بلبرینگ تماس زاویه ای. دایره المعارف بزرگ نفت و گاز

صفحه 1

بلبرینگ تماس زاویه ای از یک یاتاقان راهنما و یک پاشنه تشکیل شده است. بوش بلبرینگ راهنما از فولاد کربنی با روکش سطحی با بابیت برند B-83 ساخته شده است. پاشنه، همراه با شفت، با سطح نگهدارنده خود بر روی یاتاقان رانش قرار می گیرد، که شامل هشت بلوک است که بار را به سمت پایین درک می کنند، و همچنین هشت بلوک که بار را به سمت بالا درک می کنند. لنت های خود تراز با دنده هایشان روی فنرها قرار می گیرند که به توزیع یکنواخت بار روی لنت ها کمک می کند. سطوح کار لنت ها با بابیت B-83 جوش داده شده است. سیستم روانکاری بلبرینگ تماس زاویه ای با فیلتراسیون روغن و خنک کننده در گردش است.

بلبرینگ های تماس زاویه ای دوبلکس (GOST 832 - 57) دارای پیش بار داخلی هستند. آنها را می توان در سه موقعیت مختلف نصب کرد (شکل 1).

یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای در آرایش جفت تداخل، مرکز و تثبیت محوری شفت را عملاً بدون واکنش ایجاد می‌کنند.

یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای با یاتاقان‌های شعاعی در تعداد زیادی گوی که می‌توان آن‌ها را در یاتاقان قرار داد به دلیل مخروطی روی حلقه بیرونی متفاوت است، بنابراین صلبیت و ظرفیت بارگذاری آنها بیشتر است.

بلبرینگ های تماس زاویه ای یک موقعیت متوسط ​​را اشغال می کنند.

بلبرینگ های تماس زاویه ای باید در واحدهای سکان ثابت با بازی محوری نصب شوند که چرخش آزاد آنها را تضمین می کند و هنگام کار تحت تأثیر انبساط حرارتی شفت از گیرکردن عناصر نورد جلوگیری می کند.

بلبرینگ های تماس زاویه ای یک بار ترکیبی را درک می کنند، ظرفیت بار محوری آنها با افزایش زاویه تماس افزایش می یابد. بلبرینگ های مخروطی دو ردیفه، دو ردیفه و چند ردیفه می توانند بارهای محوری را در هر دو جهت تحمل کنند. بلبرینگ های رانش ساچمه ای فقط بار محوری را تحمل می کنند. بلبرینگ دوبل (38000) بار را در هر دو جهت حمل می کند. بلبرینگ های رانش غلتکی با غلتک های استوانه ای فقط بار محوری را تحمل می کنند. بلبرینگ های توپی رانش شعاعی و کروی مخروطی همراه با بارهای محوری می توانند بارهای شعاعی را نیز تحمل کنند.

آنها دارای راهروهایی در حلقه های داخلی و خارجی هستند که نسبت به یکدیگر در امتداد محور یاتاقان منحرف شده اند. این طراحی به بلبرینگ اجازه می دهد تا بارهای ترکیبی را تحمل کند، یعنی بارهایی که در جهت شعاعی و محوری عمل می کنند. بلبرینگ تماس زاویه ای فقط می تواند بار محوری را تحمل کند و در سرعت های بالا کار کند.

ظرفیت بار محوری یک بلبرینگ تماس زاویه ای با افزایش زاویه تماس افزایش می یابد. زاویه تماس زاویه بین خطی است که نقاط تماس توپ را با مسیرهای مسابقه که در امتداد آن بار از مسیری به مسیر دیگر منتقل می شود و خط عمود بر محور بلبرینگ را به هم متصل می کند (شکل 1).

شکل 1 زاویه تماس

روی انجیر شکل 2 رایج ترین انواع بلبرینگ های تماس زاویه ای را نشان می دهد:

• بلبرینگ های تماس زاویه ای تک ردیفی (بارهای محوری را در یک جهت درک می کند).
• بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه (بر اساس طراحی، یک یاتاقان تماس زاویه ای دو ردیفه شبیه دو یاتاقان تماس زاویه ای تک ردیفه است که در کنار هم قرار گرفته اند).
• بلبرینگ با تماس چهار نقطه ای (آنها به شما امکان می دهند بارهای محوری را در هر دو جهت تحمل کنید). یاتاقان توپ رانش چهار نقطه ای فضای محوری کمتری را اشغال می کند و حلقه داخلی قابل جدا شدن است. این به شما امکان می دهد تعداد زیادی توپ را قرار دهید و ظرفیت بار زیادی داشته باشید.

شکل 2 انواع تماس زاویه ای بلبرینگ

بلبرینگ دوبلکس

دوبلکسمجموعه ای از دو یاتاقان دوبل نامیده می شود که به طور مساوی بار را درک می کنند و می توانند به عنوان یک یاتاقان کار کنند. هر جفت از این بلبرینگ ها شماره منحصر به فرد خود را دارد که همراه با فلش هایی که جهت دوبلکس شدن را نشان می دهد، روی حلقه بیرونی نشان داده شده است (شکل 3). هر یاتاقان در مجموعه را می توان به عنوان یک یاتاقان استفاده کرد، اما از دو یاتاقان تک تک یاتاقان نشده نمی توان به عنوان یاتاقان دوبلکس استفاده کرد. موارد با دقت بالا، به عنوان مثال، در دوک های ماشین ابزار استفاده می شود.

شکل 3 بلبرینگ دوبلکس

بلبرینگ مونتاژ شده از دو شعاعی یاتاقان های رانشبا زوایای تماس یکسان، آنها سه گزینه برای طرح پیکربندی (دوبلکس) دارند (شکل 4). این طرح "O" است (مثال: ، طرح "X" (مثال: ) و طرح "T" ("پشت سر هم"؛ مثال: ). در طرح "O"، خطوط عمل بار، خط مرکزی را در دو نقطه نسبتاً دور قطع می کنند. در طرح "X"، نقاط تلاقی خطوط عمل بار و خط مرکزی به یکدیگر نزدیک هستند (گاهی اوقات خطوط عمل بار قبل از رسیدن به خط محور قطع می شوند). با طرح "T" (پشت سر هم)، خطوط عمل بار با یکدیگر موازی هستند.

Fig.4 طرح های دوبلکس

حروف DB، DF، DT مخفف duplexing هستند.

در اصل، بلبرینگ ها رایج ترین هستند و در مکانیسم های مختلف با هر اندازه ای استفاده می شوند. اصل عملکرد آنها این است که عناصر نورد در امتداد تردمیل های مخصوص - شیارهایی که در سطح گیره های بیرونی (حلقه ها) قرار دارند می چرخند. کل ساختار در یک جداکننده محصور شده است.

بلبرینگ تماس زاویه ای

آنها با ماشینکاری یا مهر زنی از فلز ساخته می شوند. AT اخیرا, بلبرینگ های تماس زاویه ای روز به روز رایج تر می شوند.که جداکننده های اصلی کار آن از همان ابتدا از مواد پلیمری و مصنوعی ساخته شده بودند. یکی از ویژگی های چنین بلبرینگ ها این است که لحظه اصطکاک بین شیار و توپ ها حداقل است. این به دلیل تماس نقطه ای بین آنها است. با توجه به این شرایط می توان به سرعت چرخش بالایی دست یافت. با توجه به این ویژگی، بلبرینگ تماس زاویه ایخیلی کمتر از شعاعی نیست. اما در برخی نسخه ها (دقت) حتی از آنها پیشی می گیرند. این نوع یاتاقان ها بارهای محوری و شعاعی را تحمل می کنند. با افزایش یا کاهش اندازه زاویه تماس، می توان سرعت چرخش مجاز و همچنین درجه بندی بار محوری و شعاعی را به میزان قابل توجهی تغییر داد. زاویه تماس با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

فرمول محاسبه زاویه تماس

به هر حال، در صورت افزایش این شاخص، سرعت های مجاز کاهش می یابد، اما ظرفیت بار محوری در اینجا، برعکس، افزایش می یابد. وقتی زاویه تماس کاهش می یابد، همه چیز دقیقا برعکس اتفاق می افتد.

عناصر در یک یاتاقان تماس زاویه ای توپ

بلبرینگ اصلی از عناصر زیر تشکیل شده است:

1. جداکننده
2. حلقه داخلی
3. حلقه بیرونی
4. عناصر نورد (توپ)

دستگاه بلبرینگ

با توجه به ویژگی های طراحی خود، بلبرینگ های تماس زاویه ای برای چندین نوع دوام دارند. به هر حال، باید به این نکته توجه کنید که هر یک از انواع فوق به نوع خود خاص است و شامل تعداد زیادی تفاوت های ظریف است که باید در نظر گرفته شود. اما در هنگام تعویض این قطعه یدکی توجه به این نکته حائز اهمیت است که محصول را باید منحصراً از مراکز و فروشگاه های معتبر و مطمئن خریداری کنید. همچنین لازم به ذکر است که انواع مختلف یاتاقان ها و اندازه آنها با استانداردهای مختلفی تنظیم می شود. به عنوان مثال، بلبرینگ های تک ردیفی توسط GOST 8338-75 تنظیم می شوند

GOST ها و علامت گذاری

بلبرینگ‌ها، به‌ویژه یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای، در حال حاضر می‌توانند در طیف وسیعی تولید شوند و از نظر قطر بیرونی و داخلی، عرض، وزن، کلاس دقت، الزامات روان‌کننده‌ها و همچنین ویژگی‌های طراحی که در بالا توضیح داده شد، متفاوت هستند. پارامترهای اصلی این محصولات عبارتند از:

1. حداکثر بارهای محوری و شعاعی (استاتیکی و دینامیکی)
2. ابعاد فرود
3. حداکثر سرعت چرخش
4. منبع
5. ارتعاشات و صداها
6. الزامات روغن کاری
7. کلاس دقت

تمام یاتاقان های تولید شده در روسیه مطابق با GOST 3189-89 و همچنین GOST 831-705 هستند که برای بلبرینگ های تماس زاویه ای تک ردیفی، تقسیم شده و یک تکه اعمال می شود.

GOST 837-78 تولید بلبرینگ های تماس زاویه ای دوگانه را تنظیم می کند. چنین محصولاتی برای تثبیت محفظه و همچنین شفت در جهت محوری اصلی و برخی جهت شعاعی استفاده می شود. GOST 8995-75 برای یاتاقان های توپ تماسی تک زاویه ای با یک حلقه تقسیم و در نظر گرفته شده برای استفاده در مکانیسم ها، بارهای ترکیبی جهت متناوب - محوری و شعاعی هستند. GOST 29241-91 برای یاتاقان های شعاعی تک رانش با زاویه تماس 60 درجه اعمال می شود. GOST 4252-75 برای یاتاقان های دو ردیفه تمام عیار یاتاقان های توپ تماس زاویه ای با پیش بارگذاری. آنها در محصولاتی که تحت بارهای محوری و شعاعی در جهات مختلف نیروها و گشتاورها قرار می گیرند استفاده می شوند. علامت گذاری آنها از 7 رقم تشکیل شده است که رقم اصلی را تشکیل می دهد نماد. در برخی موارد، می توان آن را به دو رقم با مقادیر صفر برای پارامترهای خاص کوتاه کرد. علاوه بر هدف اصلی، علامت بلبرینگ یک مورد اضافی نیز دارد - می توان آن را هم قبل از غنی سازی اصلی و هم بعد از آن قرار داد. در مورد اول، با علامت "-" - یک خط تیره جدا می شود. اگر بعد از علامت اصلی باشد، همیشه با حرف بزرگ شروع می شود. بیایید به یک مثال خاص نگاه کنیم: B7005S.TPA.P4UL.

حرف B یک سری از یاتاقان های دوکی را نشان می دهد. 7005 - اندازه محصول، مربوط به (25x47x12) است. حرف C بیانگر زاویه تماس 15 درجه است. حروف TPA نشان دهنده ماده ای است که تکستولیت از آن ساخته شده است. P4 - کلاس دقت. UL - مخفف طراحی جهانی و پیش بارگذاری سبک (برای طرح های نصب X و 0 شکل).

ویژگی های استفاده

اکثر بلبرینگ های این نوع مجهز به قفس های نسبتاً عظیم با پنجره هستند. اغلب آنها از شیشه پر شده با پلی آمید ساخته می شوند. به همین دلیل، بلبرینگ های تماس زاویه ای می توانند عملکرد طولانی مدت در دماهای بالا (تا 120 درجه سانتیگراد) را تحمل کنند. این توضیح می دهد که چرا الزامات ویژه ممکن است برای روان کننده ها اعمال شود. از آنجایی که مواد افزودنی موجود در روغن می توانند عمر جداکننده را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. استفاده از روغن قدیمی یا عدم رعایت شرایط تعویض آن نیز می تواند به همین نتیجه منجر شود.

بلبرینگ دو ردیفه

بلبرینگ تماس زاویه ای کاملا آماده برای نصب تولید می شود. آنها را می توان همراه با یک مورد از قبل نصب شده استفاده کرد، فقط یک شرط باید رعایت شود - نصب آنها نزدیک به بلبرینگ نصب شده با رعایت مقدار توصیه شده انجام می شود. فاصله محوری(درونی؛ داخلی). در این صورت ارائه شده است توزیع یکنواختبارها و تجهیزات اضافی مورد نیاز نیست.

حفظ تراز در هنگام نصب چنین بلبرینگ ها بسیار مهم است. در غیر این صورت، اعوجاج ممکن است رخ دهد، همانطور که با افزایش ارتعاشات و صداها مشهود است.

در یک یاتاقان تماس زاویه ای ساچمه ای تک ردیفی، فاصله داخلی به محل آن نسبت به محل یاتاقان دیگر بستگی دارد، که با کمک آن این یاتاقان در مجموعه در جهتی کاملا مخالف ثابت می شود. برای عملکرد صحیح و رضایت بخش بلبرینگ تماسی زاویه ای، لازم است که دائماً تحت حداقل بار باشد. رعایت این شرایط به ویژه زمانی که بلبرینگ با سرعت بالا کار می کند بسیار مهم است. این به دلیل این واقعیت است که اصطکاک و نیروی اینرسی می تواند داشته باشد تاثیر منفیو باعث می شود که توپ ها (خود عناصر غلتشی) در طول مسیر بلغزند.

بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفه(شکل 7.10) عمدتا برای درک بارهای شعاعی طراحی شده اند، اما همچنین می توانند بارهای محوری را در هر دو جهت تحمل کنند. جداکننده معمولاً مهر و موم می شود، در دو قسمت با پرچ ها بسته می شود، در مرکز عناصر نورد. قفس های سنگین گران تر در سرعت های بالاتر و برای یاتاقان های بزرگ استفاده می شوند. انحراف متقابل مجاز محورهای حلقه ها تا 8 اینچ.

بلبرینگ های شعاعی غلتکیبا غلتک های استوانه ای کوتاه (شکل 7.11) برای جذب بارهای شعاعی طراحی شده اند. آنها به دلیل سطح تماس بزرگتر، ظرفیت بار بیشتری نسبت به بلبرینگ های شیار عمیق دارند، اما سرعت حرکت کمتری دارند. رولبرینگ ها به ناهماهنگی نسبی حلقه ها بسیار حساس هستند که باعث تمرکز تنش های تماسی در لبه های غلتک می شود. برای کاهش تمرکز تنش، از یاتاقان هایی با تماس اصلاح شده استفاده می شود: غلتک ها یا راهروها با برآمدگی جزئی (بمب) ساخته می شوند که منجر به افزایش زاویه ناهماهنگی مجاز از 2 "به 6" و منبع 1.5 می شود. . 2 بار. بلبرینگ های دارای فلنج روی هر دو رینگ (انواع 12000، 32000، 42000 و ...) می توانند بار محوری یک طرفه را تحمل کنند، مشروط بر اینکه بسته به سری یاتاقان، بیش از 0.2 ... 0.4 شعاعی نباشد. آنها بلبرینگ هایی با دو طرف متصل تولید می کنند. قفس های این بلبرینگ ها مهر و موم یا توده ای هستند.

یاطاقان سوزنی شعاعی غلتکی(شکل 7.12) با ابعاد شعاعی محدود، و همچنین با حرکت تکان استفاده می شود. برای افزایش ظرفیت باربری، سوزن ها اغلب بدون قفس نصب می شوند که امکان افزایش تعداد سوزن ها را فراهم می کند. برای کاهش ابعاد شعاعی، یاتاقان سوزنی بدون حلقه داخلی به طور گسترده استفاده می شود. این بلبرینگ ها بارهای محوری را تحمل نمی کنند. زاویه مجاز عدم تراز متقابل حلقه ها 1¢.

بلبرینگ های کروی دو ردیفه شعاعی توپ و غلتکی(شکل 7.13) امکان عملکرد در شرایط عدم همسویی متقابل محورهای حلقه ها تا 4 درجه را به دلیل سطح کروی مسیر حلقه بیرونی می دهد و می تواند نیروهای محوری را در هر دو جهت درک کند. جداکننده ها اغلب مهر می شوند. یاتاقان‌های غلتکی کروی از نظر ظرفیت بار بالاتر، اما سرعت پایین‌تر با یاتاقان‌های شعاعی متفاوت هستند.

بلبرینگ تماس زاویه ای(شکل 7.14) برای تحمل بار ترکیبی طراحی شده اند: محوری شعاعی و یک طرفه. ظرفیت بار این یاتاقان ها بیشتر از بلبرینگ های شیار عمیق است بیشترعناصر نورد که به دلیل وجود یک اریب در حلقه بیرونی یا داخلی می توانند در یاتاقان قرار گیرند. توانایی یاتاقان در حمل بار محوری به زاویه تماس اسمی (زاویه بین سطح تماس معمولی به ناحیه تماس حلقه بیرونی با عنصر نورد و صفحه چرخش بلبرینگ) بستگی دارد. با رشد، ظرفیت بار محوری یاتاقان افزایش می یابد و سرعت محدود کننده و بار شعاعی مجاز کاهش می یابد. بلبرینگ ها با زاویه تماس اسمی = 12 ساخته می شوند. 26; 36 درجه. در حال حاضر، بلبرینگ ها با زاویه تماس 15، 25 و 36 درجه با یک اریب روی حلقه داخلی ساخته می شوند (شکل 7.14). ب) و مرکز قفس را روی حلقه بیرونی قرار دهید. این امکان افزایش قابل توجهی در سرعت محدود را به دلیل شرایط روانکاری مطلوب می دهد. قفس های این بلبرینگ ها معمولاً حجیم هستند. انحراف متقابل مجاز حلقه ها 4...6".

بلبرینگ تماس زاویه ای با یک حلقه داخلی شکافته شده (شکل 7.14 جی) بسته به شکل مسیرهای مسابقه، تماس سه یا چهار نقطه ای توپ با حلقه ها دارند و برای جذب بارهای شعاعی و محوری در هر دو جهت طراحی شده اند. یاتاقان های مشابه با حلقه بیرونی تقسیم شده وجود دارد (شکل 7.14 که در).

بلبرینگ های مخروطی تماس زاویه ای غلتکی(شکل 7.15 آ) برای جذب بارهای شعاعی و محوری مشترک طراحی شده اند. به طور معمول، زاویه مخروطی حلقه بیرونی a = 10 ... 18 درجه است. بلبرینگ هایی با زوایای مخروطی بزرگ a = 25...30 درجه به عنوان یاتاقان های دوبل استفاده می شوند. ظرفیت بار بلبرینگ های تماس زاویه ای بیشتر از بلبرینگ های تماس زاویه ای است، اما فرکانس محدود کننده و دقت اجرا کمتر است. برای جذب بارهای قابل توجه با ابعاد شعاعی محدود، این یاتاقان ها دو برابر می شوند یا از یاتاقان های مخروطی چند ردیفه استفاده می کنند. جداکننده معمولاً فولادی مهر شده یا تبدیل شده است. زاویه مجاز ناهماهنگی متقابل حلقه ها 2" و با تماس تغییر یافته - 4 ... 8" است. بجز بلبرینگ تک ردیفیتولید می شوند دو- (شکل 7.15 ب) و چهار ردیف (شکل 7.15 که در).

بلبرینگ های تراست(شکل 7.16) برای جذب بارهای محوری طراحی شده اند. آنها به عنوان یاتاقان های تک استفاده می شوند - برای جذب بار در یک جهت (شکل 7.16 آ، و دو برابر - برای درک بار در هر دو جهت (شکل 7.16 ب). یاتاقان های رانش با سرعت کم، اما ظرفیت بار بالا به دلیل عملکرد همزمان همه عناصر نورد در غیاب اعوجاج مشخص می شوند. برای جبران اعوجاج، می توان یکی از حلقه ها را با یک سطح کروی برای خود تراز شدن ساخت (شکل 7.16). که در). محدوده یاتاقان های رانش: جک ها، آویزهای قلاب، میزهای ماشین ابزار، فشار دهنده ها و غیره.

یاتاقان های شعاعی رانش(شکل 7.17) برای جذب بارهای محوری و شعاعی طراحی شده اند. آنها به جای یاتاقان های رانش در سرعت های بالا استفاده می شوند.

برنج. 7.18. بلبرینگ ترکیبی

بلبرینگ ترکیبی(شکل 7.18) برای جذب بارهای محوری و شعاعی طراحی شده اند، آنها به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. آنها دو یاتاقان هستند که در یک طرح ترکیب شده اند. غلتک های سوزنی معمولاً به عنوان عناصر غلتشی که در جهت شعاعی عمل می کنند استفاده می شود.