Il cuscinetto, noto come la macchina 'articolare ', svolge un ruolo vitale nel sistema meccanico. È ottenere le prestazioni, la funzionalità ed efficienza dell'ospite dell'importante garanzia. Quando altre parti della macchina nell'asse l'una dell'altra per produrre un movimento relativo, i cuscinetti possono essere utilizzati per mantenere il centro dell'albero, svolgono un ruolo nel sostenere il ruolo del corpo rotante; Inoltre, i cuscinetti possono essere utilizzati per ridurre l'attrito, per garantire che l'attrezzatura meccanica, parti rotanti del funzionamento regolare. Ci sono migliaia di tipi di cuscinetti nel mondo, come cuscinetti a sfera di scanalatura profonda, cuscinetti a sfere di spinta, cuscinetti a sfere autoallineati, cuscinetti a rulli affusolati, cuscinetti cilindrici a rulli, cuscinetti a rulli di ago e così via. Diversi tipi di cuscinetti hanno i propri vantaggi e svantaggi e sono adatti a diversi ambienti di lavoro.
Secondo gli elementi rotolanti, i cuscinetti possono essere classificati in cuscinetti a sfera e cuscinetti a rulli. E i cuscinetti a sfera sono i cuscinetti più comuni e sono ampiamente utilizzati in vari campi a causa della loro bassa attrito e alta efficienza. Per aiutare gli utenti a sapere di più sulla conoscenza dei cuscinetti a sfera, il cuscinetto LNB introdurrà sistematicamente il significato, i tipi e le applicazioni del cuscinetto a sfera in dettaglio, sperando di portare un po 'di aiuto agli utenti del cuscinetto.
1. Significato del cuscinetto a sfera
Il cuscinetto a sfera è una specie di cuscinetto rotolante, rispetto al cuscinetto a rulli. Consiste principalmente da quattro componenti di base: elemento (palla), anello interno, anello esterno e gabbia. Le sfere sono montate nel mezzo degli anelli in acciaio interno ed esterno e sono in grado di resistere a grandi carichi. industriali I cuscinetti a sfere di solito soddisfano gli standard di AISI 52100, corpi rotanti, anelli interni ed esterni e altri materiali sono generalmente realizzati in acciaio ad alto cromo, durezza rocciosa di circa 61-65; Mentre il materiale del portiere ha una varietà di opzioni, come ottone, acciaio al carbonio, lega di alluminio, acciaio cromato e altri materiali metallici, nonché teflon, PTEF, polimeri e altri materiali non metallici. Il design del cuscinetto a sfera lo rende i vantaggi della bassa attrito e della velocità elevata, che sono ampiamente utilizzati in varie attrezzature meccaniche nell'industria e nella vita.
2. Tipi di cuscinetti a sfera
La più grande differenza tra cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli è la differenza nei corpi di rotolamento (palline e rulli). Tuttavia, gli stessi cuscinetti a sfere possono essere classificati in una varietà di tipi in base a diversi design, usi, caratteristiche strutturali, ecc. E ogni tipo ha le sue aree di progettazione e applicazione uniche. I seguenti sono tipi di cuscinetti a sfera comuni:
2.1 Classificazione per le forme strutturali della palla
(1) cuscinetto a sfera di scanalatura profonda
I cuscinetti a sfera di scanalature profonde sono il tipo più comune di cuscinetti a sfera utilizzati nell'industria e negli elettrodomestici. Hanno profondi piste sull'anello interno e dell'anello esterno e sono in grado di resistere a grandi carichi radiali e alcuni carichi assiali. I cuscinetti a sfera per scanalature profonde sono caratterizzati da una struttura compatta, un'elevata velocità di rotazione, una manutenzione economica e facile, ecc., Sono ampiamente utilizzati in motori, automobili, elettrodomestici e altri scenari per uso generale.
(2) cuscinetto a sfera di contatto angolare
La caratteristica della chiave dei cuscinetti a sfera di contatto angolare è che sono progettati con un certo angolo (di solito 15 ° ~ 40 °) tra gli anelli interni ed esterni. Maggiore è l'angolo di contatto, maggiore è la capacità di carico assiale, ma maggiore è la velocità di rotazione. E più piccolo l'angolo di contatto è favorevole per il funzionamento ad alta velocità. In pratica, un singolo Il cuscinetto a sfera di contatto angolare può resistere solo a carico assiale a senso unico, di solito è necessario utilizzare in coppia per soddisfare i requisiti di carico assiale a due vie. Ampiamente utilizzato nel mandrino della macchina utensile, nella scatola del cambio e in altre scene.
(3) cuscinetto a sfera autoallinea
I cuscinetti a sfere auto-allineabili di solito usano la corsa dell'anello esterno di tipo sferico, con funzione di autoallineamento automatica, che consente la deviazione assiale dovuta a un errore di montaggio o a causa di discoriazione dell'albero, ma l'inclinazione relativa dei suoi anelli interni ed esterni non deve superare i 3 gradi. I cuscinetti a sfere auto-allineati sono adatti per i requisiti di precisione del montaggio non sono elevati, ma le condizioni di lavoro sono scarse o soggette a vibrazioni, la situazione del carico di pregiudizio è più occasioni, come motori, macchinari tessili, trasmissione a albero lungo, macchinari agricoli.
(4) cuscinetto a sfera di spinta
I cuscinetti a sfera di spinta sono appositamente progettati per resistere alla velocità di limite di carico assiale (unidirezionale o bidirezionale). La sua struttura è semplice, facile da installare, a basso costo; Ma non sono adatti per il cuscinetto di grande carico radiale contemporaneamente. I cuscinetti a sfera di spinta sono comunemente usati per resistere alle condizioni di carico assiale ad alta velocità, come macchine utensili, dispositivi di sollevamento, pompe verticali e altre applicazioni.
2.2 Classificazione per materiali per cuscinetti a sfera
(1) cuscinetti a sfere in acciaio
I cuscinetti a sfere sono per lo più realizzati in acciaio con cuscinetti di cromo di alta qualità e ad alta carbonio (come GCR15), che ha le caratteristiche di alta durezza, resistenza all'abrasione, resistenza alla fatica, stabilità dimensionale e così via. Inoltre, al fine di soddisfare i requisiti dell'applicazione in ambienti umidi e corrosivi, parte del cuscinetto a sfera usando acciaio inossidabile (come AISI440C, 316, 304, ecc.), L'acciaio inossidabile ha un'eccellente resistenza alla ruggine, resistenza alla corrosione e buona resistenza a fatica.
(2) cuscinetto a sfera in ceramica
I cuscinetti a sfere in ceramica sono divisi in cuscinetti a sfera in ceramica e cuscinetti ibridi. I cuscinetti a sfere in ceramica pieni sono generalmente realizzati in nitruro di silicio o ossido di zirconio, ecc., Con resistenza ad alta temperatura, resistenza alla corrosione, leggero, alta velocità e così via. I cuscinetti ceramici ibridi sono generalmente realizzati in sfere in ceramica, mentre gli anelli e le gabbie interni ed esterni sono ancora realizzati in acciaio o acciaio inossidabile. Questa combinazione combina il basso attrito di sfera in ceramica e resistenza all'acciaio, economica.
(3) Cuscinetto a sfera di plastica
In alcune occasioni speciali, possono essere realizzati cuscinetti a sfere in materie plastiche ingegneristiche ad alte prestazioni, come nylon (PA), poliacetale (POM), sbirciatina (polietere etere chetone), politetrafluoroetilene (PTFE) e così via. Questi materiali presentano i vantaggi della resistenza leggera, auto-lubrificante, della corrosione, a basso attrito, ma la capacità del cuscinetto e la resistenza alla temperatura sono scarsi.
2.3 classificato per condizione di tenuta
(1) cuscinetto a sfera aperta
I cuscinetti a sfera di tipo aperto non hanno un dispositivo di tenuta o polvere, quindi hanno un attrito a basso contenuto e sono adatti per ambienti puliti ad alta velocità o requisiti di lubrificazione più elevati, che richiedono manutenzione regolare e rifornimento di grasso lubrificante. I cuscinetti a sfera aperti hanno una struttura semplice, a basso costo e ad alta velocità, ma facili da essere inquinati e richiedono una manutenzione regolare, solo per un ambiente pulito e secco.
(2) Cuscinetto a sfera sigillato
I cuscinetti a sfera sigillati hanno guarnizioni in gomma su un lato o entrambi i lati per formare uno spazio chiuso e il codice posteriore è generalmente Rs (lato singolo) o 2R (doppio lato). I cuscinetti a sfere sigillati sono forti, possono effettivamente bloccare polvere, umidità e altri inquinanti nel cuscinetto all'interno e aiutare a mantenere il lubrificante interno del cuscinetto e prolungare la vita di servizio, ma a temperature molto elevate o condizioni ad alta velocità possono avere un certo effetto sulla dissipazione del calore e sull'attrito.
(3) cuscinetto a sfera schermato
I cuscinetti a sfera schermati sono dotati di tappi di polvere in acciaio su un lato o entrambi i lati e di solito il codice posteriore del modello di cuscinetto è Z (lato singolo) o ZZ (doppio lato). Un'abilità a prova di polvere a sfera schermata è forte, può bloccare grandi particelle di inquinanti; Ha resistenza e durata, attrito ad alta temperatura, l'attrito è piccolo, adatto a media e alta velocità. Tuttavia, la resistenza all'acqua è debole e non può essere integrata con lubrificazione (grasso pre-pieno di fabbrica).
2.4 Classificazione con il metodo di lubrificazione
(1) Cuscinetto a sfera lubrificata a olio
Secondo i diversi modi di approvvigionamento di petrolio, la lubrificazione dell'olio può essere suddivisa in lubrificazione del bagno di olio, lubrificazione dell'olio di gocciolamento, lubrificazione dell'olio circolante, lubrificazione del getto, lubrificazione della nebbia di petrolio e così via. I cuscinetti a sfere lubrificati dall'olio hanno una buona dissipazione del calore e sono adatti per velocità medie e alte, alte temperature o carichi elevati e altre condizioni diverse, ma i cuscinetti a sfere lubrificati con olio richiedono guarnizioni complesse per prevenire perdite, con costi di manutenzione elevati e l'olio è facile da essere contaminato.
(2) cuscinetto a sfera lubrificato grasso
I cuscinetti di lubrificazione del grasso usano un grasso semi-solido come mezzo lubrificante, il grasso è composto da olio di base, addensante e additivi. Di solito rappresenta il 30% ~ 50% dello spazio interno del cuscinetto (una quantità eccessiva può facilmente portare ad un aumento della temperatura). I cuscinetti a sfere lubrificati con grasso hanno una buona adesione e sigillatura e possono formare un film di lubrificazione stabile all'interno del cuscinetto, della semplice manutenzione, della polvere e della prevenzione delle perdite. Tuttavia, è facile scaricare olio ad alta velocità e la velocità limitante è inferiore alla lubrificazione dell'olio; Il grasso è facile da ossidare e fallire ad alta temperatura.
2.5 Classificazione per numero di colonne palla
(1) cuscinetto a sfera a fila singola
Il cuscinetto a sfera singola di solito è costituito da una fila di composizioni a sfere in acciaio, adatte per il cuscinetto piccolo.
(2) cuscinetto a doppia fila
Il cuscinetto a sfera a doppia riga è composto da due file di sfere in acciaio, possono resistere a carichi maggiori, adatti a carichi pesanti e applicazioni ad alta velocità.
(3) cuscinetto a sfere multi-fila
Il cuscinetto a sfera multi-fila viene generalmente utilizzato per applicazioni speciali, fornendo una maggiore capacità di carico e stabilità del carico.
3. Dimensioni dei cuscinetti a sfera
3.1 Composizione delle dimensioni del cuscinetto a sfera
In generale, le dimensioni del cuscinetto a sfera sono principalmente composte da tre parametri principali: diametro interno, diametro esterno e larghezza. La misurazione del cuscinetto è generalmente elencata come: diametro interno x diametro esterno x larghezza.
(1) Diametro interno (D): si riferisce al diametro del foro dell'anello interno del cuscinetto e di solito corrisponde al diametro dell'albero rotante.
(2) Diametro esterno (D): si riferisce al diametro dell'anello esterno del cuscinetto, determina lo spazio di montaggio del cuscinetto.
(3) Larghezza (b): si riferisce allo spessore del cuscinetto, che influisce sulla sua capacità di trasporto del carico e stabilità.
Le dimensioni del cuscinetto sono generalmente riportate in millimetri o pollici e le due possono essere convertite. Tuttavia, il fatto è che la stragrande maggioranza dei fornitori e dei produttori di cuscinetti offre misurazioni dei cuscinetti in entrambi i sistemi metrici e pollici. Diversi tipi di cuscinetti sono disponibili in diversi modelli e i modelli corrispondono a diverse dimensioni dei cuscinetti (diametro interno, diametro esterno, larghezza). Quando si selezionano i cuscinetti a sfere, è essenziale una ragionevole selezione di dimensioni per garantire il corretto funzionamento dell'attrezzatura.
3.2 Serie di dimensioni del cuscinetto a sfera
(1) cuscinetti a sfera per scanalature profonde
Dimensioni di cuscinetti a sfera di scanalatura profonda tra cui 6000 serie, serie 6200, serie 6300, serie 6400, serie 16002, serie 61800, serie 61900, ecc.
(2) cuscinetti a sfera in miniatura
Dimensioni del cuscinetto a sfera in miniatura tra cui 600 serie, serie MR, ecc.
(3) Cuscinetti a sfera di contatto angolare
Dimensioni del cuscinetto a sfera di contatto angolare tra cui serie 7000, serie S 70000, serie SN 70000, serie 3200, serie 3300, ecc.
(4) cuscinetti a sfera autoallinea
Dimensioni di cuscinetti a sfera auto -allineate tra cui 1200 serie, serie 2200, serie 1300, serie 2300, 10000K (KTN1, KM) + Serie H0000, ecc.
(5) Cuscinetti a sfera di spinta
Dimensioni del cuscinetto a sfera di spinta tra cui 51000 serie, serie 52000, ecc.
3.3 Perché i cuscinetti a sfera hanno così tante dimensioni
Il motivo per cui i cuscinetti a sfere hanno una varietà di dimensioni è determinato dalla loro vasta gamma di scenari di applicazione, esigenze tecniche, progettazione standardizzata e accumulo storico dello sviluppo del settore. I seguenti sono i principali fattori che portano alla diversificazione delle dimensioni del cuscinetto a sfera:
(1) Adattamento alle esigenze di diverse attrezzature meccaniche
I: Limitazioni dello spazio di montaggio
Nel design meccanico, lo spazio di montaggio dei cuscinetti è generalmente predeterminato. I requisiti di spazio delle diverse attrezzature meccaniche variano notevolmente, come le attrezzature compatte e piccole richiedono cuscinetti in miniatura o cuscinetti a sezione sottile, mentre le grandi attrezzature industriali necessitano di cuscinetti a parete spessa e di grandi dimensioni.
II: corrispondenza del carico e della velocità
Diverse apparecchiature meccaniche hanno anche diverse esigenze di carico e velocità. Ad esempio, le attrezzature leggere e gli scenari ad alta velocità richiedono cuscinetti di piccole dimensioni per portare carichi di luce, ridurre la forza centrifuga e aumentare la velocità, mentre le macchine pesanti a bassa velocità necessitano di cuscinetti di grandi dimensioni per disperdere lo stress, sopportare carichi pesanti e avere richieste più basse sulla velocità.
(2) standardizzazione e serializzazione
Al fine di soddisfare i requisiti di varie applicazioni, i produttori di cuscinetti hanno sviluppato diverse serie e dimensioni dei cuscinetti secondo gli standard internazionali (ad es. Standard ISO, standard DIN, standard JIS, ecc.). Le dimensioni e le serie standardizzate consentono ai progettisti di selezionare il tipo di cuscinetto più appropriato per esigenze specifiche.
(3) Avanzamento materiale e tecnologico
Con lo sviluppo di tecnologia e processo, i cuscinetti hanno anche visto nuovi cambiamenti con più materiali come cuscinetti interamente ceramici, cuscinetti ibridi ceramici, cuscinetti in plastica e così via. I progressi materiali e tecnologici hanno anche arricchito la serie di cuscinetti delle dimensioni.
4. Vantaggi del cuscinetto a sfera
I cuscinetti a sfere sono ampiamente utilizzati nel campo dell'ingegneria meccanica a causa del loro design e prestazioni uniche e i loro vantaggi fondamentali risiedono nella loro semplice struttura, adattabilità e prestazioni affidabili. Quello che segue è un'analisi dettagliata dei suoi vantaggi fondamentali:
(1) Attrito basso e capacità ad alta velocità
Il corpo rotolante (palla) e gli anelli interni ed esterni di cuscinetti a sfera sono in attrito rotolante, rispetto all'attrito scorrevole dei cuscinetti semplici, il coefficiente di attrito è estremamente basso (circa 0,001 ~ 0,005), la resistenza durante l'avvio e il funzionamento è piccola, quindi la perdita di energia può essere significativamente ridotta e l'efficienza di un sistema meccanico può essere migliorata.
(2) Struttura compatta e peso leggero
I cuscinetti a sfere i corpi di rotolamento (sfere in acciaio) hanno una forma regolare e possono essere disposti densamente, sotto la stessa capacità di carico, il volume e il peso sono più piccoli di quelli di cuscinetti semplici o cuscinetti a rulli, che è conveniente per il design leggero dei sistemi meccanici.
(3) Supportare carichi radiali e assiali
Alcuni cuscinetti a sfere sono progettati per resistere a carichi sia radiali che assiali (ad es. Cuscinetti a sfera di contatto angolare, ecc.), Adattandosi alle forze multidirezionali e soddisfare le esigenze ingegneristiche diversificate.
(4) MANUTENZIONE SEMPLICE E LUNGA LUGA
I cuscinetti a sfere hanno una struttura relativamente semplice, bassi requisiti di lubrificazione, alto grado di standardizzazione, facili da installare, sostituire e mantenere, riducendo la complessità e il costo della manutenzione delle attrezzature.
(5) conveniente
I cuscinetti a sfere hanno un processo di produzione maturo, basso costo di produzione di massa, prestazioni ad alto costo, ampiamente utilizzate in una varietà di scenari, dai macchinari ordinari alle attrezzature di fascia alta.
5. Applicazioni cuscinetti a sfera
5.1 macchinari industriali
(1) Motori e generatori: come rotori di motori, cambi, cambi, motori inverter, generatori di vento, ecc.
(2) Pompe e compressori: come pompe centrifughe, pompe di compressione ad alta pressione, pompe chimiche, ecc.
(3) Machine Tools: come mandrini della macchina utensile, centri di lavorazione, macchine di controllo numerico, ecc.
(4) Attrezzatura di trasporto: come nastri trasportatori, trasportatori a rulli, ecc.
(5) Macchinari di costruzione e costruzione: come escavatori, gru, ecc.
5.2 Trasporto
(1) Industria automobilistica: come motori automobilistici e trasmissioni, sistemi di sterzo, unità del mozzo delle ruote, ecc.
(2) Trasporto ferroviario e ferroviario: come sistemi di sospensione del carrello, motori di trazione ferroviaria ad alta velocità, ecc.
(3) Aerospace: come ingranaggi di atterraggio per aerei, motori a reazione, droni, motori, ecc.
5.3 Elettronica e elettrodomestici e attrezzature elettriche domestiche
(1) Elettronica di consumo: come smartphone, computer portatili, ecc.
(2) Elettrodomestici: come condizionatori d'aria, lavatrici, frigoriferi, aspirapolvere, ecc.
5.4 Strumenti medici e di precisione
(1) Macchinari medici: come esercitazioni dentali, scanner CT, robot chirurgici, ecc.
(2) Strumenti di precisione: come assi rotanti di macchine di misurazione delle coordinate (CMM), strumenti ottici (telescopi, microscopi), ecc.
5.5 sport e tempo libero
(1) mozzi di bicicletta, ciotole per la testa, pedali per biciclette, ecc.
(2) pattini a rulli e ruote da skateboard, ecc.
(3) Gyros di dito, ruote da pesca, ecc.
5.6 Altre applicazioni di cuscinetti
(1) Attrezzature per ufficio: come stampanti, fax, unità disco rigido, ecc.
(2) Robotica: come giunti per robot industriali, robot collaborativi, ecc.
(3) Nuova energia e attrezzature ad alta tecnologia: come il mandrino per turbine eoliche, attrezzature per semiconduttori, ecc.
