notícies

Mètode de guia de la gàbia de rodaments

Entre les diverses funcions del rodamentcoixinetgàbies, la seva funció de guia (guiar i conduir els elements rodants pel camí de rodament correcte) és molt important, especialment per a coixinets d'alta velocitat, cosa que és gairebé una restricció decisiva. Enrodaments, hi ha un espai entre la gàbia, la virolla i l'element rodant, que pot "nedar lliurement" en les direccions radial, axial, circumferencial i angular, de manera que és la part amb menys restriccions de moviment i el major grau de llibertat. Aquesta característica de "natació lliure" té poc efecte sobre el rodament quan funciona a baixes velocitats, però com més alta sigui la velocitat del rodament, més es veuen alterades la seva suavitat i estabilitat. Sota la superposició de les càrregues com la fricció, la força de col·lisió, la força centrífuga i la força d'inèrcia de la gàbia, es produirà una fricció, desgast, augment de temperatura, cremades, deformació, vibració, soroll i fins i tot fallada greus del rodament. Per tant, cal alguna forma de guia per implementar la gàbia per suprimir o reduir aquest efecte advers perquè el rodament pugui funcionar normalment.

L'anomenat guia de gàbia significa que durant el funcionament de lacoixinet, la gàbia aconsegueix la correcció del moviment de l'element rodant mitjançant la fixació i la col·lisió amb la vora de la virolla (o pista de rodadura) i l'element rodant. La funció de guia i el rendiment relacionat de la gàbia estan estretament relacionats amb el seu mètode de guia. Especialment en el disseny i l'aplicació de coixinets d'alta velocitat, el mètode de guia de la gàbia és un contingut extremadament important, al qual cal prestar atenció, i fins i tot s'han de dur a terme investigacions i verificacions de proves especials per complir els requisits.

1 Mode de guia de la gàbia i condicions de treball aplicables El mètode de guia de la gàbia es coneix comunament com a "mètode de guia passiva de la gàbia", és a dir, la manera com la gàbia és guiada i accionada per la virolla o l'element rodant: quan l'element rodant entra a la zona del coixinet, a causa de l'efecte motriu de la fricció entre les dues pistes de rodament de l'anell, la velocitat revolucionària de l'element rodant és més gran que la velocitat de rotació de la gàbia, i l'element rodant empeny la gàbia a girar en aquest moment. Al mateix temps, també hi ha un "mode de guia activa de la gàbia", és a dir, la gàbia guia el moviment de l'element rodant: quan l'element rodant entra a la zona no rodant del coixinet, a causa de l'existència de folgança, l'element rodant no suporta la càrrega i la seva velocitat revolucionària es redueix, en aquest moment, passa a ser accionat per la gàbia i guia el moviment de l'element rodant.

Els principals mètodes de guia de la gàbia són:

1) Guia d'elements rodants, guia de l'anell exterior (brida o camí de rodament), guia de l'anell interior (brida o camí de rodament);

2) Mètodes de guia mixta com ara "guia d'element rodant + guia d'anell exterior", "guia d'element rodant + guia d'anell interior", "guia d'anell exterior + guia d'anell interior", etc. Entre ells, la guia de l'anell interior i exterior es coneix col·lectivament com a guia de ferrules.

 

Guia del cos de desplaçament

El guiat per elements rodants és el mètode de guiat de gàbia més utilitzat; excepte per als rodaments d'elements rodants completament carregats, sempre que hi hagi una gàbia, aquest mètode de guia existeix i és adequat per a velocitats mitjanes i baixes i condicions de treball de càrrega normal. El guiat per elements rodants és principalment gàbia estampada de metall (xapa d'acer suau, xapa de coure, xapa d'acer inoxidable, etc.) (anomenada gàbia estampada) i gàbies de poliamida 66 i 46 (PA66 i PA46), sulfur de polifenilè (PPS), politetrafluoroetilè (PTFE) i altres plàstics d'enginyeria, i gàbia sòlida de metall (aliatge de coure, aliatge d'alumini, acer estructural d'aliatge, etc.) (anomenada gàbia sòlida) per a rodaments de grans dimensions.

Guia de la virolla

El guiatge de la virolla pot proporcionar un guiatge més precís per a la gàbia en comparació amb el guiatge de l'element rodant, i també pot suprimir la vibració de la gàbia, cosa que afavoreix el funcionament silenciós del coixinet. Per tant, el guiatge de la virolla és principalment adequat per a altes velocitats, acceleració i desacceleració ràpides, càrregues mitjanes i pesades i condicions de grans vibracions. El guiatge de la virolla es basa principalment en gàbies sòlides i gàbies laminades fenòliques (anomenades gàbies fenòliques), així com en gàbies de plàstic d'enginyeria com ara polieteretercetona (PEEK) i poliimida (PI), i algunes utilitzen gàbies estampades.

2 Pautes generals de selecció per a mètodes de guia de gàbia

(1) Segons la velocitat de funcionament del rodament

Les velocitats baixes i mitjanes són guiades per elements rodants

A més de ser senzill, aplicable i econòmic, el motiu principal és que, sota la condició de velocitat de funcionament, és difícil establir una pel·lícula d'oli lubricant hidrodinàmic entre la gàbia i la superfície de guia de la virolla, i la lubricació límit o la fricció seca provocaran un gran augment de temperatura i un desgast ràpid.

L'acceleració i la desacceleració ràpides i d'alta velocitat es guien mitjançant ferrules

Les principals raons per a l'ús de guies de fèrules per a coixinets d'alta velocitat són: 1) "lubricació d'oli + alta velocitat" és fàcil formar una bona lubricació hidrodinàmica completa de pel·lícula d'oli a la superfície de la guia de la gàbia;

2) En comparació amb el guiatge de l'element rodant, es pot reduir la força d'arrossegament de la gàbia sobre l'element rodant. Entre elles,

Les característiques de la guia de l'anell exterior són: 1) A causa de la inhomogeneïtat o defectes del material, errors de processament i muntatge i asimetria geomètrica en el disseny, la gàbia provocarà una excentricitat de massa. Sota l'acció de la força centrífuga d'alta velocitat, la superfície de guia del diàmetre exterior de la gàbia al llarg de la direcció excèntrica de la massa s'unirà primer a la vora de l'anell exterior i provocarà fricció i desgast, de manera que la gàbia pot aconseguir un equilibri dinàmic per si mateixa. 2) En comparació amb la guia de l'anell interior, els diàmetres interior i exterior de la gàbia són més grans i, amb la mateixa quantitat d'elements rodants, el passador de la gàbia és més ample, de manera que la resistència es millora; o bé, amb la mateixa amplada de la llinda de la gàbia, es poden instal·lar més elements rodants per millorar encara més la rigidesa i la capacitat de suport del coixinet. 3) La temperatura de treball de l'anell exterior sol ser inferior a la de l'anell interior, i la calor generada per la fricció de la superfície de guia es dissipa fàcilment i l'estat de lubricació és més favorable. 4) Quan l'anell interior gira, la trajectòria de vòrtex del centre de massa de la gàbia guia de l'anell exterior és més estable que la de la guia de l'anell interior. 5) Com que el radi de la brida de l'anell exterior és inferior al radi del camí de rodadura, sota la influència de la força centrífuga, hi pot haver risc de mala qualitat d'oli a la superfície guia de la gàbia (es poden dissenyar forats radials d'oli a la vora de l'anell exterior per garantir la fiabilitat de la lubricació de la superfície guia).

Les característiques de la guia de l'anell interior són: 1) En comparació amb la guia de l'anell exterior, l'excentricitat de la guia de l'anell interior provocarà el desgast per contacte de la superfície de la guia del diàmetre interior de la gàbia a la part oposada de la força centrífuga, i el seu equilibri dinàmic es deteriorarà cada cop més (millorant la precisió del mecanitzat de la gàbia, realitzant un equilibri dinàmic precís i estricte i garantint bones condicions de lubricació, l'efecte negatiu del desgast compensat causat per l'excentricitat de la massa es reduirà considerablement). 2) La velocitat de la línia de lliscament de la superfície de la guia de la gàbia i la brida de l'anell interior és inferior a la de la guia de l'anell exterior, de manera que la fricció i el desgast són menors (més prominents en aplicacions de baixa velocitat on es requereix un parell de fricció baix). 3) La mida i la massa de la gàbia són més petites que les de la guia de l'anell exterior, i la força centrífuga es redueix quan es redueix el material i la rotació (però el nombre d'elements rodants, la rigidesa del coixinet i la capacitat de càrrega també es redueixen en conseqüència). 4) Quan hi ha una càrrega lleugera o direccional, la força d'arrossegament viscosa de l'oli lubricant entre la superfície guia del diàmetre interior de la gàbia i la brida de l'anell interior forma la força d'arrossegament sobre la gàbia, cosa que pot reduir el risc de relliscament i fregament de l'element rodant. 5) Quan es guia la pista de rodadura recta de l'anell interior, el temps de rodament inicial del coixinet és curt en condicions de lubricació amb greix; en condicions de lubricació amb oli, l'oli lubricant dins del coixinet no s'acumula.