Hvilken effekt har den interne clearance af dybe rilleboldlejer på bærende ydeevne

Dyb rille kuglelejer er de mest anvendte rullende lejer i mekanisk udstyr. Deres ydeevne påvirker direkte udstyrets pålidelighed, effektivitet og levetid. Blandt de mange faktorer, der påvirker lejepræstation, er intern godkendelse uden tvivl en af ​​de vigtigste parametre, der bestemmer lejepræstation. Intern clearance, også kendt som radial clearance, henviser til den maksimale radiale og aksiale bevægelse af lejers indre og ydre ringe, når der ikke påføres nogen belastning. Denne tilsyneladende enkle godkendelse har faktisk en dybtgående indflydelse på en række præstationsindikatorer, herunder bæretemperaturstigning, støj, vibration, levetid og stivhed.

Virkningen af ​​clearance på stigningstemperaturstigningen
Under lejet drift genererer rullende og glidende friktion mellem de rullende elementer og raceways varme, hvilket forårsager en temperaturstigning. Intern clearance har en afgørende indflydelse på stigning i lejetemperaturen.
Hvis clearance er for lille, oplever bærens rullende elementer og raceways forudindlæsning eller en oversigt pasform. Dette øger de friktionsmoment for de rullende elementer markant og genererer betydelig varme. Overdreven temperaturstigning fremskynder ikke kun fedt aldring og fiasko, men forårsager også termisk ekspansion af lejematerialet. Unsynkroniseret termisk ekspansion af de indre og ydre ringe kan yderligere reducere eller endda eliminere clearance, hvilket skaber en ond cirkel, der i sidste ende kan føre til at bære anfald eller for tidlig svigt. Når clearance er for stor, bliver bevægelsen af ​​de rullende elementer i de lejende raceways ustabil. Når lejet er under belastning, falder kontaktområdet mellem de rullende elementer og raceways, hvilket fører til kontaktstresskoncentration. På samme tid øges rullende element glidning og friktion. Selvom det ikke er så alvorligt som friktion forårsaget af for lidt clearance, kan det stadig forårsage temperaturstigning under højhastighed og højbelastningsforhold. Endvidere kan overdreven godkendelse forårsage chok under radial runout, yderligere stigende temperatur.

Den ideelle godkendelse er at opretholde en let positiv godkendelse, efter at lejet er installeret og når termisk ligevægt. Dette sikrer en jævn drift af de rullende elementer, mens den effektivt reducerer friktion, hvilket holder temperaturen stigning inden for acceptable grænser.

Virkningen af ​​clearance på bærende støj og vibrationer
Bærende støj og vibrationer er vigtige indikatorer for glat drift. Intern clearance påvirker direkte den dynamiske ydelse af et lejer.

Overdreven clearance kan få rullende elementer til at producere en "bankende" lyd under drift. Når der udsættes for et lejer for svingende belastninger, hopper de rullende elementer frem og tilbage mellem de indre og ydre ringe. Denne ustabile bevægelse kan forårsage mærkbar vibration og støj. Især i højhastighedsapplikationer såsom motorer og spindler kan overdreven godkendelse forårsage alvorlig vibration, hvilket påvirker udstyrets bearbejdningsnøjagtighed og operationelle stabilitet.

Selvom overdreven lille clearance reducerer rullende elementets runout, genererer den også højfrekvent vibration og højhøjt støj på grund af øget friktionsmoment. Denne støj er ofte direkte relateret til bærens forbelastning: jo højere er forbelastningen, jo højere støj. For eksempel vælges i applikationer, der kræver høj stivhed og præcision, såsom præcisionsmaskineværktøjspindler, lejer med lav eller endda negativ clearance, men forbelastningen skal kontrolleres nøjagtigt for at afbalancere stivhed og støj.

Passende clearance sikrer glat og kontinuerlig rulle af de rullende elementer i raceways, reducerer påvirkningen og glidningen og minimerer derved vibrationer og støj. Dette er afgørende for udstyr, der kræver ekstremt glat drift, såsom husholdningsapparater og medicinsk udstyr.

Virkningen af ​​clearance på bærende liv og stivhed

Bærende liv bestemmes generelt af træthedslivet, og clearance er en af ​​de vigtigste faktorer, der påvirker træthedslivet.

Overdreven clearance øger kontaktspændingen markant mellem de rullende elementer og raceways. I henhold til Hertz -kontaktteori kan overdreven kontaktstress forårsage for tidlig materiale træthed og forkorte lejers træthedsliv. Endvidere kan temperaturstigningen forårsaget af overdreven godkendelse accelerere fedtfejl og yderligere forkortelse af bærende liv.
Overdreven godkendelse kan også forkorte bærende liv. Når bærende belastninger påføres, reducerer overdreven clearance antallet af rullende elementer, hvilket koncentrerer belastningen på nogle få. Dette medfører en kraftig stigning i kontaktspænding på disse rullende elementer, hvilket fører til lokaliseret træthed og reducerer det samlede lejeliv.
Passende clearance kan jævnt fordele belastningen på tværs af flere rullende elementer, hvilket effektivt reducerer kontaktspænding og maksimerer lejet træthedsliv.
Bærende stivhed er en vigtig indikator for dens modstand mod deformation. Clearance har en direkte indflydelse på stivhed. Jo mindre clearance er, desto mindre deformation er bærende oplevelser under belastning, hvilket resulterer i højere stivhed. I applikationer, der kræver høj stivhed, såsom maskinværktøjsspindler og bilhjulnav, vælges lejer med lav clearance eller endda negativ clearance (forudindlæst) ofte til at forbedre systemets samlede stivhed.

Valg af godkendelsesgrad
For at imødekomme forskellige applikationskrav tilbyder dyb rilleboldlejer typisk flere clearance -kvaliteter, såsom C2, CN (eller C0), C3, C4 og C5. CN repræsenterer standard clearance, C3, C4 og C5 repræsenterer høj clearance, og C2 repræsenterer lav clearance.

Standard clearance (CN) er velegnet til de fleste generelle industrielle anvendelser, såsom elektriske motorer og pumper.

Høj clearance (C3 og C4) er velegnet til anvendelser med stor monteringsinterferens og drastiske temperatursvingninger, såsom rullende møller og fans med høj temperatur, for at kompensere for clearance-reduktionen forårsaget af termisk ekspansion.

Lav clearance (C2) er velegnet til applikationer, der kræver høj drift af præcision og lav støj, såsom præcisionsinstrumenter og små motorer.

Derfor, når du vælger dybe rilleboldlejer, er det utilstrækkeligt at fokusere udelukkende på størrelse og model. En grundig forståelse af den omfattende virkning af intern clearance på bærende ydeevne og valg af den passende godkendelsesgrad baseret på specifikke driftsbetingelser er nøglen til at sikre langsigtet stabil og pålidelig drift af dit udstyr. Det rigtige valg maksimerer lejepræstation, udvider sin levetid og reducerer i sidste ende vedligeholdelsesomkostninger.