بلبرینگ های Slewing Ball با قطر برابر دو ردیف: تعالی مهندسی برای برنامه های سنگین

اصول طراحی و پیکربندی هندسی

1. معماری ساختاری

بوها بلبرینگ توپ با قطر برابر با قطر برابر شامل:

• حلقه های داخلی و بیرونی: نژادهای دقیق با آهنگ های سخت شده برای اسکان ردیف های توپ.

• ترتیب توپ دو ردیف: دو ردیف دایره ای متمرکز از توپ های قطر یکسان ، اطمینان از توزیع بار متعادل.

• قفس یا جداکننده: فاصله توپ یکنواخت را حفظ می کند و باعث ایجاد فشار ناشی از اصطکاک می شود.

• کانال های مهر و موم و روغن کاری: از آلاینده ها محافظت کنید و از توزیع گریس مداوم اطمینان حاصل کنید.

2. مکانیک توزیع بار

• بارهای محوری: از طریق زاویه تماس 45 درجه بین توپ ها و راه های مسابقه منتقل می شود.

• بارهای شعاعی و لحظه ای: از طریق تقارن هندسی در هر دو ردیف توزیع می شود و غلظت استرس را کاهش می دهد.

• تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA): مورد استفاده برای شبیه سازی راندمان تقسیم بار ، بهینه سازی انحنای جاده (به عنوان مثال ، قوس گوتیک در مقابل پروفایل های دایره ای).

3. بهینه سازی زاویه تماس

تنظیم زاویه تماس (به طور معمول 30 درجه -60 درجه) ظرفیت بار و گشتاور چرخشی را متعادل می کند. 2023 مجله Asme حرفribology مطالعه نشان داد که یک زاویه 45 درجه عمر خستگی را در زیر بارهای محوری و لحظه ای ترکیبی به حداکثر می رساند.

انتخاب مواد و دقت ساخت

1. آلیاژهای با کارایی بالا

• فولاد سخت شده مورد (به عنوان مثال ، 42جفRMO4): چقرمگی هسته (300 پوند هاب) با سختی سطح (58-62 HRجف) از طریق کاربوریزه کردن.

• فولاد بلبرینگ (SUJ2/SAE 52100): برای کاربردهای با خلوص بالا ، مقاومت در برابر خستگی تا 1500 مگاپاسکال را ارائه می دهد.

• پوشش های مقاوم در برابر خوردگی: برقی روی-نیکل یا DسعادتC (کربن مانند الماس) برای محیط های دریایی.

ترتیب فرآیندهای تولید دقیق

• سنگ زنی Raceway: با استفاده از دستگاه های سنگ زنی CNC ، زبری سطح <0.2 میکرومتر RA را به دست می آورد.

• مرتب سازی توپ: برای جلوگیری از توزیع بار ناهموار ، قطر توپ را در 1 میکرومتر تحمل مطابقت می دهد.

• عملیات حرارتی: سخت شدن القایی تضمین کننده سخت شدن مورد کنترل عمق (2-5 میلی متر) است.

خصوصیات عملکرد

1. معیارهای ظرفیت بار

2. محاسبه زندگی خستگی

معادله اصلاح شده سعادتundberg-پalmgren پیش بینی عمر تحمل (L10):

$$L_{10}={\left(\frac{C}{پ}\right)}^3\times 10^6\text{انقلابها}$$

کجا $پ$ بار پویا معادل است.

3. استراتژی های روانکاری

• انتخاب گریس: گریس های لیتیوم کمپلکس با مواد افزودنی EP برای برنامه های فشار قوی.

• فواصل بازسازی مجدد: با سرعت کار (N) و دما (حرف) تعیین می شود:

  $$\text{فاصله (ساعت)}=\frac{150با000}{n\times \sqrt{T}}$$

کاربردهای صنعتی

1. انرژی باد

• سیستم های خمیازه و زمین: یاتاقان های دو ردیف در برابر بارهای لحظه ای 20-25 kn · m در 4 توربین 4 مگاوات مقاومت می کنند.

• سازگاری های دریایی: انواع استیل ضد زنگ در برابر خوردگی آب شور مقاومت می کنند (انطباق ISO 12944-9).

2. ماشین آلات ساختمانی

• جرثقیل برج: حرکات SLEWING را زیر بارهای 50 تنی با واکنشهای چرخشی ≤0.1 درجه پشتیبانی کنید.

• بیل مکانیکی: چرخش 360 درجه را با درایوهای SLEW یکپارچه (راندمان ≥92 ٪) فعال کنید.

3. روباتیک و اتوماسیون

• بازوهای جوش رباتیک: یاتاقان های دقیق اطمینان از تکرارپذیری 0.01 میلی متر در خطوط مونتاژ خودرو دارند.

• 

• سیستم های تصویربرداری پزشکی: طرح های کم نویز و غیر مغناطیسی برای گنترهای MRI.

چالش ها و استراتژی های کاهش

1. بارگیری لبه در سوء استفاده

• علت: سوء استفاده از زاویه ای> 0.05 درجه تقارن بار را مختل می کند.

• راه حل: Raceways تاج گذاری شده یا طرح های خود تراز کننده (به عنوان مثال ، غلطک های کروی در تنظیمات ترکیبی).

2. سایش و ریز کردن

• علت اصلی: ضخامت فیلم روغن کاری کافی (نسبت λ <1).

• کاهش: روغنهای ویسکوزیته فوق العاده بلند (ISO VG 460) یا روکش های روان کننده جامد (MOS2).

3. گسترش حرارتی

• تأثیر: تغییرات بعدی باعث کاهش پیش بارگذاری و افزایش لرزش می شود.

• جبران خسارت: مدل سازی عنصر محدود (FEM) برای بهینه سازی ترخیص کالا از گمرک برای ΔT تا 80 درجه سانتیگراد.

نوآوری ها و روندهای آینده

1. یاتاقان های هوشمند با ادغام IoT

• سنسورهای تعبیه شده: سنجهای کرنش و شتاب سنج ها عدم تقارن بار و سایش را در زمان واقعی کنترل می کنند.

• نگهداری پیش بینی کننده: الگوریتم های AI طیف لرزش را به پیش بینی عدم تحمل تحمل (دقت 90 ٪ در مطالعات آزمایشی) تجزیه و تحلیل می کنند.

2. پوشش های پیشرفته

• لایه های تقویت شده گرافن: ضرایب اصطکاک را 40 ٪ کاهش دهید (نانومواد آموزشی ویبولیتین ، 2023).

• سطوح لیزر پوشیده: راه های فرسوده را با حداقل خرابی تعمیر کنید.

3 قاب های کامپوزیت سبک وزن

• حلقه های تقویت شده با فیبر کربن: ضمن حفظ رتبه های بار ISO 76: 2006 ، 30 ٪ وزن را کاهش دهید .