Ρουλεμάν με ειδικό αξονικό παιχνίδι. Εσωτερικά διάκενα στα ρουλεμάν κύλισης

Κάτω από το διάκενο σε ένα κυλιόμενο ή ολισθαίνον ρουλεμάν εννοείται το μέγεθος της μετατόπισης που προκύπτει από τη μετατόπιση του ενός δακτυλίου εδράνου σε σχέση με τον άλλο στην ακτινική (ακτινική απόσταση) Gr ή αξονική (αξονική απόσταση) Ga. Το εσωτερικό διάκενο έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση των ρουλεμάν (διάρκεια κούρασης, κραδασμοί, θόρυβος, θέρμανση κ.λπ.), επομένως, η σωστά επιλεγμένη απόσταση είναι η τρίτη πιο σημαντική κατά την επιλογή ρουλεμάν μετά τον προσδιορισμό του τύπου και του μεγέθους τους.

Συχνά συναντάμε την εσφαλμένη γνώμη ορισμένων καταναλωτών, οι οποίοι, προφανώς μη γνωρίζοντας τι είναι κενό και γιατί χρειάζεται, ελέγχουν την «ποιότητα» (κατά τη γνώμη τους) του προϊόντος μετακινώντας τους δακτυλίους μεταξύ τους και από το πώς πολύ αυτή η μετατόπιση (αξονικό διάκενο), βγάλτε ένα συμπέρασμα για το πόσο καλό είναι αυτό το ρουλεμάν. Σε αυτή τη γελοία διαδικασία, συχνά υποβάλλονται ρουλεμάν με σκόπιμα αυξημένο διάκενο ή τέτοιο σχέδιο (για παράδειγμα, ρουλεμάν γωνιακής επαφής), όπου, εξ ορισμού, οι δακτύλιοι πρέπει να κινούνται μεταξύ τους.

Εκτός από ακτινικόςκαι αξονικόςΥπάρχουν επίσης τρεις άλλοι τύποι κενών: αρχική, προσγείωση και εργασία.

Γιατί απαιτείται ακτινικό διάκενο στα ρουλεμάν κύλισης;

Η θερμότητα που παράγεται κατά τη λειτουργία του ρουλεμάν μεταφέρεται στον άξονα και το περίβλημα. Δεδομένου ότι η θερμική αγωγιμότητα των περιβλημάτων είναι σχεδόν πάντα υψηλότερη από αυτή των αξόνων, η θερμοκρασία του εσωτερικού δακτυλίου του ρουλεμάν και των στοιχείων κύλισής του είναι συχνά 5 - 10 ° C υψηλότερη από τη θερμοκρασία του εξωτερικού δακτυλίου, ενώ μπορεί να αυξηθεί ανάλογα με συνθήκες λειτουργίας σε πολύ υψηλές τιμές. Λόγω της θερμικής διαστολής, το υπάρχον ακτινικό διάκενο μειώνεται σε μη επιτρεπόμενες ελάχιστες τιμές, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της δύναμης τριβής και αστοχία του ρουλεμάν. Για να αποφευχθεί αυτό, παράγονται προϊόντα με σκόπιμα αυξημένο διάκενο. Από εδώ προήλθε η αποδεκτή έκφραση «αυξημένο θερμικό διάκενο».

Πιστεύεται ότι η πιο ευνοϊκή συνθήκη για τα ρουλεμάν βαθιάς αυλάκωσης (η πιο κοινή ομάδα) είναι μια απόσταση εργασίας κοντά στο μηδέν ή ακόμη και μια μικρή παρεμβολή. Αλλά εάν αυτά τα ρουλεμάν δέχονται υψηλά αξονικά φορτία, τότε πρέπει να έχουν αυξημένη απόσταση, η οποία επιτρέπει την αύξηση της γωνίας λειτουργίας επαφής και, ως εκ τούτου, την αύξηση της χωρητικότητας αξονικού φορτίου.

Αρχικό διάκενο στα ρουλεμάν

Το αρχικό (ή θεωρητικό) ακτινωτό διάκενο αναφέρεται στο διάκενο ρουλεμάν στην κατάσταση παράδοσης. Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας τη συσκευή μετατοπίζοντας έναν από τους δακτυλίους ρουλεμάν στην ακραία θέση του κάτω από ένα συγκεκριμένο φορτίο. Για ορισμένους τύπους μετρήσεων ακτινωτό διάκενοεκτελείται επιλέγοντας έναν ανιχνευτή που αντιστοιχεί στο πάχος του διακένου. Για διαφορετικές ομάδες σχεδίασης ακτινικά ρουλεμάνυπάρχουν ομάδες (σειρές) ακτινωτού ανοίγματος. Κάθε ομάδα περιορίζεται από τις ελάχιστες και μέγιστες τιμές της επιτρεπόμενης ακτινικής απόστασης και υποδεικνύεται με έναν αριθμό (βλ. πίνακα. 1). Η πιο διαδεδομένη είναι η κανονική ομάδα, η οποία δεν κωδικοποιείται με κανέναν τρόπο στον αριθμό, 3 και 7. Οι ομάδες 6 και 8 είναι ελαφρώς λιγότερο κοινές (η τελευταία, όπως και η 3, είναι χαρακτηριστική για τα ρουλεμάν σιδηροδρόμων).

Ας ρίξουμε μια ματιά σε πολλά παραδείγματα τύπων ρουλεμάν:

76-180306U1S2Sh2U

Η ομάδα ακτινικής απόστασης είναι 7 (αυξημένη), η κατηγορία ακρίβειας τοποθετείται αμέσως μετά τον προσδιορισμό της ομάδας ακτινικής απόστασης, αυτή είναι 6. Ακολουθεί ο αριθμός ρουλεμάν - 180306 και μετά κωδικοποιούνται τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού - U1S2Sh2U.

Στον αριθμό αυτού του ρουλεμάν κυλίνδρων διπλής σειράς, μπορείτε να δείτε την ονομασία απόστασης 3 (επίσης αυξημένη, δείτε τον παρακάτω πίνακα), την κατηγορία ακρίβειας (0) και την αυλάκωση H.

Ως ονομασία της ακτινικής απόστασης στο ρουλεμάν, μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο αριθμοί, αλλά και το γράμμα H - υποδεικνύει ειδικές απαιτήσεις για την τιμή της ακτινικής απόστασης, η οποία δεν προβλέπεται από τις ομάδες διάκενου σύμφωνα με το GOST ή άλλα πρότυπα . Αυτό το γράμμα τοποθετείται στη δεύτερη θέση στο DUOL και υποδηλώνει ένα μη κανονικό ακτινικό διάκενο, για παράδειγμα, H0-32330MU1.

Εκκενώσεις σε εισαγόμενα ρουλεμάν

Σύμφωνα με το διεθνές σύστημα συμβόλων, γίνεται αποδεκτός πολύ μικρότερος αριθμός ομάδων ακτινικής απόστασης, διακρίνονται κατά 5, ενώ στην πραγματικότητα οι καταναλωτές αντιμετωπίζουν μόνο τρεις - κανονική ΣΟ (δεν αναφέρεται στον αριθμό), C3 (ημιτελής, αλλά ανάλογο με τον χαρακτηρισμό μας 7) και C4 (ομάδα 8 ). Παρακάτω είναι ένας πίνακας αποστάσεων για ρουλεμάν (χρησιμοποιώντας το ιαπωνικό NSK ως παράδειγμα).

Πρόσφατα, ρουλεμάν από Ιάπωνες κατασκευαστές (KOYO, NSK) με διάκενο CM κυκλοφορούν όλο και περισσότερο - αυτό είναι ένα ειδικό διάκενο για ηλεκτρικούς κινητήρες που δεν εμφανίζεται σε ISO και είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από το κανονικό, αλλά πολύ μικρότερο από C3 ή 70 κατά τη γνώμη μας (επιτρέπει τη μείωση του επιπέδου θορύβου).

Κενό προσγείωσης

Το ακτινωτό διάκενο έδρασης νοείται ως το διάκενο που δημιουργείται μετά την τοποθέτηση των ρουλεμάν. Οι λόγοι για την αλλαγή του είναι η ελαστική παραμόρφωση των δακτυλίων που προκαλείται από την παρεμβολή προσγείωσης και τα σφάλματα σχήματος των καθισμάτων.

Άδεια εργασίας

Το ακτινωτό διάκενο εργασίας είναι το διάκενο στο ρουλεμάν σε σταθερή θερμοκρασία και κύκλους λειτουργίας του μηχανήματος. Ταυτόχρονα, λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας, μπορεί να μειωθεί ή να αυξηθεί λόγω του ποιος από τους δακτυλίους θερμαίνεται περισσότερο.

Η θερμική διαστολή του άξονα μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει το διάκενο ανάλογα με τον σχεδιασμό του ρουλεμάν και το σχέδιο στερέωσής του. Το διάκενο αυξάνεται ανάλογα με την αύξηση του φέροντος φορτίου.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, είναι απαραίτητο να επιλέξετε την κατάλληλη ομάδα ακτινικής απόστασης ρουλεμάν.

Τα ρουλεμάν κυλίνδρων με κυλινδρικούς, κωνικούς και σφαιρικούς κυλίνδρους, κατά κανόνα, πρέπει να έχουν μικρό διάκενο λειτουργίας στους κόμβους γενικής χρήσης. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις τοποθετούνται και με προφόρτιση, όπως κυλινδρικά ρουλεμάν σε άξονες εργαλειομηχανών ακριβείας ή κωνικά ρουλεμάν στο κύριο γρανάζι ενός αυτοκινήτου. Για ικανοποιητική λειτουργία, τα σφαιρικά ρουλεμάν κυλίνδρων πρέπει να έχουν πάντα θετική απόσταση κίνησης.

Ένα ρουλεμάν με κωνική οπή έχει ελαφρώς μεγαλύτερο αρχικό ακτινωτό διάκενο από ένα ρουλεμάν με κυλινδρική οπή. Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες της δημιουργίας υποχρεωτικής προφόρτισης κατά την εγκατάσταση ρουλεμάν σε κωνικούς κρίκους άξονα ή σε χιτώνια προσαρμογέα και απόσυρση.

Οι τιμές διάκενου για μονοκόμματα απλά ρουλεμάν δίνονται σε αυτόν τον πίνακα:

Τα σπασμένα ρουλεμάν πρέπει να έχουν κενά μεταξύ του γεμιστήρα του άξονα και του δακτυλίου που φαίνεται σε αυτόν τον πίνακα:

Τα διάκενα στα μονοκόμματα απλά ρουλεμάν καθορίζονται με μετρητή αισθητήρα από τις ακραίες πλευρές των δακτυλίων ή με μέτρηση των διαμέτρων των δακτυλίων και των γεμιστήρες άξονα κατά την αποσυναρμολόγηση ηλεκτρικών μηχανών.
Στα απλά ρουλεμάν με σπαστές επενδύσεις, τα διάκενα προσδιορίζονται με τη μέθοδο "αποτύπωσης" χρησιμοποιώντας κομμάτια σύρματος μολύβδου με διάμετρο 1-1,5 mm, τοποθετημένα στο λαιμό του άξονα και πιεσμένα από την άνω επένδυση όταν σφίξουν πλήρως και τα δύο μισά. Τα κενά μεταξύ του καλύμματος και του σώματος της επένδυσης μετρώνται με τον ίδιο τρόπο. Το κενό πρέπει να είναι εντός 0,05 - 0,1 mm, η στεγανότητα του καλύμματος και της επένδυσης είναι απαράδεκτη.

Για τα ακτινικά ρουλεμάν, ανεξάρτητα από το αν είναι μπάλα ή κύλινδρο, υπάρχει μια ιδέα εσωτερική κάθαρση, επίσης λέγεται θερμική κάθαρση.

Εσωτερικό διάκενο ρουλεμάν- αυτή είναι η απόσταση που κινείται ένας από τους δακτυλίους ρουλεμάν σε σχέση με τον άλλο κατά τις ακτινικές ή αξονικές κατευθύνσεις.

Στην πραγματικότητα, οποιοδήποτε ρουλεμάν έχει αυτό το διάκενο, διαφορετικά τα στοιχεία κύλισης θα σφηνώνονταν μεταξύ των δακτυλίων λόγω της θερμικής διαστολής του μετάλλου. Στην πραγματικότητα, για ρουλεμάν που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες ή πιθανά ξαφνικά άλματα θερμοκρασίας, υπάρχει μια επιλογή με αυξημένο διάκενο.

Για ρουλεμάν των οποίων το εσωτερικό διάκενο διαφέρει από το πρότυπο, εισήγαγε ειδικά επιθήματα C1-C5.

Το ακτινικό εσωτερικό διάκενο, ως ένα από τα στοιχεία που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν, θεωρείται ίσο με μηδέν, αλλά στην πραγματικότητα έχει τιμή πολλών μικρομέτρων. Αν και κυλινδρικά, τα σφαιρικά ρουλεμάν έχουν πάντα ένα μικρό ελάχιστο διάκενο λόγω του σχεδιασμού τους. Υπάρχουν εξαιρέσεις μεταξύ συγκροτημάτων ρουλεμάν, συγκροτημάτων όπου απαιτείται αυξημένη ακαμψία, όπου το ρουλεμάν είναι εγκατεστημένο με προφόρτιση (για παράδειγμα, ρουλεμάν γραναζιών).

Οι πίνακες εκκαθάρισης για μεμονωμένους τύπους ρουλεμάν δίνονται συνήθως στους καταλόγους των κατασκευαστών. Για ζευγαρωμένα ρουλεμάν γωνιακής επαφής μονής σειράς, κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων, ρουλεμάν γωνιακής επαφής διπλής σειράς και ρουλεμάν τεσσάρων σημείων επαφής, παρέχεται αξονικό εσωτερικό διάκενο αντί για ακτινικό διάκενο, καθώς το αξονικό διάκενο είναι πιο σημαντικό για αυτούς τους τύπους ρουλεμάν.

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα, όπως ρουλεμάν ατράκτου εργαλειομηχανών, ρουλεμάν γραναζιών άξονα αυτοκινήτου, ρουλεμάν μικρών ηλεκτροκινητήρων ή συγκροτήματα ρουλεμάν για ταλαντευτικές κινήσεις, όπου απαιτείται αρνητική άδεια λειτουργίας, π.χ. προφόρτιση ("προφόρτιση") για να αυξήσετε την ακαμψία του συγκροτήματος ρουλεμάν ή να βελτιώσετε την ακρίβεια της περιστροφής του. Η προφόρτιση, για παράδειγμα με ελατήρια, συνιστάται επίσης όταν τα ρουλεμάν περιστρέφονται κάτω από πολύ ελαφρά φορτία σε υψηλές ταχύτητες. Αυτό είναι απαραίτητο για να εξασφαλιστεί ένα ελάχιστο φορτίο στο ρουλεμάν και για να αποφευχθεί η ζημιά στο ρουλεμάν ως αποτέλεσμα της ολίσθησης των στοιχείων κύλισης.

Στην περίπτωση χρήσης σφαιρικών ρουλεμάν γωνιακής επαφής ατράκτου, υπάρχει μια διαίρεση ανάλογα με τον τύπο προφόρτισης - ελαφριά μεσαία και βαριά. Αυτό αντανακλάται στη σήμανση του ίδιου του ρουλεμάν, για παράδειγμα το ρουλεμάν SNR 7005CVUJ74 έχει ελαφριά προφόρτιση (κατάληξη J7). Κατά συνέπεια, η εσφαλμένη προφόρτιση επηρεάζει άμεσα την ανθεκτικότητα των ρουλεμάν και του συγκροτήματος συνολικά, επειδή οι ταχύτητες περιστροφής τέτοιων ρουλεμάν δεν είναι καθόλου μικρές - δεκάδες χιλιάδες στροφές ανά λεπτό.

Υπερθέρμανση, κραδασμοί, θόρυβος, αυτή δεν είναι μια πλήρης λίστα με τις συνέπειες της ακατάλληλης προφόρτισης ρουλεμάν.

Για να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία, τα ρουλεμάν με σφαιρίδια και κυλίνδρους πρέπει πάντα να υπόκεινται σε ένα ορισμένο ελάχιστο φορτίο. Ένα ρουλεμάν χωρίς φορτίο θα σπάσει από κραδασμούς πολύ γρήγορα. Η πρακτική δείχνει ότι τα ρουλεμάν κυλίνδρων πρέπει να υποβάλλονται σε ελάχιστο φορτίο που αντιστοιχεί σε 0,02 C και τα ρουλεμάν - 0,01 C. Με τον όρο C εννοείται το τυπικό στατικό και δυναμικό φορτίο από τον κατάλογο ή την τεχνική περιγραφή των ρουλεμάν. Η σημασία της εφαρμογής αυτού του ελάχιστου φορτίου αυξάνεται όταν το ρουλεμάν υπόκειται σε υψηλές επιταχύνσεις και η ταχύτητά του είναι 50% ή μεγαλύτερη της οριακής ταχύτητας που υποδεικνύεται στον πίνακα ρουλεμάν στον κατάλογο του κατασκευαστή.

Μια πιο περίπλοκη κατάσταση είναι με τα ρουλεμάν γωνιακής επαφής εγκατεστημένα σε ζεύγη (τα λεγόμενα duplex). Η σημασία της σωστής προφόρτισης σε αυτή τη διαμόρφωση πολλαπλασιάζεται. Στην πρακτική του Podshipnik.ru, υπήρξαν πολλές περιπτώσεις όταν ένα τέτοιο ζευγάρι σφίχτηκε, το οποίο ονομάζεται "από την καρδιά", τελικά υπερθερμαίνεται. Ή έσφιξαν υπερβολικά το ένα ρουλεμάν και το δεύτερο από το ζεύγος υποσφίχθηκε, γεγονός που οδήγησε σε υπερθέρμανση του υπερβολικά σφιγμένου ρουλεμάν και δόνηση του υποσφιγκωμένου ρουλεμάν από το ζεύγος. Τελικά, τα ρουλεμάν είτε μπλοκαρίστηκαν είτε η συναρμολόγηση απέτυχε.

Ως εκ τούτου, η επιλογή των ρουλεμάν, ειδικά σε περιπτώσεις όπου δεν είναι γνωστό ποια έδρανα τοποθετήθηκαν αρχικά, πρέπει να προσεγγιστεί με τη μέγιστη ευθύνη. Εκτός από τα μεγέθη ρουλεμάν, είναι καλή ιδέα να διευκρινιστούν οι συνθήκες λειτουργίας - θερμοκρασία (του ρουλεμάν, όχι του περιβάλλοντος στο οποίο λειτουργεί το ρουλεμάν), ταχύτητα, φορτίο, περιβάλλον.

Μόνο σε αυτή την περίπτωση είναι δυνατή η επιλογή ενός ρουλεμάν με τη μέγιστη απόδοση.

Με την πρώτη ματιά, μπορεί να φαίνεται ότι πρόκειται για σχετικά απλές μηχανικές συσκευές. Ωστόσο, μια ανάλυση της εσωτερικής γεωμετρίας και των διαμορφώσεων τους δείχνει ότι ο σχεδιασμός αυτών των ρουλεμάν είναι αρκετά περίπλοκος. Για παράδειγμα, η αντιστοίχιση του προφίλ των διαδρόμων με το προφίλ των στοιχείων κύλισης, η κινητικότητα των εσωτερικών στοιχείων και ο αριθμός των στοιχείων κύλισης, όλα μαζί έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ικανότητα φόρτωσης του ρουλεμάν υπό διάφορες συνθήκες χρήσης του. Κατά κανόνα, τα στοιχεία κύλισης ρουλεμάν σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και συναρμολογούνται με μικρές εσωτερικές αποστάσεις μεταξύ τους και των αυλακώσεων στους δακτυλίους ρουλεμάν. Αυτά τα διάκενα έχουν ως αποτέλεσμα κάποια ελεύθερη ακτινική και αξονική κίνηση των εξαρτημάτων του ρουλεμάν, που συχνά αναφέρεται ως οπισθοδρόμηση.

Γενικά, το εσωτερικό διάκενο σε ένα ρουλεμάν ορίζεται ως η απόσταση που μπορεί να μετακινηθεί ένας από τους δακτυλίους εδράνου σε σχέση με τον άλλο δακτύλιο στην ακτινική κατεύθυνση (ακτινική εσωτερική απόσταση) ή στην αξονική κατεύθυνση (αξονική εσωτερική απόσταση).

Για ρουλεμάν μη ρυθμιζόμενου τύπου, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι διακένων (ακτινικά και αξονικά):

• κενό ελέγχου που προσδιορίζεται στο συναρμολογημένο ρουλεμάν σε ένα ορισμένο φορτίο μέτρησης.
• το αρχικό διάκενο που υπάρχει στο ρουλεμάν πριν αυτό τοποθετηθεί. Η τιμή του συνήθως εξισώνεται με το διάκενο ελέγχου, παραβλέποντας την επίδραση μικρών ελαστικών παραμορφώσεων που εμφανίζονται κατά τη μέτρηση του διακένου.
• διάκενο έδρασης ή τοποθέτησης που σχηματίζεται στο ρουλεμάν μετά την τοποθέτησή του στον άξονα και στο συγκρότημα.
• εργασιακό ή λειτουργικό διάκενο που σχηματίζεται σε ένα ρουλεμάν εργασίας υπό φορτίο όταν συμβαίνει κατανομή θερμοκρασίας στα εξαρτήματά του.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι λόγω της φύσης του σχεδιασμού και της κατασκευής, η εσωτερική γεωμετρία των ρουλεμάν με βελόνα, κυλινδρικούς κυλίνδρους και κωνικούς κυλίνδρους διαφέρει από αυτή των ρουλεμάν σφαιρών. Για παράδειγμα, τα κωνικά ρουλεμάν είναι μοναδικά προϊόντα στα οποία τα διάκενα μέσα στο ρουλεμάν διορθώνονται κατά τη συναρμολόγηση. Η ελεύθερη ακτινική κίνηση των εξαρτημάτων και τα κενά λειτουργίας είναι μεγάλης σημασίαςγια όλα τα ρουλεμάν κύλισης.

Το αρχικό εσωτερικό διάκενο ενός ρουλεμάν, που συχνά αναφέρεται ως το κανονικό διάκενο, επιλέγεται για να παρέχει επαρκή απόσταση κίνησης όταν το ρουλεμάν είναι εγκατεστημένο με τη συνιστώμενη εφαρμογή υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Σε περιπτώσεις όπου οι συνθήκες τοποθέτησης και λειτουργίας του ρουλεμάν διαφέρουν από τις κανονικές, για παράδειγμα, όταν και οι δύο δακτύλιοι είναι τοποθετημένοι στα καθίσματα με προσαρμογή παρεμβολής ή όταν επικρατούν υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας, απαιτούνται ρουλεμάν με εσωτερικό διάκενο μικρότερο ή μεγαλύτερο από το κανονικό.

Κάτω από το ακτινωτό διάκενο είναι κατανοητό το μέγεθος της κίνησης στην ακτινική κατεύθυνση προς τις ακραίες θέσεις του ενός δακτυλίου σε σχέση με τον άλλο. Αυτό το διάκενο έχει σχεδιαστεί για να αποτρέπει ανεπιθύμητες παρεμβολές μεταξύ των δακτυλίων και των στοιχείων κύλισης λόγω αλλαγών στις διαστάσεις των δακτυλίων κατά την εγκατάσταση του ρουλεμάν και τη θέρμανση του κατά τη λειτουργία. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η παρεμβολή που σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να οδηγήσει σε σύλληψη του ρουλεμάν. Παράγονται ακτινικά ρουλεμάν και ρουλεμάν κυλίνδρων μίας και δύο σειρών, καθώς και κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων δύο και τεσσάρων σειρών γωνιακής επαφής με ακτινικό διάκενο, το οποίο είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά απόδοσης του ρουλεμάν.

Τα υφιστάμενα διεθνή πρότυπα προβλέπουν την κατασκευή ακτινωτών σφαιρικών ρουλεμάν και κυλίνδρων μονής σειράς και σφαιρικών διπλών σειρών με διάφορες ομάδες ακτινικών ανοιγμάτων. Στις περισσότερες εφαρμογές ρουλεμάν, οι εξωτερικοί δακτύλιοι τοποθετούνται στις οπές των μονάδων με διάκενο και οι εσωτερικοί δακτύλιοι τοποθετούνται στον άξονα με προσαρμογή παρεμβολής. Σε σχετικά χαμηλές ταχύτητες περιστροφής και φορτία, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού δακτυλίου του ρουλεμάν είναι αμελητέα. Συνήθως η θερμοκρασία του εσωτερικού δακτυλίου είναι υψηλότερη από τον εξωτερικό κατά 5 - 10°C. Αυτές οι συνθήκες λειτουργίας θεωρούνται κανονικές. Για αυτούς, τα πρότυπα προβλέπουν μια «κανονική» ομάδα κενών.

Κατά την τοποθέτηση ρουλεμάν με κωνική οπή, η παρεμβολή εξαρτάται από την αξονική κίνηση του δακτυλίου κατά μήκος της έδρας του χιτωνίου ή του άξονα του προσαρμογέα όταν σφίγγετε με παξιμάδι. Αυτή η παρεμβολή μπορεί να είναι σημαντικά μεγαλύτερη από ό,τι όταν τοποθετούνται δακτύλιοι με κυλινδρική οπή στον άξονα. Επομένως, τα πρότυπα για ρουλεμάν με κωνικές οπές παρέχουν μεγαλύτερα διάκενα από εκείνα για ρουλεμάν με κυλινδρική οπή.

Τα αυξημένα ακτινικά διάκενα χρησιμοποιούνται συνήθως στις ακόλουθες περιπτώσεις:

• αναμένεται αυξημένη θέρμανση του εσωτερικού δακτυλίου λόγω υψηλών φορτίων ή από εξωτερική πηγή θερμότητας.
• το ρουλεμάν έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε υψηλές ταχύτητεςκαι δυναμικά φορτίακαι επομένως οι δακτύλιοι του είναι τοποθετημένοι με αυξημένες παρεμβολές.
• κατά την εγκατάσταση ρουλεμάν, η ευθυγράμμιση των καθισμάτων δεν είναι εγγυημένη, επομένως μπορεί να προκύψουν εσφαλμένες ευθυγραμμίσεις των εσωτερικών δακτυλίων σε σχέση με τους εξωτερικούς δακτυλίους, λόγω των οποίων τα κενά μπορεί να μειωθούν σημαντικά ή ακόμη και να προκληθούν παρεμβολές. Η κακή ευθυγράμμιση μπορεί επίσης να προκληθεί από την εκτροπή ενός ανεπαρκώς άκαμπτου άξονα.

Χρησιμοποιούνται κυρίως ρουλεμάν με μειωμένα ακτινικά διάκενα

εάν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ακαμψία στις ακτινικές και αξονικές κατευθύνσεις, για παράδειγμα

σε διάφορες εφαρμογές υψηλής ταχύτητας όπου μια μικρή ανισορροπία του άξονα μπορεί

οδηγούν σε απαράδεκτη διαρροή λόγω ακτινικής απόστασης στο ρουλεμάν, σε συστήματα, στο

η οποία, λόγω τυχόν πηγών θερμότητας στους εξωτερικούς δακτυλίους των ρουλεμάν, αναμένεται να

υψηλότερη θέρμανση από τους εσωτερικούς δακτυλίους.

Για κανονικές συνθήκες λειτουργίας του ρουλεμάν, το απαιτούμενο ακτινικό διάκενο δεν υπολογίζεται, καθώς παρέχεται από τα όρια των κανονικών ομάδων που αναφέρονται στους πίνακες που δίνονται στους καταλόγους των κατασκευαστών. Κάτω από πιο δύσκολες συνθήκες λειτουργίας, η αξία αυτής της άδειας υπόκειται σε προσδιορισμό. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι εάν το ακτινωτό διάκενο είναι πολύ μεγάλο, εμφανίζεται διαρροή άξονα, μειώνεται η ακρίβεια και η ομαλότητα της περιστροφής, η ζώνη φορτίου των στοιχείων κύλισης μειώνεται και η διάρκεια ζωής των ρουλεμάν μειώνεται.

Συνήθως, τα ρουλεμάν κύλισης συναρμολογούνται στο εργοστάσιο με ένα ορισμένο ακτινικό διάκενο και κατά την εγκατάσταση του ρουλεμάν, αυτά τα διάκενα μπορούν να αλλάξουν στο επιθυμητό εύρος ανάλογα με τις συνθήκες χρήσης. Τα ακτινικά διάκενα καθορίζονται από τις πραγματικές διαμέτρους προφίλ των διαδρόμων και τις διαμέτρους της μπάλας.

Τα ακτινικά διάκενα μπορούν να ελεγχθούν σε συναρμολογημένα ρουλεμάν χρησιμοποιώντας ειδικούς μετρητές και εργαλεία. Κατά τη μέτρηση των ακτινικών αποστάσεων, το ρουλεμάν πρέπει να υποβάλλεται σε ένα τυπικό φορτίο μέτρησης για να διασφαλίζεται η πλήρης επαφή μεταξύ όλων των εξαρτημάτων του ρουλεμάν. Για μικροσκοπικά ρουλεμάν και ρουλεμάν με λεπτή διατομή, κάτω από ένα τέτοιο φορτίο, ο σταθμισμένος μέσος όρος της μετρούμενης τιμής των ακτινικών διακένων σε αυτά είναι συνήθως μεγαλύτερος από την καθορισμένη τιμή. Αυτό οφείλεται στην παρουσία ελαστικής παραμόρφωσης στο ρουλεμάν. Σε αυτές τις περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται ορισμένοι παράγοντες για την αντιστάθμιση αυτής της αύξησης.

Η μετατόπιση σε ακραίες θέσεις κατά μήκος του άξονα του ρουλεμάν ενός δακτυλίου σε σχέση με τον άλλο ονομάζεται αξονικό διάκενο ή αξονικό παιχνίδι. Για ακτινικά σφαιρικά ρουλεμάν μονής σειράς, σφαιρικά ρουλεμάν διπλής σειράς και κυλίνδρους και κωνικούς κυλίνδρους πολλαπλών σειρών, τα αξονικά διάκενα μπορούν να προσδιοριστούν από τα ακτινικά διάκενα.

Κατά την εγκατάσταση γωνιακής επαφής και ωστικά ρουλεμάνείναι απαραίτητο να ρυθμίσετε το αξονικό παιχνίδι με ένα σετ παρεμβυσμάτων που είναι εγκατεστημένα στα άκρα των εξωτερικών δακτυλίων ή μετατοπίζοντας τους εσωτερικούς δακτυλίους κατά μήκος του λαιμού του άξονα χρησιμοποιώντας παξιμάδια με λεπτό σπείρωμα που είναι τοποθετημένα σε αυτό.

Με ένα μικρό αξονικό διάκενο ρύθμισης, το ρουλεμάν μπορεί να μπλοκάρει και με μεγάλο διάκενο, ο άξονας θα εξαντληθεί και η ακρίβεια περιστροφής θα μειωθεί.

Το συνιστώμενο αξονικό διάκενο για ρουλεμάν διπλής ή διπλής ώθησης δίνεται συνήθως από τους κατασκευαστές στους καταλόγους προϊόντων τους. Αυτά τα δεδομένα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν κατά την εγκατάσταση ρουλεμάν ωστικού κυλίνδρου.

Κατά το σχεδιασμό μονάδων με ωστικά ρουλεμάν, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη

ΕΠΟΜΕΝΟ. Εάν υπάρχει αξονικό διάκενο κατά την περιστροφή της ώθησης της μπάλας

ρουλεμάν, μπάλες κάτω από τη δράση φυγόκεντρες δυνάμειςμετακινηθείτε (εντός των διαχωριστικών παραθύρων) στην περιφέρεια. Παράλληλα, υπό την επίδραση της γυροσκοπικής στιγμής, αυτοί

περιστρέφονται γύρω από έναν άξονα που εφάπτεται στον κύκλο των κέντρων του συνόλου των σφαιρών, γεγονός που οδηγεί σε θέρμανση και αυξημένη φθορά. Για να αποφευχθεί αυτό, η αξονική απόσταση

ορίστε το ελάχιστο. Εάν το συγκρότημα προορίζεται για λειτουργία σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής, τότε δημιουργείται μια αξονική παρεμβολή. Σε αυτή την περίπτωση, η πίεση στα κυλιόμενα στοιχεία θα τα εμποδίσει να γλιστρήσουν κάτω από τη δράση της γυροσκοπικής ροπής.

Οι έννοιες της χαλάρωσης σε ένα ρουλεμάν συχνά συγχέονται με το επίπεδο ακρίβειας ενός ρουλεμάν. Η ακτινική χαλάρωση ή οι ακτινικές αποστάσεις προσδιορίζονται ανεξάρτητα από την κατηγορία ανοχής δακτυλίου ρουλεμάν. Στις περισσότερες εφαρμογές, τα εσωτερικά διάκενα σε ένα ρουλεμάν πρέπει να αφαιρούνται κατά τη συναρμολόγηση του συγκροτήματος ρουλεμάν χρησιμοποιώντας αξονική προφόρτιση μέσω του ζεύγους ρουλεμάν που πρόκειται να εγκατασταθούν. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ροδέλες, αποστάτες, ελατήρια, ειδικά παξιμάδια και άλλες μεθόδους συναρμολόγησης. Η αξονική προφόρτιση είναι μια σημαντική παράμετρος σχεδιασμού που επηρεάζει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των ρουλεμάν.

Στενά συνδεδεμένη με τις εσωτερικές αποστάσεις είναι μια άλλη παράμετρος ρουλεμάν - η γωνία επαφής. Όταν τα ρουλεμάν είναι αξονικά προεντεταμένα, δημιουργείται μια συγκεκριμένη γωνία επαφής στο ρουλεμάν. Η γωνία επαφής είναι η γωνία μεταξύ του επιπέδου που είναι κάθετο στον άξονα του ρουλεμάν και της γραμμής που συνδέει τα δύο σημεία επαφής της σφαίρας με τις ράγες στην εσωτερική και εξωτερική ράβδο του ρουλεμάν, κατά μήκος της οποίας το φορτίο μεταφέρεται από τη μία διαδρομή στην άλλη. Η αρχική γωνία επαφής είναι η γωνία επαφής όταν το ρουλεμάν υπόκειται στην ελάχιστη αξονική δύναμη ή φορτίο που απαιτείται για την εξάλειψη των διακένων λόγω του ακτινικού παιχνιδιού. Καθώς το αξονικό φορτίο αυξάνεται, η γωνία επαφής αυξάνεται. Όσο μεγαλύτερη είναι η ακτινική απόσταση στο ρουλεμάν, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η γωνία επαφής στο ρουλεμάν.

Η ονομαστική γωνία επαφής (?) καθορίζεται αυστηρά από τα διεθνή πρότυπα για κάθε τύπο ρουλεμάν:

0° - για ακτινικά ρουλεμάν.
0° < ? ? 45° - для γωνιακά ρουλεμάν επαφής;
0° < ? < 90° - для упорно-радиальных подшипников;
? = 90° - για ρουλεμάν ώσης.

Μια μεγάλη γωνία επαφής καθιστά δυνατή την απαλλαγή από το κύριο μειονέκτημα των ρουλεμάν ώσης: σε υψηλή ταχύτητα περιστροφής, συμβαίνει ολίσθηση των στοιχείων κύλισης υπό τη δράση φυγόκεντρων και γυροσκοπικών δυνάμεων και την αντίστοιχη παραμόρφωση του προφίλ των τροχιών κύλισης.

Στις περισσότερες εφαρμογές ρουλεμάν, η ακτινική απόσταση είναι, από λειτουργική άποψη, πιο σημαντική από την αξονική απόσταση. Ως εκ τούτου, η ακτινική απόσταση έχει γίνει μία από τις σημαντικές τυπικές παραμέτρους προδιαγραφών για τα ρουλεμάν.

Γενικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού

Η επιλογή των εσωτερικών διακένων ρουλεμάν για μια δεδομένη εφαρμογή είναι μια σημαντική παράμετρος όταν εξετάζεται ο σχεδιασμός του ρουλεμάν. Όπως περιγράφηκε παραπάνω, τα ακτινικά διάκενα επηρεάζουν άμεσα τη γωνία επαφής και τα αξονικά διάκενα του ρουλεμάν. Επιπλέον, είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την απόδοση του ρουλεμάν, ο οποίος έχει σημαντική επίδραση σε άλλους παράγοντες όπως ο θόρυβος, οι κραδασμοί, θερμότητα, καταπόνηση, παραμόρφωση, κατανομή φορτίου και διάρκεια ζωής ρουλεμάν.

Κατά την τοποθέτηση ενός ρουλεμάν σε ένα συγκρότημα χρησιμοποιώντας προσαρμογή παρεμβολής, πρέπει να επιλέγεται μια μεγαλύτερη τιμή ακτινικής απόστασης. Το ακτινωτό διάκενο στο ρουλεμάν μειώνεται μετά την εγκατάσταση λόγω παραμόρφωσης του εσωτερικού και του εξωτερικού δακτυλίου. Σε μικροσκοπικά ρουλεμάν με πολύ λεπτές διατομές δακτυλίου, το ακτινωτό διάκενο μειώνεται κατά περίπου 80% κατά την εγκατάσταση. Το ακτινωτό διάκενο μετά την εγκατάσταση είναι η κύρια παράμετρος σχεδιασμού του ρουλεμάν. Κατά την εγκατάσταση ενός ρουλεμάν, πρέπει να γίνει προσεκτική μελέτη των ανοχών των εξαρτημάτων που συνδυάζουν και η αντιστάθμιση της παρεμβολής προσαρμογής. Για μέγιστη διάρκεια ζωής ρουλεμάν, είναι επιθυμητό να υπάρχει θετικό διάκενο ρουλεμάν μετά την εγκατάσταση.

Όταν ένα ρουλεμάν υπόκειται σε αξονικό φορτίο, μια μεγαλύτερη γωνία επαφής έχει ως αποτέλεσμα λιγότερη πίεση στη διεπαφή σφαιρών/ιπποδρομιών. Τα μεγαλύτερα ακτινικά διάκενα έχουν ως αποτέλεσμα υψηλότερες γωνίες επαφής. Υπό αυτές τις συνθήκες, εξασφαλίζεται μεγάλη διάρκεια ζωής ρουλεμάν, χαμηλότερη ροπή και μικρότερη αξονική μετατόπιση. Σε μια ιδανική κατάσταση, η αύξηση της γωνίας επαφής στις 15° μπορεί να οδηγήσει σε μείωση πάνω από 70% της πίεσης επαφής μεταξύ μπάλας και αγώνων.

Όταν ένα ρουλεμάν υπόκειται μόνο σε ακτινικό φορτίο ή σε ακτινικό φορτίο ταυτόχρονα με χαμηλό αξονικό φορτίο, συνιστάται γενικά να αφήνετε το χαμηλότερο ακτινικό διάκενο στο ρουλεμάν. Αυτό κατανέμει το φορτίο περισσότερομπάλες. Ωστόσο, τα ρουλεμάν, ειδικά τα μικροσκοπικά, με χαμηλό ακτινωτό διάκενο δεν πρέπει να υπόκεινται σε προσαρμογή παρεμβολής. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αρνητικό διάκενο και να μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν.

Λανθασμένη ευθυγράμμιση ή γωνιακή μετατόπιση

Η συνολική επιτρεπόμενη απόκλιση από την ευθυγράμμιση των δακτυλίων, που προκαλείται από έναν δυσμενή συνδυασμό όλων των τύπων σφαλμάτων στην επεξεργασία, τη συναρμολόγηση και την παραμόρφωση των εδράνων, του άξονα και των εξαρτημάτων συναρμολόγησης υπό τη δράση φορτίων, εκτιμάται από τη μέγιστη επιτρεπόμενη γωνία αμοιβαίας κακή ευθυγράμμιση μεταξύ των αξόνων του εσωτερικού και του εξωτερικού δακτυλίου των ρουλεμάν κύλισης που είναι τοποθετημένα σε συγκροτήματα ρουλεμάν.

Η σχετική κακή ευθυγράμμιση των εξωτερικών και εσωτερικών δακτυλίων των ρουλεμάν αυξάνει την αντίσταση στην περιστροφή του άξονα, οδηγεί σε ανομοιόμορφη κατανομή των τάσεων στην περιοχή επαφής και μειώνει τη διάρκεια ζωής των ρουλεμάν.

Το ακτινικό διάκενο των ακτινικών ρουλεμάν μονής σειράς καθιστά δυνατή την περιστροφή του ενός δακτυλίου σε σχέση με τον άλλο σε μια ορισμένη γωνία χωρίς να ασκείται δύναμη. Η γωνιακή μετατόπιση χαρακτηρίζει την ικανότητα του ρουλεμάν να αυτοευθυγραμμίζεται όταν οι άξονες των καθισμάτων συναρμολόγησης και των στροφέων του άξονα δεν ταιριάζουν.

Εάν το ρουλεμάν δεν είναι φορτωμένο, τότε η περιστροφή του εσωτερικού δακτυλίου σε σχέση με τον εξωτερικό

πραγματοποιείται γύρω από ένα σημείο που βρίσκεται στον άξονα του ρουλεμάν. Εάν το ρουλεμάν υπόκειται σε ακτινικό φορτίο, τότε η περιστροφή πραγματοποιείται σε σχέση με τη φορτωμένη μπάλα.

Τα υψηλότερα ακτινικά διάκενα επιτρέπουν μεγαλύτερη εσφαλμένη ευθυγράμμιση μεταξύ του άξονα και του ρουλεμάν και ως εκ τούτου θα πρέπει να επιλέγονται όπου είναι δυνατόν. υψηλός βαθμόςεκτροπή άξονα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, αν και τα ρουλεμάν είναι σε θέση να αντισταθμίσουν μικρές κακές ευθυγραμμίσεις (περίπου 1° ή λιγότερο) κατά τη λειτουργία, μειώνουν τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν. Ωστόσο, σε εφαρμογές με ελαφριά φέροντα φορτία, μπορεί να είναι αποδεκτή μια ελαφρά εσφαλμένη ευθυγράμμιση.

Όταν η αξονική θέση πρέπει να ελέγχεται ή το αξονικό παιχνίδι πρέπει να είναι μηδέν, συνιστάται η πλήρης εξάλειψη των αξονικών διακένων στο ρουλεμάν με προφόρτιση μέσω ελατηρίων, αποστατών ή άλλων μεθόδων συναρμολόγησης. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα ρουλεμάν γωνιακής επαφής μονής σειράς με δύο εσωτερικούς δακτυλίους. Δεν είναι επιθυμητό να χρησιμοποιούνται χαμηλά ακτινικά διάκενα για τον έλεγχο του ακραίου παιχνιδιού σε ένα ρουλεμάν.

Θερμοκρασία

Στις περισσότερες εφαρμογές, ο εξωτερικός δακτύλιος ρουλεμάν έχει χαμηλότερη θερμοκρασία λειτουργίας από τον εσωτερικό δακτύλιο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της εσωτερικής απόστασης στο ρουλεμάν. Όταν υπάρχει μεγάλη διαφορά στις θερμοκρασίες λειτουργίας μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών δακτυλίων του ρουλεμάν, συνιστάται η δημιουργία πιο ελεύθερων ακτινικών διακένων για να αντισταθμιστεί η θερμική διαστολή των εξαρτημάτων του ρουλεμάν. Επομένως, πρέπει πάντα να αναφέρεστε Ιδιαίτερη προσοχήσχετικά με τη διαφορά στις θερμοκρασίες λειτουργίας και την κατεύθυνση της ροής θερμότητας στο συγκρότημα ρουλεμάν.

Ταχύτητα περιστροφής

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα υψηλά ακτινικά διάκενα σε ένα ρουλεμάν έχουν ως αποτέλεσμα υψηλές γωνίες επαφής. Όταν το ρουλεμάν περιστρέφεται, ένα πλήρες σύνολο στοιχείων κύλισης περιστρέφεται γύρω από την περιφέρεια του ρουλεμάν και κάθε στοιχείο κύλισης περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του και εκτός από τις φυγόκεντρες δυνάμεις, επηρεάζεται και από μια γυροσκοπική ροπή. Το μέγεθος της γυροσκοπικής ροπής σχετίζεται με τη γωνία επαφής. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του ρουλεμάν, οι δυνάμεις στρέψης που δρουν στα στοιχεία κύλισης αυξάνονται επίσης και εμφανίζεται ολίσθηση μεταξύ των σφαιρών και των διαδρόμων. Αυτή η ολίσθηση προκαλεί τη συρρίκνωση ή την εξαφάνιση του λιπαντικού φιλμ, με αποτέλεσμα το ρουλεμάν να γίνει πολύ ζεστό, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αστοχία του ρουλεμάν. Είναι σημαντικό να επιτευχθεί μια ισορροπία μεταξύ του πλεονεκτήματος της γωνίας επαφής, που μειώνει τις τάσεις στα εξαρτήματα του ρουλεμάν, και της πιθανότητας αστοχίας του ρουλεμάν λόγω ολίσθησης της σφαίρας.

Προσδιορισμός εσωτερικών αποστάσεων σε ρουλεμάν

Είναι πρακτικά αδύνατο να κατασκευαστεί μια ομάδα ρουλεμάν με ακριβώς τα ίδια ακτινικά διάκενα. Ο λόγος για αυτό είναι ότι όλα τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων του ρουλεμάν (εσωτερικές και εξωτερικές ράγες δακτυλίου, μπάλες) σχετίζονται στενά με τα ακτινικά διάκενα και τις κατασκευαστικές ανοχές. Οι κατασκευαστές μετρούν και ταξινομούν τους δακτυλίους και τις σφαίρες ρουλεμάν για να ταιριάζουν κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης για να επιτύχουν ένα συγκεκριμένο εύρος ακτινικών αποστάσεων για μια ομάδα (ή εργοστασιακή παρτίδα) ρουλεμάν.

Οι τεχνικές παράμετροι των ακτινικών διακένων συνήθως εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο κατασκευαστή. Οι πίνακες αποστάσεων διαφορετικών ομάδων για διαφορετικούς τύπους ρουλεμάν βρίσκονται στις σχετικές ενότητες των καταλόγων των κατασκευαστών ρουλεμάν που είναι αφιερωμένοι σε συγκεκριμένα προϊόντα. Για ζευγαρωμένα ρουλεμάν γωνιακής επαφής μίας σειράς, κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων, ρουλεμάν γωνιακής επαφής διπλής σειράς και ρουλεμάν τεσσάρων σημείων επαφής, συνήθως δίνεται αξονική εσωτερική απόσταση αντί για ακτινική απόσταση, καθώς η αξονική απόσταση είναι πιο σημαντική για ρουλεμάν που αποτελούνται από αυτούς τους τύπους .