Vòng bi tiếp xúc góc từ SKF: Góc tiếp xúc 25 ° mới cho phép các bộ vòng bi không đối xứng như một giải pháp mạnh mẽ ở mức tải rất thấp

Vòng bi tiếp xúc góc thường có góc tiếp xúc 40 độ. Giờ đây, SKF đã mở rộng phạm vi vòng bi SKF tiếp xúc góc với loạt mới 25 °. Điều này giúp lần đầu tiên có thể nhận ra các bộ ổ trục không đối xứng một cách đơn giản, mang lại lợi thế về tuổi thọ lâu dài trong các ứng dụng tải trục như máy bơm hoặc động cơ điện – bằng cách giải quyết các vấn đề tải tối thiểu nổi tiếng theo cách hiệu quả cao.

Mỗi ổ lăn có một góc tiếp xúc, qua đó các lực trong ổ trục được truyền. Trường hợp đơn giản nhất là ổ bi cầu: Có góc tiếp xúc cho tải trọng xuyên tâm hoàn toàn là 0 °. So sánh, ổ bi tiếp xúc góc luôn có góc tiếp xúc lớn hơn 0 °.

Góc tiếp xúc này càng lớn, khả năng chịu tải dọc trục của ổ lăn càng cao. Trong trường hợp cực đoan, có góc tiếp xúc 90 °; sau đó nó là một ổ trục tinh khiết. Do đó, vòng bi tiếp xúc góc do đó di chuyển giữa vòng bi hướng tâm và lực đẩy thuần túy. Tương ứng, chúng có thể hấp thụ tải trọng xuyên tâm và hướng trục kết hợp.

Nhiều khả năng hơn với góc tiếp xúc nhỏ hơn và lồng
SKF tốt hơn gần đây đã giới thiệu một phạm vi vòng bi tiếp xúc góc đơn hàng với lồng đồng, có góc tiếp xúc nhỏ hơn 40 ° thông thường: Tổng quan về phạm vi của vòng bi tiếp xúc góc 25 ° mới (hậu tố AC) trung gian.

Do góc tiếp xúc thấp hơn, mặc dù khả năng tải dọc trục giảm một chút; nhưng có những ưu điểm khác: Ví dụ, nó có thể đạt được trong một số điều kiện nhất định với tốc độ cao hơn tới 20% so với góc tiếp xúc 40 °. Đóng góp cho điều này bao gồm các điều kiện động học thuận lợi hơn trong vòng bi, giúp giảm thiểu phần trượt và do đó phát triển ít nhiệt hơn. Ngoài ra, góc tiếp xúc nhỏ hơn cung cấp độ cứng xuyên tâm lớn hơn, có lợi trong các ứng dụng được tải chủ yếu.

Ngoài ra, SKF đã tối ưu hóa lồng đồng cho cả hai phiên bản 25 ° và 40 °: vật liệu mạnh hơn và hình dạng được cải thiện làm cho lồng mạnh mẽ hơn và cho phép tốc độ cao hơn trước. Mặc dù những hiệu suất này tăng lên, lồng chiếm ít không gian hơn so với người tiền nhiệm của nó, để lại nhiều thể tích hơn cho chất bôi trơn – cho phép khoảng thời gian bôi trơn lâu hơn. Ngoài ra, độ rung và độ ồn thấp hơn 15% với lồng đồng mới.

Các ứng dụng và sắp xếp
Các ứng dụng thường gặp của vòng bi tiếp xúc góc là máy bơm, máy nén hoặc động cơ điện. Như vậy, được trang bị các vòng bi, bạc đạn SKF tiếp xúc góc cải tiến có thể chạy êm hơn nhiều và đạt được tuổi thọ cao hơn.

Trong các ứng dụng như vậy, vòng bi tiếp xúc góc đơn hàng thường được lắp đặt (ít nhất) theo cặp. Bởi vì nếu một ổ bi tiếp xúc góc được tải hoàn toàn theo chiều dọc hoặc hoàn toàn theo chiều ngang, chắc chắn luôn tạo ra một lực hướng tâm hoặc hướng trục tương ứng bởi góc tiếp xúc của nó. Lực dọc trục có thể được hấp thụ bởi một ổ trục duy nhất do thiết kế nhưng chỉ theo một hướng. Nếu nó được tải theo hướng ngược lại, nó có thể bị phá hủy.

Vì trong hầu hết các trường hợp, lực dọc trục xuất hiện từ cả hai hướng, do đó các lực đối lập phải được hấp thụ bởi một mố cầu. Hình thức đơn giản nhất của ổ trục ghép là ổ bi tiếp xúc góc hai hàng với “bố trí O” cố định (dựa trên hình dạng được phác họa bằng các đường góc tiếp xúc). Tuy nhiên, vòng bi tiếp xúc góc phổ quát riêng lẻ cũng có thể được kết hợp khác nhau – cả trong cách sắp xếp O và X .

Cặp vòng bi tiếp xúc góc
Nếu vòng bi tiếp xúc góc được lắp đặt theo cặp, có nhiều tùy chọn khác nhau để thiết lập độ hở trước tải hoặc xác định ổ trục. Phương pháp phổ biến nhất là sử dụng cái gọi là “vòng bi giao phối” (còn được gọi đơn giản là “vòng bi vạn năng”). Vòng bi vạn năng cung cấp lợi thế là chúng đã được khớp với các công trình cũ khác nhau để tải trước / không khí được xác định được đặt khi gắn trên một khối. Khoảng cách khối ban đầu hiện có giữa các vòng trong hoặc ngoài của vòng bi được đóng lại bằng cách kẹp vòng bi.

Để đạt được độ chính xác của lực tải trước / khe hở ổ trục, dung sai rất hạn chế của mặt sau và phần nhô ra chỉ cần một vài micromet. Vòng bi phổ quát do đó đơn giản hóa lắp ráp đáng kể. Các phương pháp lắp thông thường được liên kết với chi phí cao hơn nhiều. Ví dụ, tải trước của vòng bi cũng có thể được điều chỉnh bằng cách tạo các vòng trung gian đặc biệt trong vỏ hoặc trên trục. Tuy nhiên, đối với điều này, các vòng bi phải được đo mức tiêu thụ và riêng cho từng vòng trung gian của vòng bi được chế tạo.

Để giảm chi phí lắp ráp, vòng bi tiếp xúc góc AC mới với góc tiếp xúc 25 ° có sẵn trực tiếp trong các phiên bản tương thích phổ biến phù hợp với lớp hiệu suất SKF Explorer. Theo yêu cầu, các lớp giải phóng trước và giải phóng mặt bằng khác nhau có thể được thực hiện.

Bộ vòng bi hỗn hợp
Thông thường, lực dọc trục tác dụng trong các ổ bi tiếp xúc góc chiếm ưu thế từ một hướng. Điều này có thể z. Như trong quạt hoặc máy bơm là trường hợp chủ yếu xoay theo một hướng. Trong các ứng dụng như vậy, ổ bi tiếp xúc góc hấp thụ lực dọc trục, trong khi ổ bi tiếp xúc góc thứ hai, cái gọi là “ổ bi dự phòng”, được giải tỏa.

Tuy nhiên, vòng bi lăn luôn cần một tải trọng tối thiểu nhất định để đảm bảo vận hành không gặp sự cố – và tại ổ trục không tải có nguy cơ cao rằng tải tối thiểu này sẽ bị cắt. Điều này có thể dẫn đến một hành vi lăn lộn xộn của các quả bóng (với các chuyển động trượt trong tiếp xúc lăn). Điều này gây ra cái gọi là “bôi trơn”, dẫn đến tăng nhiệt độ và hỏng vòng bi sớm do hư hỏng bề mặt và / hoặc vỡ lồng.

Ưu điểm của bộ vòng bi hỗn hợp
Cho đến nay , trong các ứng dụng có tải trọng trục đơn phương chiếm ưu thế, bộ ổ trục bao gồm hai vòng bi, bạc đạn riêng lẻ 40 ° giống nhau thường được lắp đặt. Tuy nhiên, sự sắp xếp này không tối ưu, vì góc lớn 40 ° khi xả dễ xảy ra sự cố tải tối thiểu.

Sê-ri mới với góc tiếp xúc 25 ° hiện có thể được sử dụng để nhận ra các bộ không đối xứng của vòng bi 40 ° và 25 °. Việc ghép vòng bi này mang lại những lợi thế lớn: Trong bộ ổ trục không đối xứng, lực dọc trục được hấp thụ bởi góc tiếp xúc lớn (B = 40 °), trong khi ổ trục giảm với góc tiếp xúc giảm (AC = 25 °) làm giảm nguy cơ bị rách – vì nó giới hạn ngưỡng cho Sức nâng tăng. Lực nâng là lực dọc trục bên ngoài, từ đó ổ đỡ dự phòng trong bộ ổ trục được tải sẵn hoàn toàn được giải tỏa và do đó tải tối thiểu cần thiết không còn được đảm bảo.

Cụ thể, điều này có nghĩa là với góc tiếp xúc nhỏ hơn 25 °, ổ đỡ dự phòng sẽ bớt căng hơn với cùng tải trọng bên ngoài ( Hình 14). Điều này làm giảm đáng kể nguy cơ thất bại sớm, do đó làm tăng an toàn hoạt động.

Độ võng và phân bố lực trong bộ ổ trục không đối xứng, được tải sẵn.

Một ví dụ với bộ ổ trục được tải sẵn bao gồm hai ổ bi tiếp xúc góc trong sắp xếp O (Hình 14), được tác động bởi lực dọc trục F (mũi tên đỏ), minh họa các ưu điểm của ổ trục không đối xứng liên quan đến phân bố tải trọng bên trong: Vòng bi có 40 ° Góc tiếp xúc hấp thụ lực dọc trục, trong khi ổ trục được làm giảm ở góc tiếp xúc 25 ° bởi lực dọc trục.


Hệ tọa độ biểu thị độ võng trên trục x và lực tác dụng lên trục y. Đường cong màu xanh lá cây cho thấy ổ trục với 25 ° -; đường cong màu xanh mang với góc tiếp xúc 40 °. Vị trí 1 đánh dấu điều kiện tải mà không tải bên ngoài; Vị trí 2 là viết tắt của các điều kiện tải với lực dọc trục F1 … bằng với lực nâng của ổ trục 40 ° và vị trí 3 phản ánh các điều kiện tải với lực dọc trục ngoài F2 bằng với lực nâng của ổ 25 °.

Đến vị trí 1; điều kiện tải sau khi lắp ráp không có tải ngoài :
Không có lực bên ngoài tại giao điểm giữa các đường màu xanh lam và xanh lục (chính xác trên trục y). Cả hai vòng bi được tải ở đây độc quyền bởi điện áp sai lệch đặt. Trong ví dụ này, một lực phân cực F điện áp phân cực = 1 được giả sử cho đơn giản.

Đến vị trí 2 và 3 nói chung; Tải điều kiện khi một lực dọc trục bên ngoài hoạt động cùng với tải trước:
Nếu một lực dọc trục ngoài F hoạt động ngoài tải trước, bạn phải di chuyển sang phải trong sơ đồ này từ giao lộ ở giữa. Lực F tải ổ bi 40 ° (màu xanh) ngoài lực tải trước đã đặt, do đó đường cong màu xanh tăng. Đồng thời, lực F làm giảm lực mang 25 ° (màu xanh lá cây), do đó đường cong màu xanh lá cây rơi ra. Ngay khi đường cong màu xanh lá cây đáp xuống trục x, tải trước được sử dụng hết và ổ trục được giảm bớt. Trường hợp này phải được tránh bằng mọi giá.

Đường cong màu xám nét đứt là để so sánh với ổ trục-° 40 °: nó cho thấy độ võng trong trường hợp ổ trục thông thường có góc tiếp xúc giống hệt nhau (40 ° + 40 °).

Vị trí 2 chi tiết; Lực lượng F1 (40 °) và Lực lượng F1 (25 °):
Ở đây, sự khác biệt giữa một bộ thông thường (40 ° + 40 °) và một bộ không đối xứng (40 ° + 25 °) đặc biệt rõ ràng: ngoại lực trong cả hai trường hợp chính xác cùng kích thước (F1 (40 °) = F1 (25 °) = 2,8 x F sai lệch); tuy nhiên, bộ mang mùa xuân khác nhau.

Lực F1 (40 °) được hiển thị với một đường đứt nét, lực F1 (25 °) với một đường liền nét. Với bộ thông thường có hai vòng bi 40 °, điểm của lực nâng sẽ đạt được tại thời điểm này. Điều này có thể được nhìn thấy bởi thực tế là đường cong màu xám nét đứt, cho thấy độ lệch của ổ đỡ Sao lưu 40 °, giao với trục x. Dưới đây là điện áp phân cực nên đã sử dụng hoàn toàn (giao điểm của các đường đứt nét, hộp màu vàng). Điểm này gấp khoảng 2,8 lần lực tải trước.

Ngược lại, với bộ bất đối xứng, vẫn có một ứng suất dư nhất định trong ổ đỡ cho cùng một lực: trong trường hợp này, đường cong màu xanh lá cây vẫn chạy phía trên trục x (giao điểm của các đường liền nét, hộp màu vàng).

Vị trí 3 chi tiết; Lực F2:
Đây là điểm của lực nâng cho ổ trục 25 ° -Backup được hiển thị. Điều đáng chú ý là lực F2 lớn hơn đáng kể so với lực F1. Cụ thể, điểm này xấp xỉ 5,2 lần lực tải trước. Vì vậy, với bộ ổ trục không đối xứng – so với bộ ổ trục đồng nhất – có thể được hấp thụ gần gấp đôi lực dọc trục mà không làm giảm ổ đỡ dự phòng.

Do đó, ổ đỡ dự phòng, ổ trục 25 ° phù hợp hơn nhiều.

Phần kết luận
Thế hệ mới của vòng bi tiếp xúc góc SKF với góc tiếp xúc 25 ° là một giải pháp ổ bi dự phòng lý tưởng. Đặc biệt, trong các ứng dụng có lực dọc trục từ một hướng, nên sử dụng ổ trục không đối xứng trong thiết kế để tránh các sự cố với tải tối thiểu không chịu được và hỏng hóc sớm để tránh

Ngoài ra, vòng bi có góc tiếp xúc 25 ° cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao và / hoặc tăng độ cứng xuyên tâm.

Việc mở rộng phạm vi vòng bi tiếp xúc góc SKF bằng góc tiếp xúc 25 ° mở ra những khả năng mới cho các nhà thiết kế để lưu trữ các ứng dụng đa dạng nhất. Đối với các dự án riêng lẻ, dịch vụ tư vấn kỹ thuật của SKF có thể giúp chọn vòng bi phù hợp nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

error: Content is protected !!