Yksityiskohtainen mekanismi, kuinka itsesuuntautuvat kuulalaakerit kompensoivat akselin kohdistusvirheitä
The itsesuuntautuva kuulalaakeri on yksilöllisesti suunniteltu vierintälaakeri, jonka ensisijainen tehtävä on ottavat automaattisesti huomioon kulmavirheen tai akselin taipuman akselin keskilinjan ja kotelon reiän keskilinjan väliin. Tämä kyky johtuu pääasiassa sen ulomman rengasradan pallomainen geometria , mikä on suurin ero perinteisiin laakereihin verrattuna.
1. Suunnittelun keskeiset ominaisuudet
Itsesuuntautuvan kuulalaakerin muotoilu on räätälöity vastaamaan vaativiin kohdistusvaatimuksiin:
- Pallomainen ulkokehäkilparata:
- Tämä on keskeinen osa itsekohdistuksen saavuttamista. Ulkorenkaan sisäpinta ei ole sylinterimäinen; sen sijaan se koneistetaan a kovera, pallomainen muoto .
- Tämän pallon keskipiste osuu yhteen laakerin teoreettisen keskustan kanssa, mikä antaa palloille vapauden kääntyvä tai kallistettava tämän yhteisen keskuksen ympärillä.
- Kaksi riviä palloja:
- Laakeri on tyypillisesti varustettu kaksi riviä palloja jotka kulkevat kahdella erillisellä radalla sisärenkaalla.
- Molemmat pallorivit koskettavat ulkorenkaan samaa pallomaista rataa.
- Sisärenkaan, pallojen ja häkin integroitu liike:
- Kun akseli poikkeaa, sisärengas , joka on asennettu akselille, pakotetaan kallistumaan.
- Koska pallot ja häkki pysyvät aina sisärenkaan kulkureittien sisällä, ne liikkuvat ja kallistuvat a yksittäinen yksikkö suhteessa ulkorenkaaseen.
2. Korvauksen fyysinen prosessi
Kun laakerissa ilmenee asennusvirhe, akselin taipuminen (poikkeaminen) kuormituksen alaisena tai muu syy, joka johtaa kulmavirhe käytön aikana kompensointiprosessi on seuraava:
- Kallistus tapahtuu: Akselin poikkeama saa sisärenkaan keskiviivan muodostamaan kulman $\alpha$ (kulmavirhe) ulkorenkaan keskilinjan kanssa.
- Pallomainen vaikutus: Kallistuva sisärengas ja pallokokoonpano käyvät läpi a spontaani, hillitön kääntöliike sisällä ulkorenkaan pallomainen rata . Koska ulompi rata on pallomainen, pallot säilyvät täydellinen ja oikea yhteydenpito sekä pallomaisen ulomman juoksuradan että sisemmän rengasradan kanssa.
- Sisäisen stressin poistaminen: Tämä automaattinen säätö poistaa haitalliset reunajännityksen keskittyminen joka tapahtuisi jäykässä laakerissa (kuten urakuulalaakerissa) kulmavirheen vuoksi. Perinteisissä laakereissa kallistus saa pallon ja kulkuradan väliset kosketuskohdat siirtymään pois keskustasta, mikä luo jännityshuippuja, jotka lyhentävät merkittävästi laakerin käyttöikää.
- Tasainen kuorman jakautuminen: Itsekohdistuksen ansiosta kuorma jakautuu tasaisesti molempien kuularivien kesken, mikä varmistaa, että laakeri toimii vakaasti suunnitellulla kantavuudellaan.
Itsesuuntautuvat kuulalaakerit voivat tyypillisesti kompensoida suurin kulmavirhe alkaen $\pm 1,5^\circ$ - $\pm 3^\circ$ laakerin koosta ja mallista riippuen.
Itsesuuntautuvien kuulalaakerien ja syväurakuulalaakerien vertailu
| Ominaisuus | Itsestään suuntautuva kuulalaakeri | Deep Groove -kuulalaakeri |
|---|---|---|
| Outer Ring Raceway | Yksittäinen, kovera pallomainen pintaan | Yksittäinen, lieriömäinen kaaren muotoinen rata |
| Pallien lukumäärä | Tyypillisesti kaksinkertainen rivi | Tyypillisesti single row |
| Kulmavirhekomp. | Merkittävä korvaus ($\noin \pm 3^\circ$) | Ei kompensaatio (erittäin pieni, $\noin 2' \sim 16'$ kaariminuuttia) |
| Sallittu nopeus | Suhteellisen matalampi (pallon/häkin kääntymisen takia) | Korkeampi |
| Kuormituskapasiteetti | Keskitaso (korkeampi kuin DGBB, mutta matalampi kuin itsesuuntautuvat rullalaakerit) | Kohtalainen |
| Tyypilliset sovellukset | Laitteet, joissa on voimakas akselin taipuma, sovellukset, joissa tarkka asennus on vaikeaa (tuulettimet, kuljettimet) | Nopea, pieni kuormitus, erittäin tarkka toiminta (sähkömoottorit, vaihteistot) |
