Atraminiai rutuliniai, atraminiai cilindriniai ritininiai ir atraminiai kūginiai guoliai: kaip pasirinkti ašininės apkrovos taikymui

Pirma patikra: ar yra reikšminga radialinė apkrova?

Atraminis guolis sukurtas apkrovoms, lygiagretoms veleno ašiai. Atraminiai rutuliniai guoliai suprojektuoti vienakrypčioms ašinėms apkrovoms²², o bendra pasirinkimo taisyklė yra naudoti atraminį guolį, kai pagrindinė apkrova veikia lygiagrečiai veleno ašiai³.

Jei yra ir radialinės, ir ašininės apkrovos, taikymas gali reikalauti kampinio kontakto guolio, kūginio ritininio guolio ar kito derintoms apkrovoms sukonstruoto išdėstymo³. Stipriai derintai apkrovai gairės nukreipia į kūginį ritinį guolį²⁰.

Tai yra patikra, kuri atmeta atraminį tipą dar iki ašininės galios ar kainos aptarimo. Atraminis guolis, pasirinktas pagal vien ašinę galią, taikyme, kuris taip pat neša radialinę apkrovą, bus netinkamas pirkimas.

Šaltiniai nenurodo, ar grynas atraminis cilindrinis ritininis guolis gali atlaikyti radialinę apkrovą, nenurodo ir leistinos radialinės apkrovos reikšmės jokiam atraminio tipui, todėl jei radialinis komponentas nėra nulinis, patvirtinkite apkrovos kryptį su tiekėju prieš laikydami bet kurį atraminio tipą kandidatu.

Ašininė apkrova prieš sukimosi greitį: rutulinis ar ritininis atraminis tipas

Kai apkrova patvirtinta kaip pagrinde ašinė, pasirinkimas tarp atraminio rutulinio guolio ir atraminio ritininio guolio sprendžiasi apkrovos dydžiu prieš sukimosi greitį.

Atraminiai rutuliniai guoliai naudoja rutulius ašinėms apkrovoms ir tinka lengvoms ir vidutinėms apkrovoms bei didesniam sukimosi greičiui; atraminiai ritininiai guoliai, cilindriniai ar kūginiai, naudoja ritinėlius ir suteikia didesnę ašinę apkrovos galią, bet mažesnį sukimosi greitį¹⁷. Mechanizmas už galios skirtumo yra kontaktinė geometrija.

Linijinis kontaktas paskirsto įtampą didesniame plote nei taškinis kontaktas, todėl ritininis guolis paprastai atlaiko didesnę bazinę dinaminę apkrovos galią (C) nei to paties skersmens ir išorinio skersmens rutulinis guolis^1,9.

L10 gyvavimo trukmės formulė, L10 = (C/P)³ × 1,000,000 apsisukimų, taikoma abiem šeimoms, todėl ritinio pranašumas pasireiškia kaip didesnis C tam pačiam P, kuris arba ilginą apskaičiuotą gyvavimo trukmę tam tikroje apkrovoje, arba leidžia guoliui atlaikyti daugiau apkrovos tai pačiai gyvavimo trukmei¹.

Ta pati geometrija veikia prieš ritinius esant greičiui: linijinis kontaktas sukelia daugiau trinties ir šilumos per apsisukimą nei taškinis kontaktas, todėl ritininis guolis paprastai atlaiko mažesnį ribinį sukimosi greitį nei panašaus dydžio rutulinis guolis¹. Vieno tiekėjo pasirinkimo serija paprastai suformuluoja taisyklę: lengvoms apkrovoms rinktis rutulinį guolį, sunkioms apkrovoms — ritinį guolį¹.

Tai yra tiekėjo pozicija, o ne skaitinė riba. Joks šaltinis šiame rinkinyje pateikia Ca ar C0a reikšmes ar ribinius sukimosi greičius trims atraminio tipo rūšims, todėl apkrovos ir greičio lyginimas turi būti atliktas pagal tiekėjo paskelbtus reitingus konkrečiam įsigyjamam skersmeniui.

Montavimo tikslumas ir nukrypimas

Rutulinių, kūginių ir cilindrinių ritininių guolių galia apskaičiuojama prielaida, kad nukrypimas neviršys 0,0005 radianų, arba 0,03°¹³. Nukrypimas už to veda į mažesnes už apskaičiuotas L10 gyvavimo trukmes¹³.

Savaime centruojantys atraminiai guoliai suprojektuoti pritaikyti nukrypimui, 1,0° iki 1,5° srityje¹³. Tas skirtumas yra sprendimas.

Jei korpusą galima apdirbti ir pridėti tarpinių taip, kad velenas būtų statmenas korpuso paviršiui 0,03° prielaidos rėmuose, gali būti naudojamas standartinis atraminis rutulinis, atraminis cilindrinis ritininis ar atraminis kūginis guolis, kaip reitinguota. Jei tobulas išlygiavimas negali būti garantuotas, gairės yra pasilenkti link savaime centruojančių konstrukcijų ar numatyti dosnesnį vidinį tarpą⁷.

Šaltiniai nepateikia konkrečių veleno/korpuso statmenumo ir plokštumo reikšmių trims atraminio tipo rūšims, todėl montavimo toleranciją reikia nustatyti iš guolių tiekėjo katalogo ir patikrinti su korpuso brėžiniu.

Tepimo ir sandarinimo režimas

Riebalai yra pasirinkimas daugumoje riedėjimo guolių taikymų, nes lengvai naudojami, atsparūs nutekėjimui ir palyginti pigūs². Aukštos temperatūros, dideli greičiai ar sunkus užterštumas gali juos įveikti: itin karštis gali išvirti guolio riebalus, sukeldamas klampos praradimą, metalo ir metalo kontaktą ir galutinį užstrigimą, o kylantis greitis duoda tą patį efektą per aukštesnę eksploatacijos temperatūrą².

Tomis sąlygomis patartina pereiti prie alyvos². Alyva užsitarnauja vietą šalindama šilumą guolio viduje, nuplaudama teršalus, tokius kaip nešvarumai, dulkės, drėgmė ir nusidėvėjimo metalai, bei pašalindama apkrovos kilmės problemas, tokias kaip rutulių ar ritinėlių slydimas².

Kompromisas yra komercinis ir eksploatacinis: alyvos sistemos kainuoja daugiau pradinėje investicijoje ir priežiūroje, kelia nuotėkio ir utilizavimo problemas ir reikalauja daugiau darbo lygiui palaikyti⁶. Kur keitimas pagrįstas, stovi alyvos vonia yra pigi pirmas variantas, ypač esant mažam ar vidutiniam greičiui⁶.

Šaltiniai nepateikia pakartotinio tepimo intervalų ar konkrečių tepalų rekomendacijų trims atraminio tipo rūšims, todėl riebalų ar alyvos specifikaciją, užpildymo kiekį ir aptarnavimo intervalą reikia reikalauti iš tiekėjo pasirinktam guoliui.

Standartinis katalogas ar individualus: apsispręskite dėl komercinio kelio

Prieš užbaigiant techninį lyginimą, apsispręskite, ar standartinis katalogo guolis tiks. Standartiniai katalogo guoliai yra prieinami nedelsiant, o individualiai projektuojami guoliai dažnai reikalauja mažiausių užsakymų kiekių nuo 500 iki 1,000 vienetų ir pristatymo terminų nuo 12 iki 16 savaičių²⁹.

Tie rodikliai kelia iš pardavėjo lygio šaltinio, aprašančio variklių guolių pasirinkimą, todėl traktuokite juos kaip individualaus kelio komercinės formos požymį, o ne kaip bet kokio atraminio tipo kainos pasiūlymą. Vienas guolių tiekėjas nurodo, kad MOQ kinta pagal tipą, specifikaciją ir tai, ar reikalinga individualizacija, ir prašo modelio, tarpo kodo, kiekio ir taikymo prieš kainuodamas²⁷.

Praktiška seka yra patikrinti standartinio katalogo prieinamumą prieš svarstant individualią konstrukciją⁷. Jei reikalaujamame skersmenyje ir apimtyje egzistuoja standartinis atraminis guolis, 12–16 savaičių individualus pristatymo terminas išvengiamas.

Jei taikymui reikia ne standartinės apimties, tarpo ar reitingo, MOQ ir pristatymo terminas tampa pirkimo sprendimo dalimi ir turėtų būti raštu patvirtinti su pasiūlymu. Joks šaltinis nepateikia vieneto kainų ar konkrečių pristatymo terminų trims atraminio tipo rūšims.

Tolerancijos klasė ir patikros dokumentai

Tolerancijos klasės — metriniuose matavimuose vadinamos ISO, o coliuose ABEC — reguliuoja vidinio ir išorinio žiedo matmenų leistiną nuokrypus bei žiedų ir riedėjimo takelių apvalumą; kuo aukštesnė klasė, tuo glaudesnė tolerancija ir tikslesnis surinktas guolis⁸.

0 klasės guoliai suteikia tinkamą našumą bendriems taikymams, o 5 klasė ar aukštesnė reikalinga reikalaujantiems taikymams ir eksploatacijos sąlygoms⁴. Tolerancijos laikosi ISO standartų, o atraminiams guoliams jos apima atraminio guolio riedėjimo takelio storį⁴.

Atraminiam taikymui tolerancijos klasė nustato ašinį bėgimą ir riedėjimo takelio storio ribas, kurias surinkimas iš tikrųjų matys, todėl ji turi būti brėžinyje ir pirkimo užsakyme, o ne palikta tiekėjo nutylėjimui. Joks šaltinis nenurodo reikalaujamos tolerancijos klasės ar sertifikavimo trims atraminio tipo rūšims, todėl klasę reikia pasirinkti iš taikymo tikslumo reikalavimo ir patvirtinti su tiekėju.

Pareikalaukite patikros sertifikato, užregistruojančio išmatuotas reikšmes pagal tą klasę.

Minimali apkrova ir reitingai, patikrintini prieš pirkimo užsakymą

Guoliui reikia minimalios veikiamos apkrovos, kad riedėjimo elementai riedėtų, o ne slystų. Jei jie slysta, jie nušluoja tepimo alyvą ir pažeidžia riedėjimo elemento ir riedėjimo takelio paviršius — būklė, vadinama smearing, kuri trumpina guolio gyvavimo laiką¹⁶.

Gera minimalios apkrovos aproksimacija yra Pmin = 0,02 × C, kur C yra guolio dinaminė galia¹⁶. Daugumoje taikymų veleno, pavarų ir movų svoris viršija tai, tačiau paleidimo metu kampinis pagreitis turėtų būti stebimas ir ribojamas, kad guoliai iškart pradėtų riedėti¹⁶.

Kadangi joks šaltinis šiame rinkinyje nepateikia C trims atraminio tipo rūšims, patikra negali būti užbaigta, kol tiekėjas nepateikia reitingo.

• ✓Patvirtinkite, kad ašininė apkrova yra lygiagreti veleno ašiai ir kad bet kuris radialinis komponentas tvarkomas atskiru guoliu [S3].
• ✓Gaukite kandidatinio atraminio guolio dinaminę apkrovos galią C ir apskaičiuokite Pmin = 0,02 × C [S16].
• ✓Patikrinkite, ar veikianti ašininė apkrova viršija Pmin, taip pat paleidimo metu [S16].
• ✓Pareikalaukite statinio reitingo C0a sustojimo ar smūgio apkrovos sąlygoms [S1].
• ✓Pareikalaukite ribinio sukimosi greičio numatomam tepimo būdui [S1].
• ✓Patvirtinkite, kad anga, išorinis skersmuo ir aukštis tinka turimai apimčiai [S7].
• ✓Patvirtinkite tolerancijos klasę ir patikros sertifikatą, kuris ją dokumentuoja [S4].

Ką šaltiniai nenustato

• Nė vienas šaltinis neduoda faktinių dinaminės Ca ar statinės C0a apkrovos vertinimų ašiniams kamuoliniams, cilindriniams ritininiams ašiniams ar kūginiams ritininiams ašiniams guoliams
• Nė vienas šaltinis nepateikia pilno L10 gyvavimo skaičiavimo faktinei ašinei apkrovai, greičiui ir reikalaujamam gyvavimui nė vienam iš trijų ašinių tipų
• Nė vienas šaltinis neduoda skaitinių ribinio ar atskaitinio greičio verčių trims ašiniams tipams alyvos ar riebalų tepimo sąlygomis
• Nė vienas šaltinis nenurodo, ar grynai cilindrinis ritininis ašinis guolis gali imti radialinę apkrovą, taip pat neduoda leistinų radialinės apkrovos verčių jokiam ašiniam tipui
• Nė vienas šaltinis neduoda konkrečių veleno/korpuso statmenumo, plokštumos ar leistino nukreipimo kampo verčių trims ašiniams tipams
• Nė vienas šaltinis neduoda konkrečių erdvės duomenų anga/išorinis skersmuo/aukštis trims ašiniams tipams
• Nė vienas šaltinis neduoda pakartotinio tepimo intervalų ar konkrečių tepimo rekomendacijų trims ašiniams tipams
• Nė vienas šaltinis neduoda vieneto kainų ar konkrečių pristatymo terminų trims ašiniams tipams
• Nė vienas šaltinis nespecifikuoja reikalaujamos tolerancijos klasės ar sertifikavimo trims ašiniams tipams