Jak se vyhnout přehřátí hlubokých drážkových kuličkových ložisek ve vysokorychlostních aplikacích

Ve vysokorychlostních aplikacích, Hluboká ložiska kuliček jsou jedním z nejčastěji používaných typů. Vzhledem k jejich jednoduché struktuře, silné kapacitě nesoucí zátěž a široké škály aplikací se v různých mechanických zařízeních široce používají kulička s hlubokým drážkou. Během vysokorychlostního provozu se však přehřátí ložisek často stává hlavní příčinou degradace výkonu, zkráceného života a selhání vybavení. Proto, jak se efektivně vyhnout přehřátí ložisek s hlubokými drážky ve vysokorychlostních aplikacích, se proto v oboru stal pozorností.

Příčiny přehřátí hlubokých drážkových kuličkových ložisek ve vysokorychlostních aplikacích
Během vysokorychlostní rotace se vnitřní a vnější prsteny, válcovací prvky a klece hlubokých kuličkových ložisek pohybují vzhledem k sobě. Vzhledem k existenci tření a kontaktních sil budou tyto komponenty při běhu při vysokých rychlostech generovat hodně tepla. Pokud ložisko není dostatečně namazáno, zatížení je příliš těžké nebo teplota není správně kontrolována, nelze teplo rozptýlit v čase, což má za následek přehřátí ložiska.
Třecí teplo: Tření uvnitř ložiska je hlavní příčinou tvorby tepla. Když se válcovací prvky ložiska přicházejí do styku s vnitřním a vnějším prstencovým povrchem, teplo se generuje v důsledku posuvného tření mezi válcovacími prvky a stopou. Při běhu při vysokých rychlostech převyšuje rychlost tvorby tohoto třecího tepla daleko, což může snadno vést k nadměrným teplotám.
Nedostatečné mazání: Funkce mazacího oleje nebo mastnoty je snížit tření uvnitř ložiska a účinně odebírat teplo. Pokud není dostatek mazacího oleje nebo je metoda mazání nesprávná, tření se hromadí, což způsobí přehřátí ložiska.
Vysokorychlostní rotace: Jak se zvyšuje rychlost, zvyšuje se frekvence pohybu a kontaktní časy uvnitř ložiska, což vede ke zvýšenému tření a teplu. Zejména při vysokých rychlostech, pokud to návrh a výběr ložiska nebere v úvahu, ložisko je náchylné k přehřátí.

Jak se vyhnout přehřátí kuličkových ložisek s hlubokým drážkou
Optimalizujte mazací systém
Výběr a návrh mazacího systému jsou zásadní pro kontrolu teploty v kuličkových ložiscích s hlubokým drážkou. Ve vysokorychlostních aplikacích ovlivňuje viskozita, množství a kvalita mazacího oleje přímo řízení teploty ložiska. Přiměřený mazací systém může účinně snížit tření a odebrat přebytečné teplo.
Viskozita mazacího oleje: U vysokorychlostních aplikací je velmi důležité zvolit správnou viskozitu mazacího oleje. Příliš nízká viskozita nemůže účinně izolovat tření, což má za následek prasknutí oleje a zvýšené tření. Příliš vysoká viskozita způsobí, že tok oleje bude špatně a snadno vytvoří více třecího tepla. Obecně se výběr plně viscozity plně syntetického maziva ve vysokorychlostních aplikacích může lépe přizpůsobit vysokorychlostním podmínkám.
Výběr mastnoty: Pro některé speciální vysokorychlostní aplikace je mastnota pohodlnější k použití. Výběr tuku s nízkým koeficientem tření a dlouhodobou stabilitou může účinně zabránit přehřátí. Za extrémních pracovních podmínek má syntetický tuk lepší vysokou teplotu než tradiční tuk.
Pravidelné nahrazení mazání: Během dlouhodobého používání se mazací olej a tuk sníží mazací účinek v důsledku tepelné oxidace a akumulace znečišťujících látek, což vede k přehřátí. Pravidelná kontrola mazacího systému a výměna mazacího oleje nebo tuku jsou proto klíčovými opatřeními k udržení dlouhodobého stabilního provozu ložisek.
Rozumný design struktury ložiska
Konstrukce ložiska má významný dopad na výkon rozptylu tepla. Hluboká ložiska s hlubokými drážky ve vysokorychlostních aplikacích musí zajistit, aby jejich strukturální design mohl účinně rozptýlit generované teplo a zabránit přehřátí.
Ložiska Vnitřní a vnější konstrukce prstence: Při návrhu moderních kuličkových ložisek s hlubokým drážkou jsou vnitřní a vnější prstencové povrchy obvykle zpracovávány a ošetřeny povrchem, aby se snížilo tření a zlepšila rozptyl tepla. Například použití zpracování a vyhlazování povrchu s vyšší přesností může výrazně snížit koeficient tření.
Zvýšení úhlu kontaktu s ložiskem: Aby se zvýšila zatížení kapacity ložiska a snížila tření, lze kontaktní úhel hlubokého drážkového ložiska náležitě zvýšit během návrhu, aby se snížilo teplo generované zatížením.
Používejte keramické materiály: keramické materiály mají nižší koeficient tření a lepší tepelnou vodivost než ocel. Použití válcovacích prvků vyrobených z keramických nebo keramických smíšených materiálů může účinně snížit teplo generované během vysokorychlostního provozu a snížit riziko přehřátí.
Posilujte systém chlazení ložiska
Během vysokorychlostního provozu je kromě optimalizace mazání a ložiskového designu také velmi důležitý chladicí systém ložiska. Efektivní chladicí systém může pomoci s hlubokým drážkovým kuličkovým ložiskem odebrat teplo včas, aby se zabránilo příliš vysoké teplotě ložiska.
Systém chlazení nuceného oběhu: Instalací systému vynuceného chlazení oleje lze tekutost mazacího oleje zlepšit a teplo lze rychle odebrat a recyklovat. Po průchodu ložiskem může chladicí olej odstranit třecí teplo a snížit teplotu ložiska.
Externí chladicí zařízení: Externí chladicí zařízení, jako jsou ventilátory a chladiče, mohou také pomoci udržet ložisko při nižší teplotě. Tato zařízení jsou obvykle instalována mimo zařízení, aby se snížila teplota ložiska zvýšením průtoku vzduchu a povrchu rozptylu tepla.