Factori cheie atunci când alegeți rulmenți cu role cilindrice pentru sarcini grele

La o fabrică de ciment din provincia Jiangsu, un NU2240 din cutia de viteze de antrenare a cuptorului s-a defectat de trei ori în opt luni. Toate cele trei înlocuitoare aveau același număr de piesă, dar doar rulmentul celui de-al treilea furnizor a supraviețuit peste un an. La Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company, vedem adesea acest model: capacitatea de sarcină, cușca, materialul, spațiul liber și lubrifierea decid durata de viață mai mult decât dimensiunea alezajului.

Începeți cu valorile de sarcină, nu doar cu dimensiunea alezajului

Dimensiunea alezajului definește plicul; cota de sarcină dinamică de bază C definește durata de viață. Doi rulmenți NU2206 cu același alezaj de 30 mm pot diferi cu mai mult de 10 la sută în C din cauza numărului de role și a geometriei căii de rulare. C este sarcina sub care 90% dintr-un grup identic realizează un milion de rotații ale inelului interior fără oboseală. C0 controlează cât de mult șoc absoarbe rulmentul înainte ca canalele de rulare să se deformeze.

Graficul de mai jos arată de ce domină raportul de încărcare. ISO 281 oferă durata de viață nominală de bază ca L10 = (C/P)^(10/3) milioane de rotații. Din cauza exponentului 10/3, o subestimare cu 20% a sarcinii echivalente P reduce durata de viață L10 calculată cu aproximativ 45%.

Pentru o vedere practică, citiți analiza noastră despre rulmenți cu role cilindrice în mașini grele .

Rulmenți cu role cilindrice de mare capacitate seria NU200 Acest rulment cu role cilindrice cu design deschis oferă o capacitate mare de încărcare radială și rigiditate, cu mișcare axială liberă. Se potrivește sarcinilor grele și operațiunilor de mare viteză, ceea ce îl face relevant pentru înțelegerea modului în care aranjamentul nervurilor controlează libertatea axială. Vizualizare produs →

Selectați codul de proiectare: NU, NJ, NUP sau NF

Codul de proiectare decide unde poate crește arborele cu temperatura și unde trebuie să rămână fix. Rulmenții cu role cilindrice sunt rulmenți cu contact cu linia: rolele ating ambele căi de rulare de-a lungul unei linii, ceea ce oferă o rigiditate radială ridicată, dar nu acceptă aproape nicio sarcină axială și aproape nicio dezaliniere. NU, N, NJ, NUP și NF descriu aranjamentul nervurilor care controlează libertatea axială.

Pentru pozitia de localizare intr-o transmisie grea, NUP este alegerea clasica deoarece fixeaza arborele axial in ambele directii. NJ localizează doar într-o singură direcție și se potrivește aranjamentelor în care forța opusă este purtată în altă parte. La sarcini combinate foarte mari, adăugați un rulment axial separat pentru cota axială.

Rulmenți cu role cilindrice cu o singură nervură seria NJ2200 Dispunând de un inel interior cu o singură nervură și un inel exterior cu două nervuri, acest rulment oferă o capacitate mare de încărcare radială și o poziționare axială într-o singură direcție. Se potrivește cutiilor de viteze și mașinilor grele, aliniindu-se cu discuția privind pozițiile de localizare și cerințele cuștilor. Vizualizare produs →

Potriviți cușca cu spectrul de încărcare

Cușca este o structură portantă, nu un distanțier. Sub vibrații, șoc sau cuplu invers, o cușcă slabă se deformează, distanța dintre role devine neregulată și rulmentul trece de la zgomot la gripare. Trei familii domină specificațiile pentru sarcini grele: alamă prelucrată, oțel ștanțat și poliamidă.

Sub sarcină radială grea continuă, o cușcă din alamă prelucrată din două piese ghidează fiecare rolă în propriul buzunar și menține distanța uniformă în timp ce inelele se îndoaie elastic. O cușcă din oțel ștanțat este mai ușoară și se potrivește la viteze mai mari cu sarcini moderate. Evitați poliamida peste 120°C sau cu uleiuri sintetice agresive.

Alegeți gradul de material pentru carcasa de șoc

Calitatea materialului decide dacă rulmentul supraviețuiește impactului, nu dacă suportă o sarcină radială constantă. Majoritatea rulmenților cu role cilindrice sunt din oțel cromat SAE 52100 călit la 58 până la 62 HRC, adecvat pentru încărcături grele continue. Acolo unde impacturile sunt de rutină, ca în echipamentele de construcții și lopețile pentru minerit, utilizați oțel carburat cu carcasă: un miez dur cu o carcasă dură care tolerează supraîncărcările momentane fără crăpare. Al nostru pagina industriei constructiilor acoperă aceste aplicații în detaliu.

• SAE 52100 (GCr15): standard pentru sarcină radială grea continuă cu șoc limitat.
• Oțel aliat cu conținut scăzut de carbon carburat cu carcasă: pentru concasoare, site vibratoare și acționări ale morii cu încărcare continuă la impact.
• Clase stabilizate dimensional (S1 la S3): pentru temperaturi de funcționare peste 150°C unde stabilitatea dimensiunilor contează.
• Clase de precizie mai înalte (P6): îmbunătățește distribuția sarcinii atunci când alinierea arborelui sau a carcasei nu poate fi perfectă.

Setați jocul intern și potrivirile înainte de lubrifiere

Jocul interior este consumat de potrivirea prin interferență și de inelul interior care funcționează mai fierbinte decât inelul exterior. Dacă spațiul liber de operare ajunge la zero, rolele se înclină, derapează și untesc canalele de rulare. De aceea, C3 este implicit pentru sarcini grele, iar C4 este rezervat pentru șocuri severe sau diferențe de temperatură ridicate.

Ungerea este componenta finală care poartă sarcina. Pentru cutiile de viteze lubrifiate cu ulei sub sarcină radială mare, ISO VG 320 cu aditivi EP este un început obișnuit; pozițiile cu viteză mică, cu șocuri puternice utilizează ISO VG 460 sau 680. ISO 281 ajustează durata de viață cu raportul de vâscozitate kappa. Țintați un kappa între 2 și 4 și confirmați că grosimea filmului calculată depășește rugozitatea suprafeței compozitului.

Rulmenți cu role cilindrice cu nervuri duble din seria NUP200 Acest design separabil cu două inele de reținere laterale gestionează sarcini radiale și sarcini axiale mici, oferind rigiditate ridicată și instalare ușoară. Se potrivește contextului privind localizarea pozițiilor în angrenajele și deciziile finale de specificații pentru selectarea rulmenților. Vizualizare produs →

O listă de verificare pentru selecția sarcinilor grele în cinci pași

O specificație de încredere este reprezentată de cinci decizii secvențiale, luate astfel încât nicio potrivire generică să nu fie forțată într-un caz de încărcare necuantificat.

1. Cuantificați spectrul de sarcină: înregistrați sarcina radială maximă, timpul la fiecare nivel de sarcină, profilul vitezei, sarcinile axiale și evenimentele de șoc.
2. Selectați codul de proiectare: NU pentru poziția flotantă, NUP sau NJ pentru poziția de localizare, pe baza expansiunii termice.
3. Verificați valorile nominale: confirmați C și C0 față de sarcina echivalentă calculată și verificați s0 pentru cel mai rău caz de șoc.
4. Alegeți cușca, materialul și spațiul liber: alamă prelucrată pentru vibrații, oțel carburat cu carcasă pentru impact, C3 pentru sarcină continuă grea.
5. Definiți potrivirile și lubrifierea: alegeți arborele și carcasa se potrivesc din tabelul de condiții de funcționare, apoi selectați vâscozitatea uleiului pentru a menține kappa între 2 și 4.

Întrebări frecvente

Ce înseamnă C și C0 în specificațiile rulmenților cu role cilindrice?

C este sarcina dinamică de bază, sarcina sub care 90% dintr-un grup de rulmenți identic supraviețuiește la un milion de rotații. C0 este sarcina statică de bază, sarcina care produce o deformare permanentă de 0,0001 ori diametrul rolei la cel mai greu contact. Utilizați C pentru calculele duratei de viață la oboseală și C0 pentru factorul de siguranță static s0 = C0/P0 în condiții de șoc.

Când ar trebui să folosesc un rulment NJ în loc de un rulment NUP?

Utilizați NUP acolo unde arborele trebuie să fie poziționat axial în ambele direcții, care este aranjamentul standard cu poziție fixă ​​într-o transmisie cu angrenaje. Utilizați NJ acolo unde este necesară amplasarea într-o singură direcție și forța opusă este dusă de o altă componentă, deoarece ansamblul NJ este mai simplu și nu are un inel de nervuri liber.

De ce rulmenții cu role cilindrice pentru sarcini grele folosesc în mod normal jocul C3?

O fixare prin interferență pe arbore și un inel interior mai cald înlătură o mare parte a jocului nominal în timpul funcționării. Dacă jocul de operare se apropie de zero, rolele se înclină și derapează, provocând murdărie și defecțiuni rapide. C3 oferă o marjă de siguranță pentru aranjamente montate, cu funcționare la cald, iar C4 este rezervat pentru sarcinile de șoc și diferențele de temperatură ridicate.

Pot înlocui un rulment sferic cu role cu un rulment cilindric?

Doar dacă alinierea este controlată. Un rulment cu role cilindric standard acceptă aproximativ 1 până la 2 minute de arc de dezaliniere, în timp ce un rulment sferic cu role se ocupă de aproximativ 1 grad sau mai mult. Dacă arborele se deviază sub sarcină, un rulment cu role cilindrice se încarcă pe margine și se defectează rapid, în ciuda unei valori radiale mai mari. Verificați alinierea carcasei și arborelui înainte de a efectua schimbarea.