Hiểu vòng bi tiếp xúc góc: Thiết kế, ứng dụng và lựa chọn

Là gì Vòng bi liên lạc góc cạnh Và họ làm việc như thế nào?

Vòng bi tiếp xúc góc là các thành phần chính xác được thiết kế để xử lý tải trọng xuyên tâm và trục kết hợp. Không giống như vòng bi xuyên tâm, cấu trúc độc đáo của chúng cho phép chúng hỗ trợ các lực ở một góc ("góc liên hệ"), giúp tăng cường hiệu suất trong các ứng dụng tốc độ cao hoặc tải trọng nặng. Các thành phần chính bao gồm các vòng bên trong và bên ngoài, bóng và một cái lồng duy trì khoảng cách bóng.

7200 sê -ri vòng bi tiếp xúc góc đơn hàng

Các tính năng thiết kế chính

• Góc liên hệ (Thông thường 15 ° đến 40 °) Xác định sự đánh đổi công suất tải giữa các lực hướng trục và xuyên tâm
• Thiết kế một hàng là phổ biến, nhưng cấu hình hai hàng hoặc gấp bốn lần tồn tại cho các nhu cầu chuyên môn
• Vật liệu bao gồm từ thép chrome tiêu chuẩn đến hybrid gốm cho điều kiện khắc nghiệt

Cơ chế phân phối tải

Các bề mặt tiếp xúc góc tạo ra một tam giác lực giải quyết tải hiệu quả. Ví dụ:

Vòng bi tiếp xúc góc tốt nhất cho các ứng dụng tốc độ cao

Hoạt động tốc độ cao nhu cầu vòng bi với ma sát thấp, khả năng chống nhiệt và dung sai chính xác. Thiết kế tối ưu kết hợp một số yếu tố quan trọng:

Lựa chọn vật chất

Bóng gốm (silicon nitride) giảm 40% lực ly tâm so với thép trong các kịch bản tốc độ cực cao. Tuy nhiên, vòng bi gốm đầy đủ có thể thiếu độ dẻo dai cần thiết cho tải trọng sốc.

Cân nhắc thiết kế lồng

• Lồng polyamide làm giảm rung động nhưng có giới hạn nhiệt độ (~ 120 ° C)
• Lồng đồng xử lý nhiệt độ cao hơn nhưng tăng cân
• Đồng thau gia công cung cấp sự thỏa hiệp tốt nhất cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp

Tiếp xúc góc so với vòng bi bóng sâu : Khi nào nên chọn

Mặc dù cả hai loại mang đều sử dụng bóng, các ứng dụng của chúng khác nhau đáng kể:

So sánh hiệu suất

Hướng dẫn ứng dụng

Chọn Liên hệ góc khi:

• Tải trọng kết hợp vượt quá 20% thành phần trục
• Điều chỉnh trước khi tải là cần thiết cho độ cứng của hệ thống
• Ghép nối là khả thi (quay lại, trực tiếp)

Làm cách nào để Tính toán khả năng tải cho vòng bi tiếp xúc góc

Tính toán tải chính xác ngăn ngừa lỗi sớm. Xếp hạng tải động cơ bản (C) và xếp hạng tải tĩnh (C0) từ các danh mục nhà sản xuất tạo thành cơ sở, nhưng các điều kiện trong thế giới thực yêu cầu điều chỉnh.

Công thức tải tương đương động

P = XFR YFA
Ở đâu:
X = hệ số xuyên tâm (0,35-1,5)
Y = hệ số trục (0,57-2.3)
Các giá trị phụ thuộc vào góc tiếp xúc và chuỗi ổ trục

Ước tính tuổi thọ

L10 = (c/p)^3 × 1 triệu vòng quay
Cho độ tin cậy 90%. Môi trường khắc nghiệt có thể yêu cầu tính toán L10A với các yếu tố ô nhiễm.

Tải trước vòng bi liên lạc góc cạnh : Kỹ thuật và lợi ích

Tải trước loại bỏ giải phóng mặt bằng bên trong để tăng cường độ cứng của hệ thống và giảm rung. Các phương pháp phổ biến bao gồm:

Các loại tải trước trục

• Tải trước mùa xuân : Duy trì lực liên tục mặc dù việc mở rộng nhiệt
• Tải trước cứng nhắc : Sử dụng miếng đệm để dịch chuyển cố định (tốt hơn cho độ cứng cao)

Đo lường trước

Các chỉ báo quay số đo chuyển vị trục (thường là 0,02-0,08mm cho vòng bi trung bình). Tải trước quá mức làm tăng ma sát; Tải trước không đủ cho phép chơi.

Khắc phục sự cố phổ biến Các chế độ thất bại của bóng liên lạc góc cạnh

Nhận biết các mẫu thất bại giúp thực hiện các hành động khắc phục:

Mệt mỏi Spalling

Nắm bề mặt cho thấy hao mòn bình thường (hết hạn sống L10) hoặc ô nhiễm. So sánh với:

Quá tải nhiệt

Sự đổi màu (xanh/nâu) cho thấy bôi trơn không đủ hoặc tải quá mức. Giám sát hồng ngoại giúp phát hiện các vấn đề ở giai đoạn đầu.