Yatak yükü: radyal vs eksenel

Makine ve yatakların karmaşık alanında, rulmanların yük kapasitesini anlamak, makinelerin verimli çalışması ve uzun süreli dayanıklılığı için gereklidir. Yanlış yatak yükleri felaket arızalarına, güvenlik tehlikelerine, maliyetli kesinti sürelerine, vb. Yollara yol açabilir. Çok az yatak yükü erken başarısızlık, kesinti, onarım ve güvenlik risklerine yol açabilirken, çok fazla yük aşırı ısınma, aşınma ve artan enerji kullanımına yol açabilir. 

Bu nedenle, insanlar rulmanları seçtiğinde, rulman yük büyüklüğünün ömür ve performans üzerindeki etkisini mekanik ekipmanın spesifik çalışma koşullarına göre dikkate almak ve yatağın karşılık gelen radyal ve eksenel yüke dayanabilmesini sağlamak çok gereklidir.

Ardından, LNB Rulman Şirketi müşterilerin doğru yatakları daha iyi seçmelerine yardımcı olmak için yatak yüklerinin temel bilgisini ayrıntılı olarak inceleyecek ve tanıtacak.

Rulman yükü nedir?

1. Rulman yük tanımı

Rulman yükü, yatağa etki eden kuvvet veya basınçtır. Spesifik olarak, bazı veya tamamı boyunca bir yatak halkasından başka bir rulman halkasına aktarılması, yükün önce şaft üzerinde hareket edeceği, daha sonra yatağın iç halkasına iletileceği ve son olarak dış halkaya ulaşması kuvvetidir.

Yataklar, radyal yükler, eksenel yükler, kompozit yükler, santrifüj yükler, vb. Dahil olmak üzere çeşitli yüklere dayanabilir. En yaygın iki tip, bu makalenin odağı olan radyal yükler ve eksenel yüklerdir.

Birçok faktör, ekipmanın hızı, ekipmanın ağırlığı, ekipmanın hızlanması ve yavaşlaması, ekipmanın şoku ve titreşimi, vb.

2. Rulman yük türleri

(1) radyal yük 

Radyal yük, yatak eksenine dik olan bir yüktür, yatağın dış halkasına etki eder. Radyal yük rulmanları, eğirirken ekipman üzerinde hareket eden dış kuvvetleri işlemek için tasarlanmıştır. Bu kuvvetler, ekipmanın ağırlığından veya yanlardan iten dış basınçlardan gelebilir.

(2) Eksenel yük 

İtme yükü olarak da bilinen eksenel yük, yatak ekseni boyunca hareket eden bir yüktür. Eksenel yük rulmanları esas olarak eksenel kuvvetlerin neden olduğu itici güç taşımak için kullanılır.

(3) Kompozit yük 

Bileşik yük, radyal yük ve eksenel yükün bir kombinasyonudur. Gerçek çalışma koşullarında, birçok rulmanın yükleri birden fazla yöne taşıması gerekir.

(4) Dinamik Yük 

Dinamik yük, dönme veya titreşim frekansıyla değişen bir yük anlamına gelir. Genel olarak, yatağın yükü hareket sırasında her zaman zamanla değiştirilir.

(5) Statik yük

Statik yük esas olarak ekipmanın ağırlığından veya statik basıncından gelir. Statik yük, hareket halindeyken, hareketsiz olduğunda rulmanın yüküdür.

(6) Etki yükü 

Darbe yükü, kısa sürede aniden uygulanan büyük bir yüke atıfta bulunur. Etki yükü rulmanları genellikle rulman malzemeleri ve yapıların hızla değişen etki kuvvetleriyle başa çıkması için yüksek gereksinimlere sahiptir.

(7) Santrifüj yük 

Santrifüj yükü, rotasyon ile üretilen dışa itmeyi ifade eder. İç halka yuvarlanma elemanlarını döndürdüğünde, teğet olarak düz bir yolda hareket ederler, ancak dış halka onları yatağın arkını takip etmeye zorlamalıdır. Bu etkileşim santrifüj radyal yükler üretir. Uygulamanın maksimum hızı bazen ürettiği güçlü santrifüj yüklerle sınırlıdır.

3. Rulman yükleri hesaplaması

Genellikle, insanlar yatak üretici katalogları, çevrimiçi hesap makineleri, sonlu eleman analizi (FEA) vb. Dahil yöntemler aracılığıyla taşıma yük kapasitesini hesaplayabilir. Yatak seçim süreci için yatak yüklerinin hesaplanması önemli bir parçadır. Doğru yük hesaplaması, rulmanın yeterli ömre ve kullanımda güvenilirliğe sahip olmasını sağlayabilir.

Radyal yük nedir?

1. Radyal Yük Tanımı

Radyal yük, ortak taşıma yük türlerinden biridir. Genel olarak konuşursak, genellikle yatağın hem iç hem de dış halkalarının merkezinde hareket eden rulmanların dönme eksenine dik bir kuvvettir. Radyal yük altında, bir yatağın iç ve dış halkaları birbirine göre hareket eder, bu da rulmanların içinde yuvarlanan sürtünmeye veya kayar sürtünmeye yol açar. 

Radyal bir yük taşıma sürecinde, yuvarlanan elemanlar kuvveti yandan taşıyacaktır. Bu durumda, yatak bükülmesine, deforme olmasına veya yer değiştirmeye yol açabilir. Radyal yük arttıkça, belirli noktalardaki stres de artmaktadır. Kuvvet çok büyükse, yatakların aşınmasını ve yorgunluğunu hızlandırarak olası arızaları veya rulmanlara verilen hasarı artıracaktır. 

Bu nedenle, rulmanların tasarlanması ve çalışmasında, radyal yükün büyüklüğüne ve dağılımına büyük önem verilmelidir. Herhangi bir yüke uyacak şekilde doğru yatak tipi seçimi, makinelerin ve ekipmanın güvenilir ve sorunsuz bir şekilde çalışmasını sağlamaya yardımcı olabilir.

2. Radyal Yük Uygulaması

Radyal yük genellikle birçok mekanik ekipmanda önemli bir uygulamaya sahip olan dönen parçaların tasarım ve çalışmasında kullanılır.

Örneğin, araba jantları, makine şaftları, motorlar ve jeneratörler, şanzımanlar, konveyör sistemleri, araç süspansiyon sistemleri, vb. Bu sistemlerdeki radyal yüklerin kontrol edilmesi, ekipman performansını iyileştirmede ve servis ömrünün genişletilmesinde önemli bir rol oynar.

3. Radyal yük hesaplaması

Dönen veya hareketli parçaların sorunsuz ve kontrol ile çalışmasına izin verirler. Yatakların sürdüğünden emin olmak ve güvenilir bir performans sergilemek için, doğru işleyecekleri yükleri hesaplamak önemlidir. Bu doğru yapmak, erken aşınma veya arızayı önlemeye yardımcı olur, makinelerin verimli bir şekilde çalışmasını sağlar.

Aşağıdakiler, rulmanlardaki radyal yükleri hesaplamak için temel formüllerdir:

F_r = p_r + f_a

Not:

F_r radyal yüktür (n veya lbf)

P_R saf radyal yüktür (N veya LBF)

F_a eksenel yüktür (n veya lbf)

Bazı durumlarda, dinamik yükler, statik yükler ve moment yükleri gibi radyal yükleri hesaplarken diğer faktörlerin dikkate alınması gerekebileceğini unutmayın.

4. Radyal yük için uygun yatak tipleri

Derin oluk bilyalı rulmanlar 

Açısal temas bilyası rulmanları 

Kendi kendine hizalanan bilyalı rulmanlar 

Silindirik silindir rulmanları 

İğne Silindir Yatakları 

Küresel Silinli Yataklar 

İnce bölüm yatakları

Eksenel yük nedir?

1. Eksenel Yük Tanımı

Bir itme yükü veya paralel yük olarak da bilinen eksenel yük, eksene paralel hareket eden bir kuvvettir. Yatağın iç ve dış halkasına etki eder. Eksenel yükleme genellikle itme veya gerginlikten kaynaklanır. Bu kuvvet ya tek yönlü veya çift yönlü olabilir. Basit bir deyişle, eksenel yük, bir şeyin merkezi veya ekseni boyunca uygulanan bir kuvvettir.

Eksenel yük, yarış yolları ve yatağın yuvarlanma elemanları vasıtasıyla iletilir. Eksenel yük dağılımı, rulmandan maksimum performans ve servis ömrü için dengelenmelidir. İdeal olarak, eksenel yüklerden kuvvetin aktarılması, tüm haddeleme elemanları arasında eşit olarak dağıtılır, böylece dengeli bir yük dağılımını uygular, böylece aşınmayı en aza indirir ve taşıma verimliliğini en üst düzeye çıkarır. 

Bununla birlikte, ofset eksenel yükler için, dengeyi üzen ve taşıma yapısının deformasyonuna, burkulmasına veya erken başarısızlığına neden olabilecek stresi artıran yanlış hizalama veya eşit olmayan yükleme gibi faktörler.

2. Eksenel yük uygulaması

Eksenel yükler ayrıca otomotiv aksları, jet motorları, uçak motorları, takım tezgahı iğleri, rüzgar türbinleri, uçak motorları, pompalar, kompresörler, vidalı sürücü sistemleri vb. Gibi birçok alanda da yaygındır.

3. Eksenel yük hesaplaması

Eksenel yük kapasitesini hesaplamak için, taşıma boyutu, malzeme ve geometrinin yanı sıra yük yönü ve büyüklüğü de dikkate alınmalıdır ve üreticilerin yatakları standart formüllere ve testlere göre derecelendirmeleri gerekir.

Eksenel yük (F_A) aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

F_a = p_a + f_r

Not:

F_a eksenel yüktür (n veya lbf)

P_A saf eksenel yüktür (N veya LBF)

F_r radyal yüktür (n veya lbf)

Benzer şekilde, radyal yüklerde olduğu gibi, eksenel yükler hesaplanırken diğer faktörlerin dikkate alınması gerekebilir.

Notlar:

Bu formüllerin bazı durumlar için kaba tahminler sağlayabilmeleri için basitleştirildikleri, genel olarak daha karmaşık olan durumlar. Gerçek uygulamalarda, özellikle yanlış hizalama, açısal temas yatakları veya değişken yükler göz önüne alındığında, yatak yüklerinin hesaplanması genellikle çok karmaşıktır. 

Bu nedenle mühendisler ve tasarımcılar, rulman yüklerini doğru bir şekilde hesaplamak ve uygulamaları için doğru yatağı seçmek için yük dağılımı, taşıma geometrisi, yağlama ve yorgunluk ömrü gibi bir dizi faktörü göz önünde bulunduran belirli yazılım veya araçlara geri döner.

Buna ek olarak, rulman üreticileri genellikle müşterilerin belirli bir uygulama için doğru yatağı seçmelerine yardımcı olmak için yük derecelendirme verileri ve öneri yönergeleri sağlar.

4. Eksenel yükler için uygun yatak tipleri

İtme top rulmanları

İtme silindiri yatakları

Açısal temas bilyası rulmanları (eksenel bileşenin büyük olması şartıyla)

Çözüm

Son olarak, radyal yük ve eksenel yük arasındaki ana farkları gözden geçirelim. Aşağıdaki tablo bize radyal ve eksenel yüklerin daha sezgisel bir karşılaştırmasını verebilir.

Öğe	Radyal yük	Eksenel yük
Kuvvet yönü	Eksene dik	Eksene paralel
Güç	Esas olarak radyal kuvvetler	Esas olarak eksenel kuvvetler
Yük dağılımı	Kuvveti yatağın çevresi boyunca dağıtır	Kuvveti yatağın ekseni boyunca dağıtır
Tipik uygulamalar	Otomotiv tekerlekler, dönen makineler, konveyör bantları, elektrik motorları, şanzımanlar, vb.	Şanzımanlar, helikopterler, rüzgar türbinleri, sarmal dişliler, vb.
Rulman örnekleri	Derin oluk bilyalı rulmanlar, iğne silindir yatakları, silindirik silindir yatakları vb.	İtme bilyalı rulmanları, itme silindirli yatakları, açısal temas bilyası yatakları, vb.
Çalışma prensibi	Dikey kuvvetlere ve dışarıdan hareket eden sürtünme kuvvetlerine dayanır	Eksene paralel yönde ekstrüzyon kuvvetlerine dayanır

Birçok mekanik sistemin mühendislik uygulamasında aynı anda radyal ve eksenel yüklerle çalıştığını belirtmek gerekir. Bu durumlar için uygun rulmanlar da vardır. Örneğin, açısal temaslı rulmanlar hem radyal hem de eksenel yükü taşıyabilir ve yüksek hızlı bir dönme ortamı sığabilir. Konik makaralı rulmanlar da aynı anda her iki yükü taşıyabilir ve otomotiv iletim sistemlerinde, takım tezgahı iğlerinde vb. Yaygın bir uygulama bulabilir.

Radyal ve eksenel yük, sistemdeki mekanik etkileri anlamak için kullanılan önemli kavramları ifade eder. İkisi sırasıyla, rulmanlar ve diğer mekanik parçalara etki eden eksen boyunca dikey kuvveti ve kuvveti temsil eder. Rulmanları veya diğer dönen parçaları tasarlarken veya seçerken, sistem uzun süreli kararlı işlemleri sağlamak için uygun yük koşullarına göre seçmek gerekir.

LNB Rulmanında, müşterilerimize çeşitli yükleme ihtiyaçları için farklı yatak türlerine yardımcı olabiliriz. Profesyonel bilgimiz ve yüksek kaliteli rulmanlar taahhüdü, optimum performans ve genişletilmiş makine ömrü sağlar.