Mitkä tekijät yleensä rajoittavat PU: n syvän uran kuulalaakereiden enimmäisnopeutta

Ammatilliset rajoittavat tekijät rajoittavan nopeuden PU Deep Groove Ball -laakerit

PU (polyuretaani) syviä uran kuulalaakereita käytetään laajasti tietyissä sovelluksissa niiden erinomaisen tärinän ja melun vähentämisominaisuuksien ja kulutuskestävyyden vuoksi. Verrattuna perinteisiin all-terävälevyihin, niiden rajoittava nopeus on tyypillisesti tiukempia rajoituksia PU: n ulkokerroksen ominaisuuksien vuoksi. Ammattimainen analyysi osoittaa, että PU: n syvän uran kuulalaakereiden rajoittava nopeutta säätelevät pääasiassa seuraavat neljä tekijää.

PU -materiaalien termodynaamiset rajoitukset

PU: n syvän uran kuulalaakereiden ydinrajoittava tekijä on polyuretaanimateriaalin herkkyys lämmölle ja lämpötilalle.

1. Kitkan lämmön muodostuminen ja lämpötilan kertyminen

Kun laakeri toimii suurella nopeudella, lämmöä syntyy kitkalla liikkuvien elementtien ja kilparatojen välillä, samoin kuin PU -ulkokerroksen joustavalla muodonmuutoksella ja talteenottona. PU: n syvän uran kuulalaakereissa PU: n ulkokerros on huono lämmönjohdin, ja sen lämmön hävittäminen on huomattavasti pienempi kuin metallisen ulkorenkaan.

Lämmön kertymisvaikutus: syntynyt lämpö on vaikea hajottaa nopeasti, mikä aiheuttaa laakerin kokonaislämpötilan nousun voimakkaasti.

Lämpötilan pehmeneminen: PU -materiaalien (erityisesti termoplastinen polyuretaani (TPU)) mekaaniset ominaisuudet ovat erittäin herkkiä lämpötilaan. Kun lasinsiirtolämpötila tai spesifinen lämmön taipuma lämpötila (tyypillisesti paljon alhaisempi kuin teräs) ylitetään, PU-ulkokerroksen kovuus, elastinen moduuli ja kuormituskyky vähenevät nopeasti.

Pysyvä muodonmuutos: Korkeat lämpötilat kiihdyttävät myös PU-materiaalin lämmön ikääntymistä ja pysyvää muodonmuutosta, mikä johtaa vähentyneeseen rengasprofiilin tarkkuuteen, pahentaen edelleen värähtelyä ja kitkaa, jolloin luodaan noidankehä, joka lopulta johtaa kantohäiriöön ja rajoittaa nopeaa toimintaa.

2. liima -lämmönkestävyys

Sidoslujuus PU: n ulkokerroksen ja sisemmän teräslaakerirenkaan välillä on myös herkkä lämpötilalle. Korkeat lämpötilat voivat aiheuttaa PU: n tarttuvan vikaantumisen, vähentämisen tai kuorimisen. Kun PU -ulkokerros on erottuva teräsrenkaasta, laakeri menettää käyttökykynsä kokonaan. Siksi liiman suurin käyttölämpötila tulee yhdeksi pullonkauloista, jotka rajoittavat laakerin maksiminopeutta.

Dynaaminen stressi ja joustavat ominaisuudet

Vaikka PU -materiaalien elastiset ominaisuudet tarjoavat tärinänvaimennusetuja, niistä tulee keskeinen nopeusrajoitin korkean dynaamisen stressin aikana.

1. Joustava hystereesi ja energian menetys

PU: n ulkokerros läpikäy joustavan muodonmuutoksen kuorman alla. Nopean jatkuvan liikkuvuuden aikana tämä joustava muodonmuutos ja talteenotto tapahtuu korkeilla taajuuksilla. Polyuretaanilla on merkittävä hystereesivaikutus, mikä tarkoittaa, että energia menetetään muodonmuutos- ja palautumisprosessin aikana, jotka kaikki muutetaan lämpöksi.

Lämmön kertolasku: nopeuden kasvaessa muodonmuutostaajuus kasvaa, mikä johtaa epälineaariseen energian menetyksen ja lämmöntuotannon lisääntymiseen. Tämä on toinen merkittävä sisäisen lämmön kertymisen lähde, rajoittaen suoraan ylemmän nopeusrajoituksen.

2. keskipakovoima ja muodonmuutos

Keskipitkän ja suuren PU -syvän uran kuulalaakereiden kohdalla PU -ulkokerroksen keskipakovoima kasvaa merkittävästi erittäin suurilla nopeuksilla. Vaikka PU -materiaalin tiheys on alhaisempi kuin teräksen tiheä, korkeat keskipakovoimat voivat aiheuttaa säteittäistä laajentumista tai hiipiä ulkorenkaan.

Mittavakausongelmat: Tämä muodonmuutos voi häiritä laakerin ja kiinnitysreiän välistä tarkkaa sopivuutta, mikä johtaa epävakaaseen laakerin toimintaan, lisääntyneeseen värähtelyyn ja jopa mahdolliseen laakerin irtaantumiseen asennusistuimesta rajoittaen turvallisen nopeuden mekaanisesta suunnittelun näkökulmasta.

Sisäinen teräslaakerin suunnittelu ja voitelu

PU: n syvän uran kuulalaakerin enimmäisnopeutta rajoittaa myös sen sisäisen teräslaakerin suunnittelu ja ylläpito.

1. Sisäinen puhdistuma ja häkki

PU Deep Groove -kuulalaakerit perustuvat tyypillisesti tavanomaiseen syvän uran kuulalaakeruun. Sisäinen säteittäinen välys ja häkkityyppi vaikuttavat suoraan maksiminopeuteen.

Puhdistuksen valinta: Nopean toiminnan aikana laakerin lämpötilat nousevat, aiheuttaen teräksen sisärenkaan ja liikkuvien elementtien laajenemisen, mikä johtaa vähentyneeseen puhdistumaan. Väärä puhdistuma (esim. Liian pieni C2 -puhdistuma) voi aiheuttaa tarttumisen korkeissa lämpötiloissa. Siksi on valittava suurten nopeuksiin sopiva välysluokka.

Häkkimateriaali: Teräksen ja muovin (kuten nylon) enimmäisnopeudet eroavat toisistaan. Nylonhäkit pyrkivät pehmentämään ja muodonmuutokseen korkeissa lämpötiloissa rajoittaen edelleen laakerin maksiminopeutta.

2. voiteluaine- ja voitelumenetelmä

PU: n syvän uran kuulalaakerin enimmäisnopeutta rajoittaa myös sen voitelu -olosuhteet.

Rasvan käyttöikä: Ennustettujen laakereiden rasva hapettaa ja hajoaa nopeasti korkeissa lämpötiloissa, lyhentäen rasvan käyttöikää, mikä johtaa voitelun epäonnistumiseen ja kitkan voimakkaaseen lisääntymiseen. Siksi nopeutta on valvottava tiukasti rasvan enimmäiskäyttölämpötila -alueella.

Ulkoiset kuormat ja käyttöolosuhteet

Ulkoisilla olosuhteilla on kattava vaikutus PU -laakereiden enimmäisnopeuteen.

1. Radiaaliset ja aksiaalikuormat

Laakerin kantama vastaava dynaaminen kuorma on avaintekijä sallitun nopeuden määrittämisessä.

Korkea kuormitusraja: Korkeammat kuormat lisäävät liikkuvien elementtien ja kilparatojen välistä kosketusjännitystä, mikä lisää PU: n ulkokerroksen joustavaa muodonmuutosta ja tuottaa enemmän lämpöä. Pu -ulkokerroksen nopean väsymyksen estämiseksi liiallisen jännityksen vuoksi maksiminopeutta on vähennettävä vastaavasti.

2. Lämmön hajoamisympäristö

Laakerin ympäristön lämpötila ja lämmön hajoamisolosuhteet vaikuttavat suoraan sen vakaan toiminta -alueen. Korkeissa ympäristön lämpötila -olosuhteissa laakerin lämpötilan nousun marginaali pienenee, ja nopeutta on vähennettävä ylikuumenemisen ja epäonnistumisen estämiseksi. Hyvä lämmön hajoamissuunnittelu (kuten ympäröivät metallirakenteet tai pakotettu ilmajäähdytys) voi lisätä tietyssä määrin sallittua nopeutta.