Cum să alegi un rulment

Există multe tipuri diferite de rulmenți disponibile astăzi, cu foarte puține informații despre diferențele dintre ele.Poate v-ați întrebat „care rulment va fi cel mai bun pentru aplicația dvs.?”Sau „cum aleg un rulment?”Acest articol vă va ajuta să răspundeți la aceste întrebări.
În primul rând, trebuie să știți că majoritatea rulmenților cu element de rulare se împart în două grupuri mari:

Rulmenți cu bile
Rulmenti
În cadrul acestor grupuri, există subcategorii de rulmenți care au caracteristici unice sau design optimizat pentru a îmbunătăți performanța.
În acest articol, vom acoperi cele patru lucruri pe care trebuie să le știți despre aplicația dvs. pentru a alege tipul potrivit de rulment.

Găsiți sarcina rulmentului și capacitatea de încărcare
Sarcinile lagărului sunt, în general, definite ca forța de reacție pe care o componentă o exercită asupra unui rulment atunci când este utilizată.
Atunci când alegeți rulmentul potrivit pentru aplicația dvs., mai întâi ar trebui să găsiți capacitatea de încărcare a rulmentului.Capacitatea de sarcină este cantitatea de sarcină pe care o poate suporta un rulment și este unul dintre cei mai importanți factori atunci când alegeți un rulment.
Sarcinile lagărului pot fi fie axiale (împingere), radiale sau o combinație.
O sarcină axială (sau axială) la rulment este atunci când forța este paralelă cu axa arborelui.
O sarcină radială la rulment este atunci când forța este perpendiculară pe arbore.Atunci o sarcină combinată a rulmentului este atunci când forțele paralele și perpendiculare produc o forță unghiulară în raport cu arborele.

Cum distribuie rulmenții cu bile sarcinile
Rulmenții cu bile sunt proiectați cu bile sferice și pot distribui sarcinile pe o suprafață de dimensiuni medii.Acestea tind să funcționeze mai bine pentru încărcăturile mici spre mijlocii, împrăștiind încărcăturile printr-un singur punct de contact.
Mai jos este o referință rapidă pentru tipul de sarcină a rulmentului și cel mai bun rulment cu bile pentru lucrare:
Încărcări radiale (perpendiculare pe arbore) și ușoare: alegeți rulmenți radiali cu bile (cunoscuți și sub denumirea de rulmenți adânci cu bile).Rulmenții radiali sunt unele dintre cele mai comune tipuri de rulmenți de pe piață.
Sarcini axiale (de tracțiune) (paralel cu arborele): alegeți rulmenți axiali cu bile
Sarcini combinate, atât radiale, cât și axiale: Alegeți un rulment cu contact unghiular.Bilele intră în contact cu calea de rulare într-un unghi care suportă mai bine sarcinile combinate.
Rulmenți cu role și sarcina rulmentului
Rulmenții cu role sunt proiectați cu role cilindrice care pot distribui sarcinile pe o suprafață mai mare decât rulmenții cu bile.Acestea tind să funcționeze mai bine pentru aplicații cu sarcini grele.

Mai jos este o referință rapidă pentru tipul de sarcină a rulmentului și cel mai bun rulment cu role pentru lucrare:
Sarcini radiale (perpendiculare pe arbore): Alegeți rulmenți standard cu role cilindrice
Sarcini axiale (axiale) (paralele cu arborele): alegeți rulmenți axiali cilindrici
Sarcini combinate, atât radiale, cât și axiale: Alegeți un rulment cu role conice
Viteze de rotație
Viteza de rotație a aplicației dumneavoastră este următorul factor de care trebuie să luați în considerare atunci când alegeți un rulment.
Dacă aplicația dvs. va funcționa la viteze mari de rotație, atunci rulmenții cu bile sunt de obicei alegerea preferată.Acestea funcționează mai bine la viteze mai mari și oferă o gamă de viteză mai mare decât rulmenții cu role.
Un motiv este că contactul dintre elementul de rulare și canalele de rulare într-un rulment cu bile este un punct în loc de o linie de contact, ca în rulmenții cu role.Deoarece elementele de rulare se presează în calea de rulare în timp ce se rostogolesc pe suprafață, există mult mai puțină deformare a suprafeței în sarcinile punctiforme ale rulmenților cu bile.

Forța centrifugă și rulmenți
Un alt motiv pentru care un rulment cu bile este mai bun pentru aplicațiile de mare viteză este din cauza forțelor centrifuge.Forța centrifugă este definită ca o forță care împinge spre exterior un corp care se mișcă în jurul unui centru și ia naștere din inerția corpului.
Forța centrifugă este principalul factor de limitare a vitezei rulmentului, deoarece se transformă în sarcini radiale și axiale asupra unui rulment.Deoarece rulmenții cu role au o masă mai mare decât un rulment cu bile, rulmentul cu role va produce o forță centrifugă mai mare decât un rulment cu bile de aceeași dimensiune.

Reduceți forța centrifugă cu material ceramic bile
Uneori, viteza unei aplicații este peste rata de viteză a unui rulment cu bile.
Dacă se întâmplă acest lucru, o soluție simplă și comună este schimbarea materialului rulmenților cu bile de la oțel la ceramică.Acest lucru păstrează dimensiunea rulmentului la fel, dar oferă o viteză cu aproximativ 25% mai mare.Deoarece materialul ceramic este mai ușor decât oțelul, bilele ceramice produc mai puțină forță centrifugă pentru orice viteză dată.

Aplicațiile de mare viteză funcționează cel mai bine cu rulmenți cu contact unghiular
Rulmenții cu contact unghiular sunt cea mai bună alegere pentru rulmenți pentru aplicații de mare viteză.Un motiv este că bilele sunt mai mici și bilele mai mici cântăresc mai puțin și produc mai puțină forță centrifugă atunci când se rotesc.Rulmenții cu contact unghiular au, de asemenea, o preîncărcare încorporată pe rulmenți, care funcționează cu forțe centrifuge pentru a rula corect bilele în rulment.
Dacă proiectați o aplicație de mare viteză, atunci veți dori un rulment de înaltă precizie, de obicei din clasa de precizie ABEC 7.
Un rulment de precizie mai mică are mai mult „spațiu de mișcare” dimensional atunci când este fabricat decât un rulment de înaltă precizie.Prin urmare, atunci când rulmentul este utilizat la viteze mari, bilele se rotesc rapid peste calea rulmentului cu o fiabilitate mai mică, ceea ce poate duce la o defecțiune a rulmentului.
Rulmenții de înaltă precizie sunt fabricați cu standarde stricte și au foarte puține abateri de la specificații atunci când sunt produși.Rulmenții de înaltă precizie sunt fiabili pentru aplicațiile care merg rapid, deoarece asigură o interacțiune bună cu bile și calea de rulare.

Runout lagăr și rigiditate
Denivelarea lagărului este cantitatea pe care o orbitează un arbore din centrul său geometric în timp ce se rotește.Unele aplicații, cum ar fi fusurile sculelor de tăiere, vor permite doar să apară o mică abatere asupra componentelor sale rotative.
Dacă proiectați o aplicație ca aceasta, alegeți un rulment de înaltă precizie, deoarece va produce denivelări mai mici ale sistemului datorită toleranțelor strânse la care a fost fabricat rulmentul.
Rigiditatea lagărului este rezistența la forța care face ca arborele să se abată de la axa sa și joacă un rol cheie în reducerea la minimum a deformarii arborelui.Rigiditatea rulmentului provine din interacțiunea elementului de rulare cu calea de rulare.Cu cât elementul de rulare este presat mai mult în calea de rulare, provocând deformare elastică, cu atât rigiditatea este mai mare.

Rigiditatea rulmentului este de obicei clasificată după:
Rigiditate axială
Rigiditate radială
Cu cât rigiditatea rulmentului este mai mare, cu atât este necesară mai multă forță pentru a deplasa arborele în timpul utilizării.
Să vedem cum funcționează acest lucru cu rulmenți cu contact unghiular de precizie.Acești rulmenți vin de obicei cu un decalaj fabricat între calea de rulare interioară și exterioară.Când rulmenții cu contact unghiular sunt instalați, decalajul este îndepărtat, ceea ce face ca bilele să se apese în calea de rulare fără nicio forță de aplicare exterioară.Aceasta se numește preîncărcare și procesul crește rigiditatea rulmentului chiar înainte ca rulmentul să vadă orice forță de aplicare.

Ungerea rulmenților
Cunoașterea nevoilor dumneavoastră de lubrifiere a rulmenților este importantă pentru alegerea rulmenților potriviți și trebuie luată în considerare devreme în proiectarea unei aplicații.Ungerea necorespunzătoare este una dintre cele mai frecvente cauze ale defecțiunii rulmentului.
Lubrifierea creează o peliculă de ulei între elementul de rulare și calea rulmentului, care ajută la prevenirea frecării și supraîncălzirii.
Cel mai comun tip de lubrifiere este unsoarea, care constă dintr-un ulei cu un agent de îngroșare.Agentul de îngroșare menține uleiul pe loc, astfel încât să nu părăsească rulmentul.Pe măsură ce bila (rulmentul cu bile) sau rola (rulmentul) se rostogolește peste unsoare, agentul de îngroșare se separă lăsând doar pelicula de ulei între elementul de rulare și calea rulmentului.După ce elementul de rulare trece, uleiul și agentul de îngroșare se unesc din nou.
Pentru aplicațiile de mare viteză, este importantă cunoașterea vitezei cu care uleiul și agentul de îngroșare se pot separa și reunește.Aceasta se numește aplicație sau care poartă valoarea n*dm.
Înainte de a selecta o unsoare, trebuie să găsiți valoarea ndm pentru aplicații.Pentru a face acest lucru, înmulțiți RPM-urile aplicațiilor cu diametrul centrului bilelor din rulment (dm).Comparați valoarea ndm-ului cu valoarea vitezei maxime a unsorii, aflată pe fișa de date.
Dacă valoarea dvs. n*dm este mai mare decât valoarea vitezei maxime a grăsimei de pe fișa de date, atunci unsoarea nu va putea oferi suficientă lubrifiere și va avea loc o defecțiune prematură.
O altă opțiune de lubrifiere pentru aplicațiile de mare viteză sunt sistemele de ceață de ulei care amestecă uleiul cu aer comprimat și apoi îl injectează în canalul rulmentului la intervale măsurate.Această opțiune este mai costisitoare decât lubrifierea cu grăsime, deoarece necesită un sistem extern de amestecare și dozare și aer comprimat filtrat.Cu toate acestea, sistemele de ceață de ulei permit rulmenților să funcționeze la viteze mai mari în timp ce generează o cantitate mai mică de căldură decât rulmenții unsați.
Pentru aplicații cu viteză mai mică, o baie de ulei este obișnuită.O baie de ulei este atunci când o parte a rulmentului este scufundată în ulei.Pentru rulmenții care vor funcționa în medii extreme, se poate folosi un lubrifiant uscat în locul unui lubrifiant pe bază de petrol, dar durata de viață a rulmentului este de obicei scurtată din cauza naturii peliculei lubrifiantului care se descompune în timp.Există câțiva alți factori care trebuie luați în considerare atunci când alegeți un lubrifiant pentru aplicația dvs., consultați articolul nostru detaliat „Tot ce trebuie să știți despre lubrifierea rulmenților.

Rezumat: Cum să alegi un rulment
Cum să alegeți rulmentul potrivit pentru aplicația dvs.:

Găsiți sarcina rulmentului și capacitatea de încărcare
În primul rând, cunoașteți tipul și cantitatea de sarcină a rulmentului pe care aplicația dvs. o va aplica pe rulment.Sarcinile de dimensiuni mici spre mijlocii funcționează, de obicei, cel mai bine cu rulmenți cu bile.Aplicațiile cu sarcini grele funcționează de obicei cel mai bine cu rulmenți cu role.

Cunoașteți viteza de rotație a aplicației dvs
Determinați viteza de rotație a aplicației dvs.Vitezele mari (RPM) funcționează de obicei cel mai bine cu rulmenții cu bile, iar vitezele mai mici funcționează cel mai bine cu rulmenții cu role.

Factorul de rulare și rigiditate a rulmentului
De asemenea, doriți să determinați ce fel de runout va permite aplicația dvs.Dacă aplicația permite să apară doar mici abateri, atunci un rulment cu bile este cel mai probabil cea mai bună alegere.

Găsiți lubrifierea potrivită pentru nevoile dvs. de rulmenți
Pentru aplicații de mare viteză, calculați valoarea n*dm, iar dacă este mai mare decât viteza maximă a grăsimii, atunci unsoarea nu va putea oferi suficientă lubrifiere.Există și alte opțiuni, cum ar fi aburirea uleiului.Pentru aplicații cu viteză mică, o baie de ulei este o alegere bună.
Întrebări?Inginerii noștri de la fața locului le-ar plăcea să iasă cu tine și să te ajute să alegi cel mai bun rulment pentru aplicația ta.