آیا بلبرینگ های Deep Groove به پیش بارگیری نیاز دارند؟ راهنمای کامل

بلبرینگ های شیار عمیق در اکثر برنامه های استاندارد نیازی به بارگذاری اولیه ندارند. آنها طوری طراحی شده اند که با فاصله داخلی کنترل شده کار کنند و پیش بارگذاری یک معیار مشروط برای موقعیت های خاص مانند دویدن با سرعت بالا، بارهای بسیار سبک، محدودیت های شدید نویز یا الزامات سختی بالا است. این مقاله توضیح می‌دهد که پیش‌بارگیری واقعاً چه کاری انجام می‌دهد، زمانی که بلبرینگ‌های شیار عمیق واقعاً به آن نیاز دارند، و نحوه اعمال آن بدون کاهش عمر یاتاقان.

Preload در بلبرینگ چیست؟

پیش بارگذاری نیروی محوری پایداری است که در حین نصب به یاتاقان اعمال می شود به طوری که عناصر نورد در تماس مداوم با مسیرهای مسابقه قرار می گیرند. این نیرو، بازی محوری آزاد را که در داخل یاتاقان در حالت خنثی و بدون بار وجود دارد، از بین می برد. در عمل، پیش بارگذاری، فاصله داخلی یاتاقان را به یک شرایط فشاری کنترل شده تبدیل می کند.

ترخیص داخلی و پیش بارگذاری چیزهای مختلفی هستند. ترخیص داخلی، بازی داخلی طراحی شده در یاتاقان در کارخانه، طبقه بندی شده به عنوان C0، C2، C3، و یا درجه های مشابه است. Preload یک حالت بار است که در زمان مونتاژ ایجاد می شود. هنگامی که پیش بار محوری اعمال شده به اندازه کافی بزرگ باشد که خلاء داخلی را مصرف کند، حالت عملیاتی در واقع به یک فاصله منفی تبدیل می شود.

هدف اصلی از پیش بارگذاری جلوگیری از لغزش عناصر غلتشی یا قطع تماس لحظه ای با مسیرهای مسابقه است. هنگامی که تماس پیوسته است، حرکت نرم‌تر می‌شود، نیروهای ضربه ناپدید می‌شوند و مجموعه یاتاقان به میزان قابل‌توجهی سفت‌تر می‌شود.

آیا بلبرینگ های شیار عمیق به طور معمول به پیش بارگیری نیاز دارند؟

خیر تحت بارهای شعاعی استاندارد و سرعت های متوسط، بلبرینگ های شیار عمیق طوری طراحی و ساخته می شوند که بدون پیش بارگذاری کار کنند. فاصله داخلی تعبیه شده در یاتاقان های استاندارد انبساط حرارتی و انحراف بار معمولی را در خود جای می دهد. به همین دلیل است که اکثر بلبرینگ های شیار عمیق در خدمت دقیقاً همانطور که از جعبه بیرون می آیند عمل می کنند.

بلبرینگ‌های شیار عمیق از روش مونتاژ کنراد استفاده می‌کنند که در آن توپ‌ها از طریق شکافی بین حلقه‌های داخلی و خارجی وارد می‌شوند و سپس به طور مساوی توسط قفس فاصله می‌گیرند. این ساختار به طور طبیعی برای دویدن با فاصله مشخص به جای تماس محوری اجباری مناسب است. اعمال پیش بارگذاری، یاتاقان را از حالت عملیاتی مبتنی بر ترخیص طراحی شده خود خارج می کند، که تنها زمانی توجیه می شود که برنامه آن را بخواهد.

سری های استاندارد مانند 6000، 6200، 6300، 6800 و 6900 بدون پیش بارگذاری در موتورها، پمپ ها، لوازم خانگی و تجهیزات عمومی انتقال نیرو نصب می شوند. بسیاری از موتورسازها، یاتاقان‌های استاندارد را مستقیماً روی شفت و داخل محفظه نصب می‌کنند، بدون اینکه هیچ ترتیبی از پیش بارگیری داشته باشند. این انتظار پیش فرض در سراسر صنعت است و در مورد آن صدق می کند بلبرینگ شیار عمیق برای موتورها درست مانند بلبرینگ های همه منظوره.

برای کاربردهایی که نیاز به سفتی یا عملکرد نویز خاصی ندارند، معمولاً یک بلبرینگ آب بندی شده استاندارد کافی است. الف بلبرینگ شیار عمیق سری 6000 مهر و موم شده به عنوان مثال، با مهر و موم های لاستیکی، شرایط فاصله داخلی را در هنگام نصب و بهره برداری حفظ می کند و بدون پیش بارگذاری در سرویس موتور و پمپ معمولی کار می کند.

عمده فروشی 6000RS کربن فولادی دو لاستیکی مهر و موم شده یاطاقان توپ شیار عمیق Fac شرکت بیوتکنولوژی Zhejiang Yingfei، با مسئولیت محدود، عمده فروشی چین با فولاد کربنی 6000RS استیل دو لاستیکی مهر و موم شده در کارخانه بلبرینگ های گلوله ای شیار عمیق و... مشاهده محصول →

چه زمانی بلبرینگ های شیار عمیق به پیش بارگیری نیاز دارند؟

پیش بارگیری زمانی مرتبط می شود که شرایط عملیاتی یک بلبرینگ شیار عمیق را خارج از محدوده ای که فاصله استاندارد برای آن طراحی شده است فشار دهد. موقعیت های زیر مواردی هستند که اغلب در عمل پیش می آیند.

عملکرد با سرعت بالا

هنگامی که مقدار dn (قطر سوراخ بر حسب میلی‌متر ضرب در سرعت شفت بر حسب دور در دقیقه) به محدوده سرعت بالا نزدیک می‌شود، نیروهای گریز از مرکز می‌توانند عناصر غلتشی را از مسیر ورودی بیرونی بلند کرده و باعث لغزش شوند. پیش بارگذاری محوری، توپ ها را در تماس مداوم با هر دو مسیر مسابقه نگه می دارد و از لغزش و گرمای ایجاد شده توسط آن جلوگیری می کند. برای خدمات موتور با سرعت بالا، بلبرینگ های درجه یک موتور با سرعت بالا با کنترل هندسی دقیق تر ساخته شده اند، اما روش نصب باید همچنان با سرعت مطابقت داشته باشد. در این محدوده، یک پیش بار محوری سبک یک عمل مهندسی متداول و پذیرفته شده است.

بار شعاعی سبک با سرعت بالا

هنگامی که بار شعاعی بسیار کوچک است، معمولاً کمتر از 1 تا 2 درصد بار دینامیکی بلبرینگ، عناصر غلتشی ممکن است به طور قابل اعتمادی غلت نخورند و در عوض در داخل مسیرهای مسابقه بلغزند. این لغزش باعث سایش و افزایش دما می شود. یک پیش بارگذاری سبک نیروی تماس پایداری بین توپ ها و مسیرهای مسابقه ایجاد می کند. به همین دلیل است بلبرینگ های شیار عمیق مینیاتوری در ابزارهای کوچک و موتورهای سبک استفاده می شود، اغلب هنگامی که با سرعت بالا کار می کنند با فنرها از قبل بارگذاری می شوند.

عمده فروشی MR104ZZ مینیاتوری شیار عمیق کارخانه بلبرینگ، تولید کنندگان - Zh شرکت بیوتکنولوژی Zhejiang Yingfei با مسئولیت محدود در چین عمده فروشی MR104ZZ مینیاتوری یاتاقان توپ شیار عمیق کارخانه و تولید کنندگان، جزئیات ... مشاهده محصول →

بارهای متغیر یا ضربه ای

هنگامی که جهت یا بزرگی بار به طور مکرر تغییر می کند، فاصله یاتاقان باعث از دست دادن تماس کوتاهی می شود و به دنبال آن در هنگام بازگشت بار ضربه وارد می شود. پیش بارگذاری این فاصله را از بین می برد، بنابراین عناصر غلتشی از طریق برگشت بار در تماس باقی می مانند و صدای ضربه و خستگی مکانیکی را کاهش می دهند.

محدودیت های شدید صدا یا ارتعاش

پیش بارگذاری فضای داخلی را جذب می کند و حرکت کنترل نشده توپ را محدود می کند، که صدای ساطع شده توسط بلبرینگ را کاهش می دهد. در کاربردهایی با محدودیت صدا یا ارتعاش فشرده، یک یاتاقان از پیش بارگذاری شده کم صداتر از همان یاتاقان است که شل است. برای عملکرد مداوم بی صدا، بلبرینگ های شیار عمیق کم صدا یک سطح اضافی از کنترل تحمل تولید را در بالای هر پیش بارگذاری مورد نیاز برنامه اضافه کنید.

صلبیت یا دقت موقعیت یابی بالا

پیش بارگذاری ناحیه انحراف الاستیک یاتاقان را فشرده می کند، بنابراین موقعیت شفت تحت بارهای متغیر کمتر جابه جا می شود. دوک های ماشین ابزار، مراحل تعیین موقعیت و تجهیزات اندازه گیری برای حفظ موقعیت محور پایدار به این اثر متکی هستند.

اگر هنوز مطمئن نیستید، این چک لیست را اجرا کنید:

• آیا سرعت کار از نظر مقدار dn بالاست؟ اگر بله، برای پیش بارگذاری محوری برنامه ریزی کنید.
• آیا بار شعاعی کمتر از 1 تا 2 درصد بار دینامیکی است؟ اگر بله، یک پیش بارگذاری سبک توصیه می شود.
• آیا بار مرتباً جهت را تغییر می دهد یا شامل ضربه می شود؟ اگر بله، پیش بارگذاری یاتاقان را تثبیت می کند.
• آیا محدودیت های نویز یا ارتعاش سختگیرانه است؟ اگر بله، پیش بارگذاری را با درجه بلبرینگ کم صدا ترکیب کنید.
• آیا بار ثابت، متوسط ​​و بیشتر شعاعی است؟ اگر بله، بدون پیش بارگذاری نصب کنید.

نحوه اعمال پیش بار محوری بر روی بلبرینگ های شیار عمیق

هنگامی که تأیید کردید که بارگذاری اولیه ضروری است، سؤال بعدی این است که چگونه آن را اعمال کنید. سه روش رایج است.

پیش بارگیری فنری

بخشنده ترین روش پیش بارگذاری فنری است. واشر Belleville یا فنر سیم پیچی نیروی محوری کنترل شده ای را به حلقه بیرونی یا حلقه داخلی اعمال می کند. از آنجایی که فنر حتی زمانی که انبساط حرارتی فاصله بین صندلی‌های بلبرینگ را تغییر می‌دهد، نیروی نسبتاً ثابتی را حفظ می‌کند، پیش بارگذاری فنر امن‌ترین انتخاب برای بلبرینگ‌های شیار عمیق است. همچنین راه حل استاندارد برای پیکربندی های تک یاتاقان است، که در آن یک یاتاقان بار را حمل می کند و فنر به سادگی عناصر نورد را در تماس نگه می دارد.

چیدمان دو بلبرینگ

روش دوم از دو بلبرینگ شیار عمیق استفاده می کند که رو به رو یا پشت به پشت نصب می شوند. پیش بارگذاری با اختلاف عرض بین فاصله دهنده حلقه داخلی و اسپیسر حلقه بیرونی تنظیم می شود. اسپیسرهای ماشین کاری شده تعیین می کنند که دو یاتاقان چقدر نیروی محوری به یکدیگر وارد می کنند. این پیکربندی سیستم سفت‌تری ایجاد می‌کند، اما نیاز به ماشینکاری دقیق فاصله‌دهنده و مونتاژ دقیق دارد.

تنظیم مهره قفل یا پوشش انتهایی

روش سوم، موقعیت محوری سفت و سخت با مهره قفل یا پوشش انتهایی است. بلبرینگ به صورت محوری بسته می شود تا جایی که خلاء داخلی جذب شود. این روش ساده است اما کمترین بخشش را دارد، زیرا اندازه گیری نیروی گیره سخت است و انبساط حرارتی می تواند به سرعت یک پیش بار صحیح را به یک پیش بار بیش از حد تبدیل کند.

به عنوان یک مرجع تقریبی، پیش بار محوری برای یک بلبرینگ شیار عمیق معمولاً در محدوده تقریباً 0.5 تا 2 درصد از بار دینامیکی محوری یاتاقان قرار می گیرد. مقدار دقیق به اندازه یاتاقان، سرعت عملکرد و سختی مورد نیاز برنامه بستگی دارد، بنابراین این رقم را به عنوان یک نقطه شروع به جای مشخصات نهایی در نظر بگیرید. سازنده بلبرینگ باید پیش بارگذاری توصیه شده برای وظیفه خاص شما را تأیید کند.

خطرات پیش بارگذاری بیش از حد - و نحوه جلوگیری از آنها

اعمال پیش بارگذاری بیش از حد یک مشکل میدانی رایج تر از اعمال کم است. هنگامی که نیروی پیش بارگذاری بیش از حد باشد، اصطکاک بین عناصر نورد و مسیرهای مسابقه به شدت افزایش می یابد و اولین علامت قابل مشاهده افزایش دمای عملیاتی است. دمای محفظه ای که به طور مداوم بیش از 30 درجه سانتیگراد بالاتر از محیط قرار می گیرد، هشداری است مبنی بر اینکه پیش بارگذاری، کلاس ترخیص یا روغن کاری نیاز به بررسی دارد.

افزایش دما منجر به مشکل دوم می شود: تجزیه سریع روان کننده. هنگامی که گریس یا روغن استحکام فیلم خود را از دست می دهد، تماس فلز با فلز به دنبال دارد و سایش به سرعت تسریع می شود. در عین حال، بار باربری موثر بیشتر از بار خارجی است زیرا پیش بار به حالت تنش داخلی می افزاید که عمر خستگی محاسبه شده را کوتاه می کند.

نویز غیر طبیعی یکی دیگر از سیگنال های مفید است. یک بلبرینگ که به درستی از قبل بارگذاری شده باشد، ساکت تر از یک بلبرینگ شل است، اما پیش بارگذاری بیش از حد، صدای ناله ای با صدای بلندتر یا صدای خشن ایجاد می کند زیرا عناصر غلتشی مسیرهای مسابقه را تغییر می دهند. اگر بعد از اعمال پیش بارگیری نویز افزایش می یابد، قبل از تغییر سایر پارامترها ابتدا نیروی پیش بار را کاهش دهید. برای اطلاعات بیشتر در مورد عوامل پشت یاتاقان های پر سر و صدا، نگاه کنید به کنترل صدا و ارتعاش در بلبرینگ های شیار عمیق .

همچنین یک ریسک در سطح طراحی وجود دارد که باید در نظر داشت. بلبرینگ های شیار عمیق زمانی که یک برنامه به موقعیت محوری مکرر و دقیق دو جهته نیاز دارد، انتخاب ایده آلی نیستند. بلبرینگ های تماس زاویه ای به طور خاص برای حمل پیش بار محوری و ارائه سفتی محوری بهتر طراحی شده اند. اگر دقت موقعیت یابی لازمه رانندگی است، قبل از تصمیم گیری برای افزایش پیش بارگیری روی بلبرینگ شیار عمیق، نوع یاتاقان را تجدید نظر کنید.

نحوه تعیین الزامات پیش بارگیری هنگام سفارش بلبرینگ

بلبرینگ های شیار عمیق استاندارد بدون پیش بار حمل می شوند. پیش بارگذاری در نقطه مونتاژ ایجاد می شود. فرآیند سفارش همچنان باید منعکس کننده طرح پیش بارگیری باشد، زیرا کلاس ترخیص داخلی یاتاقان مستقیماً بر میزان پیش بارگیری در سرویس تأثیر می گذارد.

کلاس ترخیص داخلی را همراه با هدف پیش بارگذاری انتخاب کنید. فاصله C3 برای عملیات با دمای بالا یا سرعت بالا رایج است زیرا فضایی را برای انبساط حرارتی باقی می گذارد و پیش بار محوری در برابر کاهش فاصله موثر عمل می کند. برای کاربردهای دقیق که در آن حداقل بازی داخلی قابل قبول است، C2 یا کلاس فاصله کمتری را می توان مشخص کرد. کلاس ترخیص کالا و نیروی پیش بارگذاری را هنگام اطلاع رسانی نیازهای خود به تامین کننده به وضوح بیان کنید.

اگر برنامه به جفت یاتاقان‌های منطبق با پیش‌بارگیری ثابت نیاز دارد، به ترتیب آن را بگویید. بلبرینگ های در نظر گرفته شده برای پیکربندی جفت از پیش بارگذاری شده باید با ابعاد همسان انتخاب یا تولید شوند. یک جفت استاندارد خارج از قفسه تضمین نمی شود که رفتار پیش بارگذاری یکسانی را ایجاد کند.

پیکربندی های سفارشی مستحق توجه ویژه هستند. طرح‌های غیر استاندارد مانند حلقه‌های داخلی کشیده، مهر و موم‌های ویژه یا مواد قفس اصلاح‌شده می‌توانند با روش پیش‌بارگذاری تعامل داشته باشند. بحث در مورد نیروی پیش بار و کلاس ترخیص با سازنده در مرحله طراحی از وضعیتی جلوگیری می کند که قطعه تحویل شده نتواند به پیش بار مورد نظر برسد. برای نیازهای سفارشی، راه حل های سفارشی بلبرینگ غیر استاندارد را می توان برای مطابقت با مشخصات پیش بارگذاری و ترخیص برنامه تطبیق داد.

تولید کنندگان، تامین کنندگان بلبرینگ های غیر استاندارد سفارشی به عنوان تولید کنندگان بلبرینگ های غیر استاندارد چین و تامین کنندگان یاتاقان های غیر استاندارد OEM/ODM، شرکت بیوتکنولوژی Zhejiang Yingfei، Ltd. su... مشاهده محصول →

نتیجه گیری: پیش بارگذاری یک نیاز مشروط است، نه یک پیش فرض

اینکه آیا بلبرینگ های شیار عمیق نیاز به بارگذاری اولیه دارند یا خیر، کاملاً به شرایط عملیاتی بستگی دارد. بار شعاعی استاندارد با سرعت متوسط ​​بدون پیش بارگذاری به درستی اجرا می شود. فاصله داخلی بخشی از طراحی بلبرینگ است. سرعت بالا، بار بسیار سبک، جهت بار متغیر، محدودیت های شدید نویز، و الزامات سختی بالا، همگی اضافه کردن پیش بار محوری را توجیه می کنند. هنگامی که پیش بار اعمال می شود، سیستم مبتنی بر فنر ایمن ترین روش است و نیروی پیش بار باید در سمت محافظه کار نگه داشته شود، زیرا بارگذاری بیش از حد باعث گرما، نویز و کاهش عمر یاتاقان می شود.

درخواست خود را بر اساس شرایط ذکر شده در جدول 1 بررسی کنید. اگر هر یک از آنها اعمال می شود، هنگام سفارش بلبرینگ، پیش بارگذاری را همراه با کلاس ترخیص برنامه ریزی کنید. اگر هیچ یک از آنها اعمال نشد، بلبرینگ را دقیقاً همانطور که برای اجرا طراحی شده است نصب کنید - بدون پیش بارگذاری.