Các yếu tố lăn

(A) Bóng gốm (ví dụ: Si₃N₄)

Lựa chọn & ứng dụng:

· Trục chính tốc độ cao, động cơ hàng không vũ trụ, trục chính máy công cụ - mật độ thấp (≈3,2 g / cm³ so với 7,8 đối với thép) làm giảm lực ly tâm và nhiệt, cho phép tốc độ cao hơn (dn > 2×10⁶).

· Môi trường chân không, không dầu hoặc ăn mòn - tự bôi trơn, chống ăn mòn, cách điện (ngăn ngừa hư hỏng rãnh).

· Vòng bi gốm lai (bóng gốm + vòng thép) - độ cứng cao và ma sát thấp.

Biện pháp phòng ngừa:

· Nhạy cảm với tải trọng va đập (vật liệu giòn), tránh va đập mạnh.

· Hệ số giãn nở nhiệt thấp - khi lắp ráp với các vòng thép, khe hở lạnh phải được kiểm soát (nếu không sẽ gây nhiễu ở nhiệt độ cao).

· Chi phí là 5-10× so với bi thép - biện minh về mặt kinh tế.

Mô hình dựa trên tính toán đã khá trưởng thành:

· Tải: Căng thẳng tiếp xúc Hertzian; ứng suất cho phép đối với gốm (~ 3000-3500 MPa) cao hơn thép chịu lực (~ 2500–2800 MPa), sử dụng ISO 281 hoặc các mô hình tiếp xúc dành riêng cho gốm.

· Tốc độ: Tính toán mômen ly tâm và con quay hồi chuyển với hệ số hiệu chỉnh gốm cho tốc độ giới hạn chính xác.

· Tuổi thọ: ISO 281 bao gồm hệ số a_cer hoặc sử dụng mô hình tuổi thọ ổ trục lai (tính đến mô đun đàn hồi cao hơn).

· Nhiệt độ: Tính toán cân bằng nhiệt đáng tin cậy; bao gồm hiệu chỉnh do độ dẫn nhiệt thấp (chênh lệch nhiệt độ giữa vòng trong và bóng).

Số lượng kinh nghiệm :

· Hiệu chỉnh tuổi thọ: các khuyết tật cực nhỏ trong gốm sứ gây ra sự phân tán; hệ số thực nghiệm 0,7–0,9 của tuổi thọ tính toán (cấp hàng không vũ trụ = 1,0).

· Hiệu chỉnh tốc độ: tính toán trong phòng thí nghiệm nên được tăng 10-15% làm biên độ an toàn, sau đó tinh chỉnh bằng cách đo độ rung.

· Kinh nghiệm bôi trơn: λ tối thiểu để bôi trơn mỡ nên được hạ xuống 1,0 (thép yêu cầu 1,5); Quan sát sự gia tăng nhiệt độ khi chạy.

(B) Bóng thép

Lựa chọn & ứng dụng:

· Động cơ công nghiệp nói chung, máy bơm, hộp số, vòng bi bánh xe (vòng bi rãnh sâu).

· Tải trọng vừa phải, tốc độ cao, chi phí thấp.

Biện pháp phòng ngừa:

· Nhạy cảm với ô nhiễm (các hạt gây bong tróc sớm).

· Cần bôi trơn đáng tin cậy để ngăn ngừa mệt mỏi khi tiếp xúc.

Mô hình dựa trên tính toán đã khá trưởng thành:

· Tải trọng, tốc độ, tuổi thọ, nhiệt độ đều có công thức cổ điển.

· Ví dụ, ISO 281, mô hình tuổi thọ của SKF

Số lượng kinh nghiệm :

· Tính toán ngược giới hạn từ độ rung đo được và đường cong tăng nhiệt độ.

· Ngưỡng rung: Vận tốc RMS >2.5 mm / s cho biết tải trước quá mức hoặc khe hở không chính xác.

· Nhiệt độ: sử dụng độ dốc làm mát sau khi tắt máy để đánh giá quá / thiếu bôi trơn.

· Ô nhiễm: giới thiệu yếu tố a_ISO dựa trên độ sạch của dầu.

· Nhiễu lắp: vòng bên trong nhiệt; Mức giảm thông quan đo được phải nằm trong khoảng ±15% giá trị tính toán.

· Phân tán mỏi vật liệu 0,8-1,2 thường là bình thường.

(C) Con lăn hình trụ

Lựa chọn & ứng dụng:

· Tải nặng, tốc độ từ thấp đến trung bình (máy cán, hộp số, động cơ lớn).

· Tải trọng xuyên tâm thuần túy hoặc tải trọng dọc trục nhỏ (có xương sườn).

Biện pháp phòng ngừa:

· Nhạy cảm với độ lệch trục (tập trung ứng suất cạnh); liên kết quan trọng.

· Con lăn xiên gây mài mòn nghiêm trọng.

Mô hình dựa trên tính toán đã hoàn thiện một cách hợp lý:

· Hiệu ứng cạnh cần chỉnh sửa

· Tải: ứng suất tiếp xúc đường dây với hiệu chỉnh cấu hình con lăn (ISO / TS 16281).

· Cuộc đời: Lý thuyết Lundberg-Palmgren có thể áp dụng.

· Tốc độ: giới hạn bởi độ bền của lồng và phương pháp bôi trơn.

Số lượng kinh nghiệm :

· Cấu hình con lăn: cấu hình logarit được khuyến nghị; sọc tiếp xúc phải bao phủ >80% chiều dài con lăn.

· Đối với vòng bi lớn (OD >500 mm), tăng hệ số an toàn 1,2–1,5 do phân tán độ sạch của vật liệu.

(D) Con lăn côn

Lựa chọn & ứng dụng:

· Kết hợp tải trọng hướng tâm và trục nặng (trục bánh xe ô tô, bánh răng vi sai , trục chính máy công cụ).

· Tải trước / giải phóng mặt bằng có thể điều chỉnh.

Biện pháp phòng ngừa:

· Rất nhạy cảm với khe hở lắp đặt - quá lớn gây rung, quá nhỏ gây quá nhiệt.

· Ma sát trượt giữa đầu lớn của con lăn và sườn cần được bôi trơn đầy đủ.

Mô hình dựa trên tính toán đã hoàn thiện một cách hợp lý:

· Tính toán tải trọng động tương đương tải kết hợp

· Phân hủy lực hướng tâm và dọc trục theo ISO 281, sau đó tính toán tải trọng trên mỗi con lăn.

· Nhiệt độ ảnh hưởng đến tải trước - cần tính toán lặp lại.

Số lượng kinh nghiệm :

· Cài đặt tải trước: tải trước lạnh = 70% giá trị tính toán; sau khi khởi động, nếu nhiệt độ vỏ tăng >40 ° C, hãy giảm tải trước.

· Mô-men xoắn lại sau khi chạy: sau 24 giờ, kiểm tra lại khe hở (thường tăng 0,01–0,03 mm).

(E) Con lăn kim

Lựa chọn & ứng dụng:

· Không gian xuyên tâm rất hạn chế (liên kết hộp số, vòng bi tay đòn, khớp nối vạn năng).

· Tải trọng xuyên tâm cao, thường không có vòng trong (tạp chí trục nối đất trực tiếp).

Biện pháp phòng ngừa:

· Yêu cầu độ cứng của tạp chí trục ≥58 HRC.

· Nhiều con lăn – dễ bị tắc nghẽn bởi các mảnh vụn, dẫn đến co giật.

Mô hình dựa trên tính toán chính xác một phần, bị giới hạn bởi bôi trơn và độ lệch của con lăn:

· Tải: có thể tiếp xúc đường dây, nhưng chia sẻ tải không đồng đều (hiệu chỉnh thực nghiệm ISO 281).

· Tốc độ: tốc độ giới hạn thường thấp hơn 40% so với ổ bi - sử dụng công thức sau đó nhân với hệ số an toàn 0,8.

· Tuổi thọ: các mô hình tiêu chuẩn được áp dụng, nhưng hình học vi mô (độ nhám, độ gợn sóng) có ảnh hưởng lớn.

Số lượng kinh nghiệm :

· Độ cứng trục <58 HRC ⇒ nhân tuổi thọ tính toán với 0,5.

· Dầu mỡ: sử dụng NLGI cấp ≥2, bôi trơn lại sau mỗi 200 giờ.

· Lắp đặt: khe hở dẫn lồng 0,05–0,10 mm; nguyên nhân lớn hơn là tiếng kêu.

(F) Con lăn hình cầu (Tự căn chỉnh)

Lựa chọn & ứng dụng:

· Cho phép lệch trục hoặc lệch trục (màn rung, trống băng tải, máy giấy).

· Tải trọng hướng tâm nặng và tải trọng dọc trục hai chiều.

Biện pháp phòng ngừa:

· Ma sát cao giữa đế hình cầu con lăn và sườn vòng trong - cần dầu có độ nhớt cao.

· Tự căn chỉnh bị hạn chế (thường là 2 ° –3 °), không phải là thay khớp phổ quát.

Mô hình dựa trên tính toán có độ chính xác hợp lý nếu bao gồm sai lệch:

· Tính toán tuổi thọ yêu cầu hệ số giảm tuổi thọ sai lệch.

· Sử dụng các hệ số hiệu chỉnh độ nghiêng FEA hoặc ISO / TS 16281.

Số lượng kinh nghiệm :

· Hiệu chỉnh căn chỉnh: nếu độ nghiêng trục đo được >50% góc định mức ổ trục, hãy chuyển sang loạt lớn hơn hoặc thêm ổ trục.

· Tải nặng tốc độ thấp (ví dụ: xi lanh máy sấy): thêm 5–10% MoS₂ vào mỡ - hệ số kéo dài tuổi thọ lên đến 2×.