گشتاور یک یاتاقان چرخشی چقدر است؟ راهنمای اصطکاک، فرمول ها و انتخاب

هنگامی که ساختار بالایی جرثقیل در اولین چرخش خود در یک صبح سرد تردید می کند، مشکل به ندرت تنها موتور است. در اغلب موارد، هیچ کس درایو را برای گشتاور پنهان در خود یاتاقان تعیین نمی کرد. گشتاور یک یاتاقان چرخشی یک رقم ثابت نیست که در کنار رتبه‌بندی بار در برگه اطلاعات چاپ شده باشد. این مقاومتی است که یاتاقان در برابر چرخش ایجاد می کند: اصطکاک از عناصر غلتشی که بار را حمل می کنند، از لبه های آب بند که در امتداد حلقه سوار می شوند و از دندانه های چرخ دنده که در آن یک چرخ دنده یکپارچه نصب شده است. پاسخ کوتاه این است: گشتاور یاتاقان چرخشی یک بار اصطکاک متغیر است، معمولاً 1.5 تا 2 برابر بیشتر در هنگام شکست نسبت به هنگام کار مداوم، و در مرکز اندازه درایو قرار دارد، نه در حاشیه.

سه "گشتاور" متفاوت در کاربردهای چرخاندن اشتباه می شوند

قبل از محاسبه هر چیزی، سه کمیت را که مهندسان به طور تصادفی آنها را "گشتاور چرخشی" می نامند، از هم جدا کنید، زیرا مقدار یکی از آنها تقریباً چیزی در مورد بقیه به شما نمی گوید.

• گشتاور اصطکاک بلبرینگ - مقاومت ایجاد شده در داخل خود یاتاقان توسط عناصر نورد، مهر و موم و چرخ دنده ها. این همان چیزی است که معمولاً به معنای این اصطلاح است.
• گشتاور درایو مورد نیاز - هر چیزی که موتور یا پینیون باید ارائه دهد: اصطکاک یاتاقان به اضافه اینرسی در طول شتاب به علاوه مقاومت کاری مانند بار باد یا واکنش حفاری.
• گشتاور نگه داشتن یا ترمز - در برابر گشتاور استاتیکی که یک درایو می تواند بدون آسیب مقاومت کند. این یک مشخصات درایو است، نه یک یاتاقان.

برگه اطلاعات بلبرینگ چرخشی به ندرت یک عدد گشتاور اصطکاکی را ذکر می کند و این حذف عمدی است. اصطکاک به بار محوری، بار شعاعی و لنگر کج که در واقع اعمال می‌کنید، به کلاس فاصله یا پیش بارگیری که سفارش می‌دهید، به ویسکوزیته روانکار و دما بستگی دارد. دو حلقه یکسان می‌توانند با ضریب سه در مقاومت اندازه‌گیری شده بسته به وظیفه متفاوت باشند، بنابراین در نظر گرفتن آن به عنوان یک ثابت، جایی است که اغلب اشتباهات انتخاب شروع می‌شود.

سه جزء گشتاور اصطکاک یاتاقان چرخشی

سازندگان گشتاور اصطکاک کل را به صورت مجموع سه قسمت مدل می کنند: M = Mf خانم Mg. هر کدام در خدمات متفاوت رفتار می کنند، به همین دلیل است که تقسیم اهمیت دارد.

گشتاور اصطکاک حامل بار (Mf)

مقاومت غلتشی در جایی ایجاد می‌شود که توپ‌ها یا غلتک‌ها تحت بار محوری اعمال‌شده، بار شعاعی و ممان کج با مسیرهای مسابقه برخورد کنند. با بار، به شدت تحت بارهای لحظه ای بزرگ رشد می کند که یک طرف مسیر مسابقه را به شدت تحت فشار قرار می دهد. طرح های توپ، تماس نقطه ای و مقاومت کمتری را نشان می دهند. طرح های غلتکی بار بیشتری را در هر اندازه با قیمت اصطکاک بالاتر در صورت بارگیری کامل حمل می کنند.

گشتاور اصطکاک مهر و موم (خانم)

لبه های آب بند که روی سطح حلقه می لغزند، کششی تقریبا مستقل از بار ایجاد می کنند. در یاتاقان‌های کوچک یا کم بار، آب‌بندها می‌توانند بیشترین اصطکاک را تشکیل دهند و هر لبه اضافی به آن اضافه می‌کند. بنابراین دو یاتاقان با پاکت های یکسان اما ترتیب آب بندی متفاوت می توانند محرک های متفاوتی را طلب کنند.

اصطکاک مش دنده (Mg)

حلقه های چرخ دنده اصطکاک را در رابط پینیون و حلقه افزایش می دهند که تحت تأثیر درجه کیفیت چرخ دنده، ماژول، روانکاری و تراز مش می باشد. در یونیت‌های گیربکس خارجی، یک پینیون نامرتب هم به صورت افزایش گشتاور و هم به‌عنوان سایش موضعی دندان ظاهر می‌شود.

از آنجا که مقیاس این اجزا با اندازه و وظیفه متفاوت است، انتخاب ساختار بودجه گشتاور را شکل می دهد. در تجهیزات سبک و متوسط مانند ردیاب های خورشیدی، پوزیشنرهای کوچک و ماشین آلات مواد غذایی، الف بلبرینگ چرخشی تک ردیفی اصطکاک نورد و مهر و موم را به اندازه ای کم نگه می دارد که درایوهای فشرده و کم مصرف باقی بمانند.

بلبرینگ چرخشی تک ردیفی برای چرخش سبک این بلبرینگ با یک ردیف گلوله های فولادی سخت شده، غلتش و اصطکاک مهر و موم را کم نگه می دارد، بنابراین درایوهای فشرده در ردیاب های خورشیدی، موقعیت گیرهای کوچک و ماشین آلات مواد غذایی قابل دوام می مانند. راه های راهروی عملیات حرارتی، گزینه های آب بندی و نصب آسان، از خدمات طولانی و پایدار پشتیبانی می کنند. مشاهده محصول →

نحوه محاسبه گشتاور بلبرینگ چرخشی

پروژه های جدی اعداد را از هر دو جهت انجام می دهند.

از توان موجود

فرمول عملی سمت درایو M = P / ω است، که در آن P توان تحویلی در حلقه و ω سرعت زاویه‌ای بر حسب رادیان در ثانیه است. سکویی که با سرعت 1 دور در دقیقه می چرخد، در ω = 2π/60 ≈ 0.105 راد در ثانیه می چرخد. اگر 1.5 کیلو وات با آن سرعت به حلقه برسد، گشتاور موجود در حدود 1500 / 0.105 ≈ 14300 N·m، تقریباً 14 کیلو نیوتن متر است. محاسبات را به صورت معکوس انجام دهید تا بررسی کنید که آیا یک موتور و گیربکس پیشنهادی واقعاً می تواند آنچه را که برنامه می خواهد در سرعت چرخش واقعی ارائه دهد یا خیر.

از اصطکاک

تخمین گذر اول، بار تماس معادل را در شعاع مسیر و ضریب اصطکاک ترکیبی ضرب می‌کند: M ≈ µ × F × d/2. مقادیر کاری μ بین تقریباً 0.005 و 0.015 پوشش نورد کنتاکت بعلاوه مهر و موم را می پوشاند، با انتهای پایین برای طرح های توپی با پیش بارگذاری سبک در شرایط گرم و به خوبی روغن کاری شده و انتهای بالا برای واحدهای با بارهای سنگین یا در حال اجرا سرد. فرمول‌های سازنده این را به چند جمله‌ای تبدیل می‌کنند که عبارت‌های محوری، شعاعی و لحظه‌ای را جداگانه وزن می‌کنند، بنابراین از آنها برای بررسی نهایی به جای تخمین استفاده کنید.

اضافه کردن بقیه وظیفه

تقاضای کل M_drive = M_اصطکاک M_inertia M_working است. گشتاور اینرسی بر سیستم های اتوماسیون و ردیابی سریع شاخص غالب است. مقاومت کاری در بیل مکانیکی و جرثقیل ها غالب است. در جایی که یک درایو چرخشی حلزونی جایگزین یک پینیون باز می شود، نسبت محصور گشتاور متوسط موتور را به گشتاور خروجی زیاد مورد نیاز رینگ تبدیل می کند. چگونه ضریب دنده گشتاور و سرعت خروجی را شکل می دهد قبل از قفل کردن اندازه موتور، سزاوار مرحله تأیید خود است.

گشتاور شروع در مقابل گشتاور در حال اجرا

گشتاور اندازه گیری شده بر روی یک یاتاقان چرخشی معمولاً 1.5 تا 2 برابر مقدار ثابت آن است و در هوای سرد شکاف بیشتر می شود. سه اثر باعث آن می شود: اصطکاک استاتیک تحت بار بیشتر از اصطکاک متحرک است، گریس سفت می شود تا زمانی که عناصر نورد در چند دور اول از لایه ضخیم تری شخم بزنند، و لب ها قبل از اینکه گرم شوند و مطابقت پیدا کنند محکم تر می گیرند. برای انتخاب درایو، این بدان معناست که تنظیمات موتور، گیربکس و شیر کمکی باید اوج شکاف را پاک کنند، نه میانگین در حال اجرا - بررسیی که در تجهیزاتی که تحت بار کامل شروع به کار می کنند، مانند سازه های فوقانی بیل مکانیکی و حامل ملاقه، بیشترین اهمیت را دارد.

چه چیزی گشتاور بلبرینگ را به سمت بالا یا پایین فشار می دهد

• کلاس پاکسازی یا پیش بارگذاری: حلقه های از پیش بارگذاری شده سفت تر می شوند و در برابر چرخش مقاومت بیشتری می کنند. آنها دقت را به قیمت گشتاور می خرند.
• بزرگی بار و لحظه کج شدن: بارهای سنگین تر و خارج از مرکز، فشار تماس و اصطکاک مسیر را افزایش می دهند.
• دما و روان کننده: گریس با دمای پایین یا ویسکوزیته بالا هم گشتاور راه اندازی و هم گشتاور در حال اجرا را افزایش می دهد.
• طرح مهر: لب های اضافی و تماس سفت تر، کشش ثابت را اضافه می کند.
• دقت نصب: یک سطح نصب غیر مسطح یا سفت شدن پیچ ناهموار، حلقه ها را منحرف می کند و مسیر مسابقه را به طور ناهموار بار می کند.
• تراز مش دنده: پینیون نامناسب اصطکاک چرخ دنده را افزایش می دهد و سایش را تسریع می کند.

کاراکتر بار به اندازه اندازه بار اهمیت دارد. چرخه‌های وظیفه‌ای که نوسان یا معکوس می‌کنند، ناحیه تماس را در اطراف جاده حرکت می‌کنند، بنابراین مقاومت در طول چرخه تغییر می‌کند. ارزش بررسی را دارد چگونه طرح های توپ تک ردیفی بارهای نوسانی را مدیریت می کنند قبل از نهایی کردن مشخصات وظیفه

در انتهای سنگین مقیاس - جرثقیل های بندری، ماشین های تونل زنی، بیل های بزرگ - اصطکاک بالاتر به عنوان قیمت ظرفیت پذیرفته می شود، جایی که یک بلبرینگ غلتکی سه ردیفه سری 13 جایگاه خود را کسب می کند: مسیرهای مسابقه جداگانه بارهای محوری، شعاعی و لحظه ای را به طور مستقل حمل می کنند، بنابراین هیچ ردیفی به خطر نمی افتد.

غلتک سه ردیفه سری 13 برای بارهای سنگین مسیرهای مسابقه مجزا بارهای محوری، شعاعی و لحظه ای را به طور مستقل حمل می کنند و این بلبرینگ سری 13 را برای جرثقیل های بندری، ماشین های تونل زنی و بیل های بزرگ که ظرفیت آن بیشتر از اصطکاک اضافه شده است، مناسب می کند. ساخت و ساز فولاد آلیاژی و تعمیر و نگهداری ساده از چرخه های وظیفه ای سخت پشتیبانی می کند. مشاهده محصول →

قبل از سفارش چه چیزی را با تامین کننده خود تأیید کنید

1. داده های گشتاور اصطکاک در بارهای شما - مقادیر شروع و در حال اجرا، نه یک رقم ترکیبی.
2. شرایط آزمایش - بار، سرعت و دمایی که در آن مقادیر اندازه‌گیری شدند.
3. کلاس Clearance یا Preload - و آنچه که در برابر مقاومت مورد انتظار انجام می دهد.
4. مشخصات مهر و موم و گریس - تعداد لبه، نوع گریس و سطح پر شدن، و رفتار آب و هوای سرد.
5. کیفیت چرخ دنده و واکنش برگشتی - برای حلقه های چرخ دنده، زیرا کیفیت مش به طور مستقیم به منیزیم تغذیه می شود.
6. معیارهای پذیرش - حد چرخش-گشتاور اندازه گیری شده در تست اسپین قبل از حمل و نقل.

هنگامی که اصطکاک به علاوه گشتاور کاری از آنچه که چیدمان پینیون و کاهنده از نظر اقتصادی بیشتر می شود، بیشتر می شود، بسیاری از خریداران به سمت واحدهای یکپارچه می روند. الف درایو چرخشی افقی یاتاقان، چرخ دنده محصور و محفظه نصب را به عنوان یک مجموعه منطبق بسته بندی می کند، بنابراین زنجیره گشتاور به جای اینکه از قطعات مونتاژ شود، به عنوان یک سیستم مهندسی می شود.

درایو چرخشی افقی با عملکرد قفل خودکار این واحد یکپارچه یاتاقان، چرخ دنده محصور و محفظه نصب را به عنوان یک مجموعه همسان بسته بندی می کند، بنابراین زنجیره گشتاور به عنوان یک سیستم مهندسی شده است. خود قفل شدن موقعیت را تحت بار بدون برق نگه می دارد، زمانی که اصطکاک و گشتاور کاری از ترتیبات پین و کاهنده فراتر می رود مفید است. مشاهده محصول →

گشتاور یک یاتاقان چرخشی بهتر است به عنوان یک ویژگی سیستم در نظر گرفته شود، نه یک ثابت کاتالوگ. این مجموع اصطکاک بار، آب بندی و دنده است. در هنگام راه اندازی افزایش می یابد. و با پیش بارگیری، دما، روانکاری و کیفیت نصب حرکت می کند. موارد بار واقعی خود - محوری، شعاعی، گشتاور، سرعت و محدوده دما - را زودتر با سازنده یاتاقان‌ها به اشتراک بگذارید و اطلاعات گشتاور راه‌اندازی و اجرای آن را در برابر آن بارها بخواهید. همین مرحله از گران‌ترین حالت خرابی در برنامه‌های کاربردی جلوگیری می‌کند: ماشینی که می‌چرخد، اما هرگز به آسانی آن‌طور که نقشه‌ها وعده داده بود، نمی‌چرخد.