Anotacija
Išankstinė apkrova yra pagrindinė guolių taikymo technologija, ypač gilių griovelių rutuliniams guoliams. Tinkama išankstinė apkrova gali žymiai pagerinti guolio standumą, sukimosi tikslumą ir tarnavimo laiką, taip pat slopinti vibraciją ir triukšmą. Šiame straipsnyje sistemingai paaiškinamos pagrindinės giluminio griovelio rutulinio guolio išankstinės apkrovos sąvokos, pagrindinės funkcijos, taikymo metodai, įvertinimo principai ir praktiniai aspektai.
ⅠKas yra išankstinis įkėlimas?
Išankstinė apkrova reiškia pastovios pradinės apkrovos taikymą guoliui montavimo metu priešinga vardinei apkrovai. Ši apkrova sukuria suspaustą būseną tarp guolio riedėjimo elementų (plieninių rutulių) ir vidinio bei išorinio žiedo bėgių takų, net kai neveikiama jokia išorinė apkrova, pašalinant bet kokį pradinį tarpą guolyje ir netgi sukuriant tam tikrą neigiamą tarpą (ty išankstinės apkrovos būseną).
Paprasčiau tariant, išankstinė apkrova guolį veikia vidiniu slėgiu, kol jis pradeda veikti, ir iš anksto{0}}įtempiamas.
ⅡPagrindinės išankstinio įkėlimo funkcijos
Pritaikius tinkamą išankstinę apkrovą gilių griovelių rutuliniams guoliams, gaunami šie pranašumai:
1. Patobulintas ašinis ir radialinis standumas:Išankstinė apkrova sukelia tamprią deformaciją rutulių ir bėgių takų sąlyčio taške. Kai veikia išorinė apkrova, guolis turi įveikti šią pradinę deformaciją prieš tolesnį judėjimą, dėl kurio atsiranda didesnis atsparumas deformacijai (ty standumas). Tai labai svarbu tais atvejais, kai reikalaujama didelio standumo, pavyzdžiui, tiksliųjų staklių velenų ir pavarų dėžių.
2. Patobulintas sukimosi tikslumas:Išankstinė apkrova pašalina vidinį guolio tarpą, efektyviai slopindama radialinį ir ašinį laisvumą velenuose ir sumažindama veleno nutekėjimą, taip užtikrindama didesnį sukimosi tikslumą.
3. Slopinama vibracija ir triukšmas:Kadangi tarpas yra pašalintas, rutuliai darbo metu nesusiduria, sumažina vibraciją ir triukšmą bei užtikrina sklandesnį veikimą.
4. Pailgėjęs eksploatavimo laikas (tam tikromis sąlygomis):Esant nedidelėms apkrovoms arba apkrovoms su skirtingomis kryptimis, atitinkama išankstinė apkrova gali tolygiau paskirstyti apkrovą didesniam rutulių skaičiui, išvengiant vietinio per didelio įtempimo ir galimai pailginant guolio nuovargio tarnavimo laiką. Tačiau atminkite, kad per didelė išankstinė apkrova gali žymiai sutrumpinti guolio tarnavimo laiką.
Ⅲ. Išankstinio įkėlimo taikymo metodai
Atsižvelgiant į tai, ar išankstinį apkrovą galima reguliuoti pritaikius, jį galima priskirti fiksuotos -padėties išankstinės apkrovos arba fiksuoto-slėgio išankstinio apkrovimo kategorijai. Gilių griovelių rutuliniai guoliai paprastai naudoja fiksuotos padėties išankstinę apkrovą.
1. Fiksuotos padėties išankstinis įkėlimas
Santykinė guolio vidinių ir išorinių žiedų ašinė padėtis yra mechaniškai fiksuota, kad būtų pasiekta fiksuota išankstinė apkrova. Išankstinio įkrovimo dydis nustatomas diegimo metu ir jo keisti negalima. Įprasti metodai apima:
①Naudojant fiksavimo veržlę:Veržlė prispaudžia guolio vidinį žiedą prie veleno peties arba tarpiklio.
②Naudojant išankstinius{0}}tarpiklius:Tiksliai apskaičiuoto ilgio{0}}įžeminimo tarpiklis yra tarp dviejų guolių vidinių arba išorinių žiedų. Priveržus galiniu dangteliu arba veržle, tarpiklio ilgis lemia išankstinės apkrovos dydį. Tai yra labiausiai paplitęs ir patikimas metodas.
③Galinio dangtelio reguliavimas:Išorinis guolio žiedas priveržiamas reguliuojant guolio korpuso galinio dangtelio padėtį.
2. Pastovus slėgio išankstinis apkrovimas
Šis metodas naudoja elastingus elementus, tokius kaip spyruoklės (diskinės spyruoklės, spyruoklės), kad guolis būtų nuolat įtemptas. Jo pranašumas yra tas, kad išankstinė apkrova išlieka stabili, nepaisant guolio temperatūros pakilimo ar susidėvėjimo. Šis metodas yra gana neįprastas naudojant gilių griovelių rutulinius guolius ir labiau paplitęs su kampiniais kontaktiniais rutuliniais guoliais.
Ⅳ Išankstinis įkrovos įvertinimas ir įtakos veiksniai
Išankstinis įkėlimas nėra tiksliai apskaičiuota vertė; veikiau tai yra inžinerinis parametras, kuriam reikalingas išsamus kompromisas{0}} ir įvertinimas, pagrįstas eksploatavimo sąlygomis ir tikslais (stangrumu, tikslumu ir eksploatavimo trukme).
Paprastai išankstinė apkrova yra 20–30 % numatomos didžiausios darbinės apkrovos. Didelės spartos programose išankstinė apkrova turėtų būti mažesnė, kad būtų sumažinta šilumos gamyba; tais atvejais, kai reikia didelio standumo, išankstinė apkrova gali būti atitinkamai padidinta.
Ryšys tarp išankstinės apkrovos dydžio ir išankstinės apkrovos jėgos: Pritaikius išankstinę apkrovą, yra netiesinis ryšys tarp ašinio poslinkio guolio viduje (ty išankstinės apkrovos δ) ir susidariusios išankstinės apkrovos jėgos (F₀), kuri vadovaujasi Herco kontakto teorija. Paprastai išankstinė apkrova yra proporcinga 3/2 išankstinės apkrovos galiai (F₀ ∝ δ^(3/2)). Tai reiškia, kad nedidelis išankstinės apkrovos padidėjimas gali žymiai padidinti išankstinę apkrovą.
Pagrindiniai įtaką darantys veiksniai:
Tinkamumo nuokrypiai:Dėl trukdžių tarp guolio, veleno ir korpuso bus iš dalies sumažintas pradinis guolio tarpas, veiksmingai netiesiogiai pritaikydamas išankstinę apkrovą.
Temperatūros poveikis:Sistemos veikimo metu gali būti temperatūrų skirtumas tarp vidinio ir išorinio guolio žiedų, todėl gali skirtis šiluminio plėtimosi greitis, dėl kurio gali pasikeisti iš anksto nustatyta išankstinė apkrova. Paprastai vidinio žiedo temperatūra yra aukštesnė nei išorinio, todėl padidėja išankstinė apkrova, į kurią reikia atsižvelgti projektuojant.
Apdirbimo klaidos:Veleno pečių ir tarpiklio galinių paviršių statmenumo ir lygiagretumo klaidos gali sukelti netolygią išankstinę apkrovą ir netgi sukelti papildomų lenkimo momentų.
ⅤNetinkamo išankstinio įkrovimo pavojai
Nepakankama išankstinė apkrova: nesugebėjimas veiksmingai pašalinti tarpo sukelia mažą standumą, prastą tikslumą ir didelę vibraciją bei triukšmą.
Per didelis išankstinis įkrovimas: tai dažniau pasitaikanti ir pavojingesnė situacija, dėl kurios:
Didelis temperatūros kilimas: padidėjusi trintis ir didelis šilumos išsiskyrimas. Tepimo gedimas: Aukšta temperatūra sukelia tepalo/tepalo veikimo pablogėjimą arba karbonizaciją.
Nuovargio gyvenimas smarkiai sumažėja: per didelis kontaktinis stresas sukelia priešlaikinį skilimą.
Padidėjęs energijos suvartojimas: didesnis sukimo momentas.
Ⅵ. Išvados ir rekomendacijos
Išankstinis įkėlimas yra dviašmenis kalavijas-. Išankstinės apkrovos taikymas giliųjų griovelių rutuliniams guoliams yra veiksminga priemonė pagerinti įrangos veikimą, tačiau tai turi būti atliekama moksliškai ir atsargiai.
Aiškūs tikslai: pirmiausia išsiaiškinkite, ar išankstinė apkrova skirta pagerinti standumą, tikslumą ar slopinti vibraciją.
Moderavimas:Laikydamiesi našumo reikalavimų, naudokite mažiausią galimą išankstinį įkėlimą. „Geriau perkrauti, o ne perkrauti“ yra pagrindinis projektavimo principas.
Išsamus svarstymas:Projektuojant reikia visapusiškai atsižvelgti į visus įtakojančius veiksnius, įskaitant tinkamumą, temperatūros kilimą ir apdirbimo tikslumą.
Pageidaujami tarpikliai:Svarbiems guoliams, naudojamiems poromis, padėties nustatymui ir išankstiniam apkrovimui primygtinai rekomenduojama naudoti iš anksto{0}}įžemintus tarpiklius. Tai yra patikimiausias išankstinio įkėlimo valdymo būdas.
Praktinis patikrinimas:Norint pasiekti optimalią išankstinės apkrovos vertę, dažnai reikia pakartotinai tikrinti ir koreguoti atliekant eksperimentus (pvz., tikrinant temperatūros kilimą, vibraciją ir standumą). Daugeliui bendrų pritaikymų standartiniai gilių griovelių rutuliniai guoliai gali veikti su minimaliu tarpu (C0, CN). Išankstinio apkrovimo technologija pirmiausia naudojama tiksliosiose mašinose ir pramoninėje įrangoje, kuriai taikomi specialūs veikimo reikalavimai.
