Ako jadro podporujúce komponenty v rotujúcom stroji, Inch Series Deep Groove guľôčkové ložiská Zohrajte nenahraditeľnú úlohu v kľúčových oblastiach, ako je letecký priestor, presné nástroje a špeciálne vybavenie. V porovnaní s metrickými ložiskami spĺňajú ložiská Inch prísne požiadavky konkrétnych priemyselných scenárov s ich jedinečným systémom veľkosti a výkonnostnými charakteristikami.

1. Úloha a vlastnosti guľôčkových ložísk Deep Groove

Guľové ložiská Inch Series Deep Groove Ballings sú valcovacie ložiská navrhnuté a vyrábané podľa štandardov veľkosti palca. Doplňujú bežné metrické ložiská a zaberajú dôležité postavenie v konkrétnych priemyselných oblastiach a tradičnom vybavení. Tento typ ložiska si zachováva základné charakteristiky hlbokých drážkových guľôčkových ložísk a zároveň sa prispôsobuje požiadavkám systému Inch, pokiaľ ide o série veľkosti, toleranciu a konštrukčné detaily, poskytujúc nenahraditeľné štandardizované riešenie pre severoamerický trh, letectvo a tradičnú údržbu zariadení.

Štandardný systém veľkosti predstavuje najvýznamnejší vonkajší znak ložísk palcov. Na rozdiel od metrických ložísk, ktoré používajú ako základnú jednotku milimetre, používajú cisárske ložiská ako špecifikácie frakčné alebo desatinné palce. Bežné vnútorné priemery sa pohybujú od 1/8 palca (0,125 palca) do 6 palcov, so štandardnou sekvenciou prírastkov 1/16 palca. Napríklad ložisko Model R6 zodpovedá vnútornému priemeru 0,375 palca (3/8 "), vonkajšiemu priemeru 0,875 palca a šírke 0,281 palca. Tento systém veľkosti tvorí prirodzený prispôsobenie s priemerom cisárskeho hriadeľa a ložiskovej diery, vyhýbajúc sa konverznej chybe, keď sa metrík používajú na imperiálnom zariadení.

Konštrukčné konštrukčné prvky odrážajú prispôsobivosť cisárskych ložísk na konkrétne scenáre aplikácie. Typické imperiálne ložiská s hlbokými drážkami pozostáva zo štyroch jadrových komponentov: vonkajší krúžok, vnútorný krúžok, oceľová guľa a klietka, ale v porovnaní s podobnými metrickými výrobkami existujú rozdiely v detailoch v porovnaní s podobnými metrickými výrobkami: vonkajší krúžok obvykle nemá žiadnu zadnú drážku alebo inštalačnú drážku tesnenia; Výška vnútorného kruhového rebra je relatívne zvýšená o 5-8%, aby sa poskytlo lepšie axiálne vedenie; Počet oceľových guličiek je o 1-2 nižší ako počet metrov rovnakej veľkosti, ale priemer sa zvyšuje o 3-5%, aby sa kompenzoval rozdiel v zaťažení. Tieto konštrukčné prvky umožňujú imperiálnym ložiskám fungovať dobre za vysokorýchlostných podmienok. Niektoré špeciálne modely tiež používajú dvojradový dizajn lopty (napríklad séria LL) na dosiahnutie vyššej kapacity zaťaženia v obmedzenom priestore a na splnenie kompaktných požiadaviek strojárskeho stroja.

Proces materiálu a tepelného spracovania určuje výkon cisárskych ložísk. Energetický limit. Imperiálne ložiská s leteckým stupňom používajú technológiu tavenovania vákua, inklúzie oxidov sa kontrolujú pri DS ≤ 0,5 a celkové množstvo nekovových inklúzií je ≤ 0,05%, čo je oveľa vyššia ako štandard čistoty bežných metrických ložísk. Pokiaľ ide o tepelné ošetrenie, imperiálne ložiská vo všeobecnosti používajú proces dvojitého ochladenia: prvé ochladenie získa jemne zrnitú martenzitickú matricu (tvrdosť 62-64 HRC) a druhé zhášanie upravuje zvyškový obsah austenitu (kontrolovaného pri 5 až 8%), čo zlepšuje dimenzionálnu stabilitu o viac ako 50%. Pre korozívne prostredie vyvinula cisárska séria 440C hriadele z nehrdzavejúcej ocele. Obsah chrómu v ložisku je 16-18%. Prostredníctvom osobitného starnutia sa tvrdosť udržiava pri 58 až 60HRC, čo je odolné proti korózii a odolné voči opotrebeniu.

Charakteristiky priemyselných aplikácií ukazujú, že trhové umiestnenie cisárskych ložísk. V severoamerickom priemyselnom systéme sú imperiálne ložiská stále dominantnou voľbou pre tradičné vybavenie. Napríklad prevodové systémy poľnohospodárskych strojov a strojárskych vozidiel vo všeobecnosti prijímajú cisársku sériu. V leteckom poli niektoré zdedené vzory Boeingu a Airbus stále používajú štandard imperiálneho ložiska. Napríklad vnútorný priemer veľkých zúžených valčekových ložísk používaných v podvozku lietadla sa často zvyšuje o 1/8 palca.

2. Pracovný princíp a mechanické vlastnosti

Mechanické správanie a pracovný princíp guľôčkových ložísk Deep Groove Series Series sú založené na základnej teórii valcovacích ložísk, ale ich systém špeciálnej veľkosti a štrukturálny dizajn im poskytujú jedinečné výkonnostné charakteristiky. Pochopenie týchto mechanických vlastností je rozhodujúce pre správny výber a vývoj potenciálu ložísk palca. Od kontaktnej mechaniky po kinematiku, od distribúcie záťaže po mechanizmus zlyhania, je pracovný princíp guľôčkových ložísk Deep Groove Ballings komplexným systémom prepojenia viacfyzikálneho poľa.

Kinematické charakteristiky určujú rýchlostný limit ložísk palca. Keď sa ložisko otáča, komponenty predstavujú komplexný stav pohybu: oceľová guľa existuje súčasne klietka udržiava rozstup medzi guľami počas rotácie (okolo svojej vlastnej osi) a revolúciou (okolo ložnej osi). Kinematická koordinácia cisárskeho ložiska sa odráža v nasledujúcom: Vnútorný dizajn klietky vedený klietkou robí rýchlosť revolúcie lopty Ω_cage = ω_shaft × d/(d d), kde D je priemer guľôčky a D je priemer rozstupu (v palcoch). Pretože (d/d) pomer cisárskych ložísk je zvyčajne 0,25-0,3 (o niečo väčší ako metrika 0,22-0,25), jeho kritická rýchlosť je významnejšie ovplyvnená odstredivou silou a faktor korekcie cisárskej jednotky sa musí zaviesť počas výpočtu: N_max = k × (d d)/(d^1,5), kde k je približne 3,5 × 6 ° 6). ). To vysvetľuje, prečo je obmedzujúca rýchlosť cisárskeho ložiska rovnakej veľkosti zvyčajne o 5-10% nižšia ako rýchlosť metrického ložiska, ale v skutočnom uplatňovaní väčšia vôľa kompenzuje časť straty rýchlosti.

Zákon o distribúcii záťaže odráža charakteristiky zaťaženia cisárskych ložísk. Pri pôsobení radiálneho zaťaženia FR nie všetky oceľové gule zdieľajú zaťaženie rovnako, ale tvoria plochu zaťaženia 120-150 °. Pretože imperiálne ložisko má väčšiu vôľu (vôľa triedy CN je asi 0,001 palca), jeho uhol distribúcie zaťaženia je o 10-15 ° širší ako u metrických ložísk a maximálna kontaktná sila Q_max = 4,37 × FR/z (Z je počet oceľových guličiek). Pri vystavení kombinovanému zaťaženiu (FR FA) je kapacita axiálneho zaťaženia cisárskeho ložiska relatívne vynikajúca kvôli jeho vysokej prírube. Stupeň zvýšenia (približne 5-8%) môže vydržať väčšiu axiálnu zložku. Imperiálny vzorec sa používa na výpočet axiálneho menovité zaťaženie: FA_MAX = 0,6 × Z × D^2 × SINa, kde a je kontaktný uhol (asi 5-10 ° pre guľôčkové ložiská s hlbokými drážkami). Praktická prax ukázala, že životnosť ložiska Imperial L4549 (vnútorný priemer 1-1/2 palce) pri čistom axiálnom zaťažení je o 20-25% vyššia ako životnosť metrického ložiska 6306, vďaka čomu je v aplikáciách ťahu výhodná.

Dynamické parametre výkonnosti sú kľúčom k vyhodnoteniu pracovnej podmienky cisárskych ložísk. Hodnota RMS rýchlosti vibrácií ložiska (palec/s) je dôležitým ukazovateľom kvality cisárskej série. Hodnota vibrácií vysoko kvalitných ložísk ABEC7 je regulovaná pri 0,05- v rozsahu 0,12 palca/s, je o 20% prísnejšia ako ložisko stupňa P5. Ďalším dôležitým parametrom je charakteristika tuhosti. Radiálna tuhosť cisárskeho ložiska je K_R = 1000 × Z × D × cosα (lb/in) a axiálna tuhosť je K_A = 800 × Z × D × SINa (LB/in). Pretože počet oceľových guličiek v cisárskych ložiskách je zvyčajne menší (1-2 menší), ich tuhosť je o 5-10% nižšia ako u metrických ložísk rovnakej veľkosti, čo si vyžaduje osobitnú pozornosť na kompenzáciu pri výbere presného zariadenia. Modálna analýza ukazuje, že prirodzená frekvencia prvého rádu cisárskeho ložiska R8 (vnútorný priemer 1/2 palca) je asi 3500-4000 Hz, čo je o 15% nižšie ako pri metriku 6201 a rezistencia na náraz je relatívne lepšia