Ako kompenzujú samonastavovacie guľkové ložiská nesúosovosť hriadeľa?

Podrobný mechanizmus, ako samonastavovacie guľkové ložiská kompenzujú nesúosovosť hriadeľa

The samonastavovacie guľkové ložisko je unikátne navrhnuté valivé ložisko, ktorého primárnou funkciou je automaticky sa prispôsobí uhlovému vychýleniu alebo vychýleniu hriadeľa medzi osou hriadeľa a stredovou osou otvoru puzdra. Táto schopnosť pramení najmä z guľová geometria jeho obežnej dráhy vonkajšieho prstenca , čo je najväčší rozdiel oproti klasickým ložiskám.

1. Vlastnosti základného dizajnu

Konštrukcia samonaklápacieho guľôčkového ložiska je navrhnutá tak, aby vyhovovala náročným požiadavkám na súososť:

• Sférická dráha vonkajšieho prstenca:
  • Toto je kľúčový komponent na dosiahnutie sebazarovnania. Vnútorný povrch vonkajšieho krúžku nie je valcový; namiesto toho sa spracuje do a konkávny, guľovitý tvar .
  • Stred tejto gule sa zhoduje s teoretickým stredom ložiska, čo poskytuje guľôčkam voľnosť otáčať alebo nakláňať okolo tohto spoločného centra.
• Dvojitý rad loptičiek:
  • Ložisko je zvyčajne vybavené dva rady loptičiek ktoré prebiehajú v dvoch samostatných obežných dráhach na vnútornom krúžku.
  • Oba rady guľôčok sa dotýkajú rovnakej guľovej obežnej dráhy vonkajšieho krúžku.
• Integrovaný pohyb vnútorného krúžku, loptičiek a klietky:
  • Keď sa hriadeľ vychýli, vnútorný krúžok , ktorý je namontovaný na hriadeli, je nútený nakloniť sa.
  • Pretože guľôčky a klietka sú vždy držané vo vnútorných kruhových dráhach, pohybujú sa a nakláňajú ako a jediná jednotka vzhľadom na vonkajší krúžok.

2. Fyzický proces kompenzácie

Keď ložisko narazí na chybu pri inštalácii, ohnutie (vychýlenie) hriadeľa pri zaťažení alebo iné príčiny, ktoré majú za následok uhlové vychýlenie počas prevádzky je proces kompenzácie nasledovný:

1. Naklonenie sa vyskytuje: Odchýlka hriadeľa spôsobí, že stredová čiara vnútorného krúžku vytvorí uhol $\alpha$ (uhlové nesúosenie) s osou vonkajšieho krúžku.
2. Sférický efekt: Zostava nakloneného vnútorného krúžku a gule podstúpi a spontánny, neobmedzený otočný pohyb v rámci sférická obežná dráha vonkajšieho krúžku . Pretože vonkajšia obežná dráha je guľová, guľôčky sa zachovajú úplný a správny kontakt s guľovitou vonkajšou obežnou dráhou aj obežnou dráhou vnútorného krúžku.
3. Eliminácia vnútorného stresu: Toto automatické nastavenie eliminuje škodlivé koncentrácia okrajového napätia ktoré by sa vyskytli v tuhom ložisku (ako je guľkové ložisko s hlbokou drážkou) v dôsledku uhlového nesúososti. V konvenčných ložiskách naklonenie spôsobuje, že kontaktné body medzi guľôčkou a obežnou dráhou sa posúvajú smerom od stredu, čím sa vytvárajú vrcholy napätia, ktoré výrazne znižujú životnosť ložiska.
4. Rovnomerné rozloženie zaťaženia: Prostredníctvom samonastavovania sa zaťaženie prerozdeľuje rovnomerne medzi oba rady guľôčok, čím sa zaisťuje, že ložisko pracuje stabilne v rámci svojej projektovanej nosnosti.

Samonaklápacie guľôčkové ložiská môžu zvyčajne kompenzovať maximálne uhlové vychýlenie v rozmedzí od $\pm 1,5^\circ$ až $\pm 3^\circ$ v závislosti od veľkostnej série a konštrukcie ložiska.

Porovnanie samonastavovacích guľkových ložísk a guľkových ložísk s hlbokou drážkou