Silindirik silindir yatakları, otomotiv, üretim ve ağır makineler gibi endüstriler arasında çok çeşitli mekanik sistemlerde hayati bir rol oynar. Yüksek radyal yük kapasitesi ve sağlam tasarımları ile tanınan bu rulmanlar, minimum sürtünme ile dönen şaftları desteklemek için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, mühendisler ve makine operatörleri arasında yaygın bir soru şu şekildedir: silindirik silindir yatakları eksenel yükleri idare edebilir mi? Bu makale, teknik içgörüler, pratik hususlar ve net örneklerle dolu, silindirik silindir yataklarının eksenel yük taşıma özelliklerinin derinlemesine bir araştırmasını sağlamayı amaçlamaktadır.
Silindirik silindir yataklarını anlamak: yapı ve işlev
Silindirik silindir yatakları, benzersiz yapıları ile tanımlanır - yatak eksenine paralel olarak düzenlenmiş bir dizi silindirik silindir. Bu tasarım onları küresel haddeleme elemanları kullanan bilyalı rulmanlardan ayırır. Silindirler ve yarış yolları arasındaki doğrusal temas, daha büyük bir temas alanı sağlar, yük dağılımını artırır ve yatağın daha yüksek radyal yükleri verimli bir şekilde ele almasını sağlar.
Konik veya küresel silindir yataklarının aksine, silindirik silindir yatakları doğal olarak eksenel yükler için tasarlanmamıştır. Birincil işlevleri, özellikle yüksek hızlı rotasyon ve yüksek radyal kuvvet içeren uygulamalarda radyal yükleri desteklemede yatmaktadır. Bu rulmanlar tipik olarak eksenel yer değiştirme veya eksenel yükü barındırma yeteneklerinde farklılık gösteren Nu, N, NJ ve NUP tipleri gibi çeşitli tiplere ayrılır.
Örneğin:
| Yatak Tipi |
Radyal Yük Kapasitesi |
Eksenel Yük Kapasitesi |
Eksenel Yer Değiştirme |
| Nu |
Çok yüksek |
Hiçbiri |
Evet |
| NJ |
Yüksek |
Sınırlı (tek yönde) |
Kısmi |
| Nup |
Yüksek |
Orta (her iki yön) |
Sınırlı |
Bu tablo, yalnızca NJ ve NUP gibi bazı yapılandırmaların bir dereceye kadar eksenel yükü yönetebileceğini göstermektedir. Ama ne ölçüde? Hadi daha derine inelim.
Silindirik silindir yatakları eksenel yükleri kullanabilir mi?
Kısa cevap evet, ancak sınırlamalarla . Standart Silindirik silindir yatakları öncelikle eksenel yükleri işlemek için tasarlanmamıştır, NJ ve NUP gibi belirli tipler eksenel kuvvetleri sınırlı bir şekilde barındırabilir.
NJ tipi rulmanlarda eksenel yük kullanımı
NJ tipi yataklar, iç halkanın bir tarafında bir omuz ve ayrı bir itme yakası içerir. Bu yapılandırma, rulmanın eksenel yükleri bir yönde desteklemesini sağlar. Bununla birlikte, tolere edebilecekleri eksenel yük miktarı, itme bilyalı yataklar veya konik silindir yatakları gibi eksenel kuvvetler için tasarlanmış rulmanlardan önemli ölçüde daha düşüktür.
Bu rulmanlar, ılımlı eksenel kuvvetlerin radyal kuvvetlerin veya termal genleşmenin ikincil etkisi olarak ortaya çıktığı dişli kutuları ve kompresörler gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Bununla birlikte, eksenel yüklerin üreticinin spesifikasyonlarını aşmamasını sağlamak önemlidir, çünkü bu erken aşınmaya veya yatak arızasına neden olabilir.
NUP tipi rulmanlarda eksenel yük kullanımı
NUP tipi silindirik silindir rulmanları biraz daha iyi eksenel yük taşıma performansı sunar. İç halkada iki sabit omuz ve bir sabit artı dış halkada bir gevşek flanş içerir, bu da eksenel yükleri desteklemelerine izin verir her iki yönde . Bu, elektrik motorları ve demiryolu aks kutuları gibi küçük çift yönlü eksenel yüklere sahip uygulamalar için uygun hale getirir.
Bununla birlikte, NUP tipi yataklarda bile, eksenel yük kapasitesi genellikle kısmıdır . radyal kapasitenin sadece bir Örneğin, 100 kN'lik radyal yük için derecelendirilmiş bir NUP rulmanı sadece 10-15 kN eksenel yükü yönetebilir. Bu nedenle tasarımcılar, beklenen yükleri dikkatlice hesaplamalı ve doğru yatak türünü seçmelidir.
Eksenel yükler için silindirik silindir rulmanları kullanırken mühendislik hususları
Kullanıp kullanmayacağına karar verirken Eksenel yükleri içeren uygulamalarda silindirik silindir rulmanları , çeşitli mühendislik faktörleri dikkate alınmalıdır:
Yük oranı analizi : Mühendisler radyal ve eksenel yükler arasındaki oranı değerlendirmelidir. Eksenel yükler radyal yükün% 20-25'ini aşarsa, farklı bir yatak tipi daha uygun olabilir.
Konut ve şaft hizalaması : Yanlış hizalama, özellikle eksenel kuvvetler altında, silindirler üzerinde stresi daha da kötüleştirebilir. Uygun hizalama, yük dağılımını bile sağlar.
Hız ve Yağlama : Daha yüksek hızlar, özellikle eksenel kuvvetler mevcut olduğunda, sürtünme ve ısı üretimine neden olabilir. Metal-metal teması önlemek için yeterli yağlama esastır.
Montaj yapılandırması : NJ ve NUP tiplerinin doğru montajı, uygun eksenel yük kullanımı için çok önemlidir. Yanlış montaj kayma veya flanş deformasyonuna neden olabilir.
Eksenel yük uygunluğu için örnek hesaplama
120 kN'lik radyal kapasiteye ve 12 kN'lik bir eksenel sınıra sahip NJ tipi bir yatak düşünelim. Uygulama 90 kN'lik bir radyal yük ve 10 kN'lik bir eksenel yük içeriyorsa, oran:
Eksenel / radyal yük oranı = 10/90 = 0.111 veya% 11.1
% 11.1 güvenli sınırda olduğundan (tipik olarak% 15-20'nin altında), bu yatak uygun kabul edilebilir - yağlama ve hizalama gibi diğer koşullar uygun şekilde ele alınır.
Daha iyi eksenel yük desteği için alternatifler
Sisteminizdeki eksenel yükler önemliyse, özel eksenel destek sunan alternatif yatak türlerini dikkate almak daha akıllıca olabilir. İşte birkaç:
| Yatak tipi |
radyal yük |
eksenel yük |
tipik uygulama |
| Konik makaralı rulmanlar |
Yüksek |
Yüksek |
Araç merkezleri, şanzımanlar |
| İtme top rulmanları |
Düşük |
Çok yüksek |
Düşük hızlı eksenel yük uygulamaları |
| Açısal temas yatakları |
Ilıman |
Orta |
Pompalar, takım tezgahları |
Bu tablo nedenini vurguluyor Silindirik silindir yatakları genellikle radyal baskın yük uygulamaları için seçilir. Gerçek eksenel destek için konik veya açısal temas yatakları genellikle daha uygundur.
Çözüm
Silindirik silindir yatakları , radyal yükler için olağanüstü olsa da, sınırlı özelliklere sahiptir. eksenel kuvvetler söz konusu olduğunda NJ ve NUP gibi türler biraz esneklik sağlar, ancak eksenel yük değerleri doğal olarak daha düşüktür. Mühendisler ve tasarımcılar için, bu sınırları anlamak ve gerçek uygulama ihtiyaçlarına dayalı uygun yatak türünü seçmek önemlidir.
Yük gereksinimlerini dikkatlice analiz ederek, teknik belgelere danışarak ve tasarım sınırlamalarını göz önünde bulundurarak, ışık ila orta eksenel kuvvetleri içeren uygulamalarda silindirik silindir yataklarını güvenli bir şekilde kullanabilirsiniz. Bununla birlikte, eksenel yükler baskın olduğunda, özel yatak tiplerine geçmek sadece önerilmemekle kalmaz, aynı zamanda uzun vadeli güvenilirlik ve verimlilik için gereklidir.
