Hvilke faktorer begrænser normalt den maksimale hastighed for Pu Deep Groove Ball -lejer

Professionelle begrænsende faktorer for den begrænsende hastighed af Pu dybe rille kuglelejer

PU (polyurethan) dybe rilleboldlejer er vidt brugt i specifikke anvendelser på grund af deres fremragende vibrations- og støjreduktionsegenskaber og slidstyrke. Sammenlignet med traditionelle all-stållejer er deres begrænsende hastighed imidlertid typisk underlagt strengere begrænsninger på grund af egenskaberne ved pu-ydre lag. Professionel analyse viser, at den begrænsende hastighed for PU -dybe rillekuglelejer primært styres af følgende fire faktorer.

Termodynamiske begrænsninger af PU -materialer

Den kernebegrænsende faktor for Pu Deep Groove -kuglelejer ligger i polyurethanmaterialets følsomhed over for varme og temperatur.

1. friktionsvarmeproduktion og temperaturakkumulering

Når et lejer fungerer i høj hastighed, genereres varme af friktion mellem de rullende elementer og raceways såvel som af den elastiske deformation og genvinding af PU -ydre lag. I Pu Deep Groove -kuglelejer er PU -ydre lag en dårlig leder af varme, og dens varmeafledningseffektivitet er langt lavere end for en metal ydre ring.

Varmeakkumuleringseffekt: Den genererede varme er vanskelig at sprede hurtigt, hvilket får den samlede driftstemperatur for lejet til at stige kraftigt.

Temperaturblødning: De mekaniske egenskaber ved PU -materialer (især termoplastisk polyurethan (TPU)) er meget følsomme over for temperaturen. Når glasovergangstemperaturen eller specifik varmafbøjningstemperatur (typisk meget lavere end stålet) overskrides, vil hårdheden, elastisk modul og bærende kapacitet i PU-ydre lag hurtigt falde.

Permanent deformation: Høje temperaturer fremskynder også termisk aldring og permanent deformation af PU-materialet, hvilket fører til reduceret ydre ringprofilnøjagtighed, forværrer yderligere vibrationer og friktion, hvilket skaber en ondskabsfuld cyklus, der i sidste ende fører til at bære fiasko og begrænser højhastighedsdrift.

2. klæbende varmemodstand

Bindstyrken mellem pu -ydre lag og den indre stållagerring er også følsom over for temperaturen. Høje temperaturer kan forårsage klæbefejl, affyldning eller skrælning af PU. Når Pu -ydre -laget adskilles fra stålringen, mister lejet fuldstændigt sin driftskapacitet. Derfor bliver den maksimale driftstemperatur for klæbemidlet en af ​​flaskehalse, der begrænser lejet.

Dynamisk stress og elastiske egenskaber

Mens de elastiske egenskaber ved PU -materialer tilbyder vibrationsdæmpningsfordele, bliver de en nøglehastighedsbegrænser under høj dynamisk stress.

1. Elastisk hysterese og energitab

PU -ydre lag gennemgår elastisk deformation under belastning. Under kontinuerlig rulle med høj hastighed forekommer denne elastiske deformation og bedring ved høje frekvenser. Polyurethan udviser en signifikant hystereseffekt, hvilket betyder, at energi går tabt under deformations- og genvindingsprocessen, som alle omdannes til varme.

Varmemultiplikation: Efterhånden som hastigheden øges, øges deformationsfrekvensen, hvilket fører til en ikke -lineær stigning i energitab og varmeproduktion. Dette er en anden vigtig kilde til intern varmeakkumulering, der direkte begrænser den øverste hastighedsgrænse.

2. centrifugalkraft og deformation

For mellemstore og store PU -dybe rilleboldlejer øges centrifugalkraften på PU -ydre -laget markant ved ekstremt høje hastigheder. Selvom densiteten af ​​PU -materiale er lavere end stål, kan høje centrifugalkræfter forårsage radial ekspansion eller krybe i den ydre ring.

Dimensionelle stabilitetsproblemer: Denne deformation kan forstyrre den nøjagtige pasform mellem lejet og monteringshullet, hvilket resulterer i ustabil lejer, øget vibrationer og endda mulig lejet frigørelse fra monteringssædet, hvilket begrænser den sikre hastighed fra et mekanisk designperspektiv.

Internt stålbærende design og smøring

Den maksimale hastighed for en PU -dyb rillebold er også begrænset af design og vedligeholdelse af dets indre stålleje.

1. intern godkendelse og bur

Pu Deep Groove Ball Lejer er typisk baseret på standard dyb rilleboldbærende design. Den interne radiale clearance og burtype påvirker direkte den maksimale hastighed.

Valg af clearance: Under højhastighedsdrift stiger lejetemperaturerne, hvilket får den indre ring og rullende elementer til at udvide, hvilket resulterer i reduceret afstand. Forkert godkendelse (f.eks. For lille C2 -clearance) kan forårsage beslaglæggelse ved høje temperaturer. Derfor skal en godkendelsesgrad, der er egnet til høje hastigheder, vælges.

Burmateriale: De maksimale hastigheder for stål og plast (såsom nylon) bure er forskellige. Nylonbure har en tendens til at blødgøre og deformere ved høje temperaturer, hvilket yderligere begrænser lejet.

2. Metode til smøremiddel og smøring

Den maksimale hastighed på en PU -dyb rillebold er også begrænset af dens smøreforhold.

Fedtliv: Fedt i præ-smurte lejer oxideres og nedbrydes hurtigt ved høje temperaturer, forkortelse af fedtlivet, hvilket fører til smøringssvigt og en kraftig stigning i friktion. Derfor skal hastigheden kontrolleres strengt inden for fedtens maksimale driftstemperaturområde.

Eksterne belastninger og driftsforhold

Eksterne betingelser har en omfattende indflydelse på den maksimale hastighed på PU -lejer.

1. Radiale og aksiale belastninger

Den ækvivalente dynamiske belastning, der bæres af lejet, er en nøglefaktor til bestemmelse af den tilladte hastighed.

Høj belastningsgrænse: Højere belastninger øger kontaktspændingen mellem de rullende elementer og raceways, hvilket øger den elastiske deformation af PU -ydre lag og genererer mere varme. For at forhindre hurtig træthed eller skade på pu -ydre lag på grund af overdreven stress, skal den maksimale hastighed reduceres i overensstemmelse hermed.

2. varmeafledning

Betingelserne for omgivelsestemperatur og varmeafledning af en leje påvirker direkte dens stabile driftsområde. Ved høje omgivelsestemperaturforhold falder lejes temperaturstigningsmargin, og hastigheden skal reduceres for at forhindre overophedning og fiasko. God varmeafledningsdesign (såsom omgivende metalstrukturer eller tvungen luftkøling) kan øge den tilladte hastighed i en vis grad.