Jaké faktory obvykle omezují maximální rychlost pU hlubokých kuliček

Profesionální omezující faktory omezující rychlosti PU Deep Groove kuličková ložiska

PU (polyuretan) s hlubokými kuličkami drážky se široce používají ve specifických aplikacích kvůli jejich vynikajícím vlastnostem snižování vibrací a redukce šumu a odporu opotřebení. Avšak ve srovnání s tradičními ložiskami všech ocel jejich omezující rychlost obvykle podléhá přísnějším omezením v důsledku vlastností vnější vrstvy PU. Profesionální analýza ukazuje, že omezující rychlost ložisek PU Deep Groove je primárně řízena následujícími čtyřmi faktory.

Termodynamická omezení PU materiálů

Omezující faktor jádra deep -drážkovací kulička leží v citlivosti polyuretanového materiálu na teplo a teplotu.

1. Třecí tvorba tepla a akumulace teploty

Když ložisko pracuje vysokou rychlostí, teplo je generováno třením mezi válcovacími prvky a závodníky, jakož i elastickou deformací a regenerací vnější vrstvy PU. V PU Deep Groove kuličková ložiska je vnější vrstva PU špatným vodičem tepla a jeho účinnost rozptylu tepla je mnohem nižší než účinnost kovového vnějšího kroužku.

Účinek akumulace tepla: Generované teplo je obtížné rychle rozptýlit, což způsobuje prudké zvýšení celkové provozní teploty ložiska.

Změkčení teploty: Mechanické vlastnosti materiálů PU (zejména termoplastický polyuretan (TPU)) jsou vysoce citlivé na teplotu. Jakmile je překročena teplota přechodu skleněného přechodu nebo specifická teplota vychýlení tepla (obvykle mnohem nižší než teplota oceli), rychle se sníží tvrdost, elastický modul a kapacita ložiska zatížení.

Trvalá deformace: Vysoké teploty také zrychlují tepelné stárnutí a trvalou deformaci materiálu PU, což vede ke snížení přesnosti profilu vnějšího kruhu, což dále zhoršuje vibrace a tření, čímž se vytvoří začarovaný cyklus, který nakonec vede k selhání ložiska a omezuje vysokorychlostní provoz.

2. odolnost proti lepidlu

Síla vazby mezi vnější vrstvou PU a ložiskovým kroužkem vnitřního oceli je také citlivá na teplotu. Vysoké teploty mohou způsobit selhání adheziva, debonding nebo loupání PU. Jakmile se vnější vrstva PU oddělí od ocelového kroužku, ložisko zcela ztratí svou provozní schopnost. Maximální provozní teplota lepidla se proto stává jedním z úzkých míst, které omezují maximální rychlost ložiska.

Dynamické napětí a elastické vlastnosti

Zatímco elastické vlastnosti materiálů PU nabízejí výhody tlumení vibrací, stávají se klíčovým omezovačem rychlosti při vysokém dynamickém stresu.

1. Elastická hystereze a ztráta energie

Vnější vrstva PU podléhá elastické deformaci při zatížení. Během vysokorychlostního nepřetržitého válcování se tato elastická deformace a zotavení vyskytuje při vysokých frekvencích. Polyuretan vykazuje významný účinek hystereze, což znamená, že energie je ztracena během deformace a procesu zotavení, z nichž to vše je přeměněno na teplo.

Multiplikace tepla: Jak se zvyšuje rychlost, zvyšuje se frekvence deformace, což vede k nelineárnímu zvýšení ztráty energie a tvorbě tepla. Toto je další hlavní zdroj vnitřní akumulace tepla, který přímo omezuje horní rychlostní limit.

2. odstředivá síla a deformace

U ložisek středních a velkých a velkých kuliček PU se odstředivá síla na vnější vrstvě PU výrazně zvyšuje při extrémně vysokých rychlostech. Ačkoli hustota materiálu PU je nižší než hustota oceli, vysoké odstředivé síly mohou způsobit radiální expanzi nebo se dotvářit ve vnějším kroužku.

Problémy s rozměrovou stabilitou: Tato deformace může narušit přesné přizpůsobení mezi ložiskem a montážní otvor, což má za následek nestabilní provoz ložiska, zvýšené vibrace a dokonce možné uvolnění ložiska od montážního sedadla, což omezuje bezpečné rychlosti z pohledu mechanického designu.

Vnitřní design a mazání ložiska oceli

Maximální rychlost ložiska PU Deep Groove je také omezena návrhem a údržbou vnitřního ocelového ložiska.

1. Vnitřní vůle a klece

PU Deep Groove kulička jsou obvykle založena na standardních návrzích ložisek s hlubokým drážkou. Vnitřní radiální vůle a typ klece přímo ovlivňují maximální rychlost.

Výběr clearance: Během vysokorychlostního provozu se teploty ložisek zvyšují, což způsobuje, že se ocelový vnitřní kroužek a válcovací prvky rozšiřují, což má za následek sníženou vůli. Nesprávná vůle (např. Příliš malá vůle C2) může způsobit zabavení při vysokých teplotách. Proto musí být vybrána stupeň vůle vhodné pro vysokou rychlostí.

Materiál klece: Maximální rychlosti oceli a plastu (jako jsou nylonové) klece se liší. Nylonové klece mají tendenci změkčit a deformovat při vysokých teplotách, což dále omezuje maximální rychlost ložiska.

2. metoda maziva a mazání

Maximální rychlost ložiska kuličky PU Deep Groove je také omezena jeho mazacími podmínkami.

Život Grease: Mazivo v předem promazaných ložiscích oxiduje a rychle se rozkládá při vysokých teplotách, zkracuje život tuku, což vede k selhání mazání a prudkému zvýšení tření. Rychlost musí být proto přísně řízena v maximálním provozní teplotní rozsahu mastnoty.

Externí zatížení a provozní podmínky

Vnější podmínky mají komplexní dopad na maximální rychlost ložisek PU.

1. radiální a axiální zatížení

Ekvivalentní dynamické zatížení nesené ložiskem je klíčovým faktorem při určování přípustné rychlosti.

Vysoký limit zátěže: Vyšší zatížení zvyšuje kontaktní napětí mezi válcovacími prvky a závodníky, což zvyšuje elastickou deformaci vnější vrstvy PU a vytváří více tepla. Aby se zabránilo rychlé únavě nebo poškození vnější vrstvy PU v důsledku nadměrného napětí, musí být maximální rychlost odpovídajícím způsobem snížena.

2. Prostředí rozptylu tepla

Okolní teplota a podmínky rozptylu tepla v ložisku přímo ovlivňují jeho stabilní provozní rozsah. V podmínkách vysoké okolní teploty se snižuje zvyšování teploty ložiska a rychlost musí být snížena, aby se zabránilo přehřátí a selhání. Dobrý návrh rozptylu tepla (jako je okolní kovové struktury nebo vynucené chlazení vzduchu) může do jisté míry zvýšit přípustnou rychlost.