В сложной области оборудования и подшипников понимание грузоподъемности подшипников имеет важное значение для эффективной работы и долгосрочной долговечности машин. Неправильные нагрузки подшипника могут привести к катастрофическим сбоям, угрозам безопасности, дорогостоящему времени простоя и т. Д. Слишком мало нагрузки подшипника способны привести к раннему отказа, простоям, ремонту и рискам безопасности, в то время как слишком большая нагрузка может привести к перегреву, износу и увеличению использования энергии.
Следовательно, когда люди выбирают подшипники, очень необходимо рассмотреть влияние размера нагрузки подшипника на срок службы и производительность в соответствии с конкретными условиями труда механического оборудования и убедиться, что подшипник может противостоять соответствующей радиальной и осевой нагрузке.
Затем, LNB Bearing Company он будет углубляться и представить основные знания в области подшипников подробно, чтобы помочь клиентам лучше выбрать правильные подшипники.
Что такое подшипник?
1. Определение нагрузки подшипника
Нагрузка подшипника - это сила или давление, действующее на подшипник. В частности, это сила, которую через некоторые или все вращающиеся элементы передают от одного кольца подшипника на другое кольцо подшипника, нагрузка сначала будет действовать на валу, а затем передаваться во внутреннее кольцо подшипника и, наконец, достичь внешнего кольца.
Подшипники могут выдерживать различные нагрузки, включая радиальные нагрузки, осевые нагрузки, составные нагрузки, центробежные нагрузки и т. Д.
Многие факторы могут влиять на величину и направление нагрузки, такие как скорость оборудования, вес оборудования, ускорение и замедление оборудования, удар и вибрация оборудования и т. Д. Кроме того, температура и смазка, неправильное выравнивание, установка или техническое обслуживание также могут повлиять на состояние нагрузки.
2. Типы нагрузок подшипника
(1) радиальная нагрузка
Радиальная нагрузка - это нагрузка, которая перпендикулярна оси подшипника, она действует на внешнее кольцо подшипника. Подшипники радиальной нагрузки предназначены для обработки внешних сил, которые действуют на оборудование во время вращения. Эти силы могут исходить от веса самого оборудования или внешнего давления, толкающегося с боковых сторон.
(2) осевая нагрузка
Осевая нагрузка, также известная как нагрузка на тягу, представляет собой нагрузку, которая действует вдоль оси подшипника. Подшипники осевой нагрузки в основном используются для переноса тяги, вызванной осевыми силами.
(3) составная нагрузка
Составная нагрузка - это комбинация радиальной нагрузки и осевой нагрузки. В реальных условиях труда многие подшипники должны нести нагрузки в нескольких направлениях.
(4) Динамическая нагрузка
Динамическая нагрузка означает нагрузку, которая меняется с частотой вращения или вибрации. Как правило, нагрузка подшипника всегда меняется со временем во время движения.
(5) Статическая нагрузка
Статическая нагрузка в основном происходит от веса самого оборудования или статического давления. Статическая нагрузка - это нагрузка подшипника, когда он стационарный, а не в движении.
(6) Ударная нагрузка
Ударная нагрузка относится к огромной нагрузке, которая внезапно применяется за короткий период времени. Подшипники воздействия нагрузки обычно имеют высокие требования к материалам и конструкциям, чтобы справиться с быстро меняющимися силами воздействия.
(7) Центробежная нагрузка
Центробежная нагрузка относится к внешней тяге, генерируемой вращением. Когда внутреннее кольцо вращается по щитике, они движутся тангенциально по прямой пути, но внешнее кольцо должно заставить их следовать за дугой подшипника. Это взаимодействие создает центробежные радиальные нагрузки. Максимальная скорость применения иногда ограничивается сильными центробежными нагрузками, которые он генерирует.
3. Расчет нагрузки на подшипники
Обычно люди могут рассчитать способность нагрузки подшипника с помощью методов, включая каталоги производителей подшипников, онлайн -калькуляторы, анализ конечных элементов (FEA) и т. Д. Для процесса выбора подшипника расчет нагрузки подшипника является важной частью. Правильный расчет нагрузки может гарантировать, что подшипник имеет достаточную продолжительность жизни и надежность.
Что такое радиальная нагрузка?
1. Определение радиальной нагрузки
Радиальная нагрузка является одним из распространенных типов нагрузки подшипника. Вообще говоря, это ортогональная сила для вращательной оси подшипников, которая обычно действует в центре как внутренних, так и внешних колец подшипника. При радиальной нагрузке внутренние и внешние кольца подшипника движутся относительно друг друга, что приводит к катящемуся трению или скользящему трению внутри подшипников.
Во время процесса переноса радиальной нагрузки элементы катания будут нести силу со стороны. В этом случае это может привести к изгибе, деформированию или смещению подшипника. По мере увеличения радиальной нагрузки, так же как и напряжение в определенных пятнах. Если сила слишком велика, она ускорит износ и усталость подшипников, увеличивая возможные сбои или повреждение подшипников.
Поэтому при разработке и работе с подшипниками большое внимание должно быть уделено величине и распределению радиальной нагрузки. Правильный выбор типа подшипника в соответствии с любой данной нагрузкой может помочь обеспечить надежно и плавно работать машины и оборудования.
2. Применение радиальной нагрузки
Радиальная нагрузка обычно используется при проектировании и эксплуатации вращающихся деталей, что имеет важное применение во многих механических оборудовании.
Например, автомобильные колеса, машинные валы, двигатели и генераторы, коробки передач, конвейерные системы, системы подвески транспортных средств и т. Д. Контроль радиальных нагрузок в этих системах играет ключевую роль в повышении производительности оборудования и продолжении срока службы обслуживания.
3. Расчет радиальной нагрузки
Они позволяют вращающимся или движущимся деталям функционировать плавно и с управлением. Чтобы убедиться, что подшипники длится и выполняются надежно, важно рассчитать нагрузки, с которыми они обрабатывают. Правильное получение этого помогает предотвратить преждевременный износ или неудачу, сохраняя эффективную работу машины.
Ниже приведены основные формулы для расчета радиальных нагрузок на подшипниках:
F_r = p_r + f_a
Примечание:
F_r - радиальная нагрузка (n или lbf)
P_R - это чистая радиальная нагрузка (N или LBF)
F_a - осевая нагрузка (n или lbf)
Обратите внимание, что в некоторых случаях, возможно, необходимо учитывать другие факторы при расчете радиальных нагрузок, таких как динамические нагрузки, статические нагрузки и моментальные нагрузки.
4. Подходящие типы подшипников для радиальной нагрузки
Подшипники глубоких шариков
Угловые контактные шарики
Самооплачивающие шариковые подшипники
Цилиндрические роликовые подшипники
Иглевые роликовые подшипники
Сферические роликовые подшипники
Тонкие подшипники секции
Что такое осевая нагрузка?
1. Определение осевой нагрузки
Осевая нагрузка, также известная как нагрузка на тягу или параллельную нагрузку, представляет собой силу, действующую параллельно оси. Он действует на внутреннее и внешнее кольцо подшипника. Осевая нагрузка обычно является результатом тяги или натяжения. Эта сила может быть однонаправленной или двунаправленной. Проще говоря, осевая нагрузка - это сила, приложенная вдоль центра или оси чего -то.
Осевая нагрузка передается с помощью гоночных путей и катящихся элементов подшипника. Распределение осевой нагрузки должно быть сбалансировано для максимальной производительности и срока службы обслуживания от подшипника. В идеале, передача силы из осевых нагрузок равномерно распределена среди всех элементов прокатки, что приводит к сбалансированному распределению нагрузки, таким образом минимизирует износ и максимизирует эффективность подшипника.
Однако для смещения осевых нагрузок, факторы, включая смещение или неравную нагрузку, которые нарушают баланс и увеличивают напряжение, которое может привести к деформации, изгиб или раннему разрушению структуры подшипника.
2. Применение осевой нагрузки
Осевые нагрузки также распространены во многих полях, таких как автомобильные оси, реактивные двигатели, самолетные двигатели, шпинции с помощью машинного инструмента, ветряные турбины, самолеты, насосы, компрессоры, системы винтового привода и т. Д.
3. Расчет осевой нагрузки
Чтобы рассчитать емкость осевой нагрузки, необходимо учитывать размер подшипника, материал и геометрию, а также направление нагрузки и величину, и производители должны оценивать подшипники в соответствии со стандартизированными формулами и тестами.
Осевая нагрузка (F_A) может быть рассчитана с использованием следующей формулы:
F_a = p_a + f_r
Примечание:
F_a - осевая нагрузка (n или lbf)
P_a - чистая осевая нагрузка (n или lbf)
F_r - радиальная нагрузка (n или lbf)
Точно так же, как и в случае с радиальными нагрузками, при расчете осевых нагрузок могут потребоваться другие факторы.
Замечания:
Следует отметить, что эти формулы упрощены, чтобы они могли обеспечить грубые оценки для некоторых ситуаций, в то время как ситуации, которые являются более сложными в целом. В реальных приложениях расчет нагрузки подшипника обычно очень сложный, особенно при рассмотрении смещения, угловых контактных подшипников или переменных нагрузок.
Таким образом, инженеры и дизайнеры часто возвращаются на конкретное программное обеспечение или инструменты, которые рассматривают множество факторов, включая распределение нагрузки, геометрию подшипника, смазку и усталость срока службы для точного расчета нагрузок подшипника и выбора правильного подшипника для их применения.
Кроме того, производители подшипников обычно предоставляют данные о рейтинге нагрузки и рекомендации по рекомендациям, чтобы помочь клиентам выбрать правильный подшипник для конкретного приложения.
4. Типы подшипников, подходящие для осевых нагрузок
Упорные шариковые подшипники
Упорные роликовые подшипники
Угловые контактные шарики (при условии, что осевой компонент большой)
Заключение
Наконец, давайте рассмотрим основные различия между радиальной нагрузкой и осевой нагрузкой. Следующая таблица может дать нам более интуитивное сравнение радиальных и осевых нагрузок.
| Элемент |
Радиальная нагрузка |
Осевая нагрузка |
Направление силы |
Перпендикулярно оси |
Параллельно оси |
Сила |
В основном радиальные силы |
В основном осевые силы |
Распределение нагрузки |
Распределяет силу по окружности подшипника |
Распределяет силы вдоль оси подшипника |
Типичные приложения |
Автомобильные колеса, вращающаяся механизм, конвейерные ленты, электродвигатели, коробки передач и т. Д. |
Передачи, вертолеты, ветряные турбины, спиральные шестерни и т. Д. |
Примеры подшипника |
Глубокие шариковые подшипники, подшипники иглы, цилиндрические роликовые подшипники и т. Д. |
Подшипники шарика, подшипники с вальными роликами, угловые контактные шариковые подшипники и т. Д. |
Рабочий принцип |
Выдерживает вертикальные силы и силы трения, действующие снаружи |
Выдерживает силы экструзии в направлении, параллельно оси |
Стоит отметить, что многие механические системы работают с радиальными и осевыми нагрузками одновременно в инженерной практике. Есть также подшипники, подходящие для этих ситуаций. Например, угловые контактные подшипники могут нести как радиальную, так и осевую нагрузку и соответствовать высокоскоростной среде вращения. Конические роликовые подшипники также могут нести обе нагрузки одновременно и найти широкое применение в автомобильных системах передачи, шпинделей с помощью машинного инструмента и т. Д.
Радиальная и осевая нагрузка относится к важным понятиям, используемым для понимания механических эффектов в системе. Они представляют собой, соответственно, вертикальную силу и силу вдоль оси, действующей на подшипники и другие механические части. При проектировании или выборе подшипников или любых других вращающихся деталей необходимо выбрать в соответствии с соответствующим типом условий нагрузки, если система должна обеспечить долгосрочные стабильные операции.
На подшипнике LNB мы можем помочь нашим клиентам с различными типами подшипников для различных потребностей нагрузки. Наши профессиональные знания и высококачественные приверженности подшипников обеспечивают оптимальную производительность и продолжительность жизни машины.
