Syvällä uran kuulalaakereilla on luontainen kyky käsitellä sekä säteittäisiä että aksiaalikuormia samanaikaisesti, mikä on merkittävä etu, joka vaikuttaa niiden laajaan käyttöön. Tämä kaksikuormituskapasiteetti johtuu suoraan heidän syvistä, jatkuvista kilparadan urista. Niiden aksiaalinen kuormituskapasiteetti on kuitenkin pohjimmiltaan rajallinen verrattuna niiden säteittäiseen lujuuteen. Insinöörien on arvioitava huolellisesti sekä radiaalisten että aksiaalikuormien suuruus ja suunta levityksessä. Vaikka DGRO: t ovat erinomaisia ​​matalasta tai kohtalaiseen aksiaalikuormituksiin yhdistettynä säteittäisiin kuormituksiin, sovellukset, jotka vaativat korkeaa aksiaalista työntövoimaa tai äärimmäistä aksiaalista jäykkyyttä, edellyttävät laakereita, jotka on erityisesti suunniteltu kyseiseen ensisijaiseen tarkoitukseen. Tämän saldon ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää optimaalisen laakerin valitsemiseksi luotettavan suorituskyvyn ja pitkäikäisyyden kannalta.