Cum compensează rulmenții cu bile cu auto-aliniere pentru nealinierea arborelui?

Mecanism detaliat al modului în care rulmenții cu bile cu auto-aliniere compensează nealinierea arborelui

The rulment cu bile cu auto-aliniere este un rulment de rulare cu design unic a cărui funcție principală este de a găzduiește automat dezalinierea unghiulară sau deformarea arborelui între linia centrală a arborelui și linia centrală a alezajului carcasei. Această capacitate provine în principal din geometria sferică a căii de rulare a inelului său exterior , care este cea mai mare diferență față de rulmenții convenționali.

1. Caracteristicile de design de bază

Designul rulmentului cu bile cu auto-aliniere este proiectat la comandă pentru a răspunde cerințelor exigente de aliniere:

• Calea de rulare a inelului exterior sferic:
  • Aceasta este componenta cheie pentru realizarea autoalinierii. Suprafața interioară a inelului exterior nu este cilindrică; în schimb, este prelucrat într-un formă concavă, sferică .
  • Centrul acestei sfere coincide cu centrul teoretic al rulmentului, oferind bilelor libertatea de a rotire sau înclinare în jurul acestui centru comun.
• Rând dublu de bile:
  • Rulmentul este de obicei echipat cu două rânduri de bile care rulează în două căi de rulare separate pe inelul interior.
  • Ambele rânduri de bile intră în contact cu aceeași cale de rulare sferică unică a inelului exterior.
• Mișcarea integrată a inelului interior, a bilelor și a cuștii:
  • Când arborele deviază, inel interior , care este montat pe arbore, este forțat să se încline.
  • Deoarece bilele și cușca sunt întotdeauna ținute în interiorul canalelor inelului interior, ele se mișcă și se înclină ca a singura unitate raportat la inelul exterior.

2. Procesul fizic de compensare

Când rulmentul întâmpină o eroare de instalare, îndoirea arborelui (deformarea) sub sarcină sau alte cauze care au ca rezultat nealinierea unghiulară în timpul funcționării, procesul de compensare este următorul:

1. Înclinarea are loc: Deviația arborelui face ca linia centrală a inelului interior să formeze un unghi $\alpha$ (dezalinierea unghiulară) cu linia centrală a inelului exterior.
2. Efectul sferic: Ansamblul inel interior înclinat și bilă suferă a mișcare de rotire spontană, nereținută în cadrul calea de rulare sferică a inelului exterior . Deoarece calea de rulare exterioară este sferică, bilele se mențin contact complet și corect atât cu calea de rulare sferică exterioară, cât și cu canalele de rulare cu inel interior.
3. Eliminarea stresului intern: Această ajustare automată elimină dăunătoare concentrarea tensiunii la margine care ar avea loc într-un rulment rigid (cum ar fi un rulment adânc cu bile) din cauza nealinierii unghiulare. La rulmenții convenționali, înclinarea face ca punctele de contact dintre bilă și calea de rulare să se depărteze de centru, creând vârfuri de tensiune care reduc semnificativ durata de viață a rulmentului.
4. Distribuție uniformă a încărcăturii: Prin auto-aliniere, sarcina este redistribuită uniform pe ambele rânduri de bile, asigurând că rulmentul funcționează stabil în limita capacității de sarcină proiectată.

Rulmenții cu bile cu auto-aliniere pot compensa de obicei dezaliniere unghiulară maximă variind de la $\pm 1,5^\circ$ până la $\pm 3^\circ$ , în funcție de seria de dimensiuni și designul rulmentului.

Comparație între rulmenți cu bile cu auto-aliniere și rulmenți cu bile adânci