Çift sıralı eğik temaslı rulman nedir?

bir çift sıralı eğik temaslı rulman Tek bir dış halka içinde yan yana düzenlenmiş iki sıra bilya içeren, her iki sıranın da yuvarlanma yollarıyla belirli bir temas açısında temas ettiği bir yuvarlanma elemanı rulmanıdır (tipik olarak). 25° veya 30° — yatak eksenine 90° açı yapmak yerine. Bu açısal temas geometrisi, rulmanın radyal yükleri (şafta dik) ve eksenel yükleri (şaft ekseni boyunca) her iki yönde aynı anda taşımasına olanak sağlarken, çift sıralı düzenleme, aynı dış çapa sahip tek sıralı açısal temaslı rulmanlara göre önemli ölçüde daha yüksek yük kapasitesi ve devrilme momentlerine karşı daha fazla sağlamlık sağlar.

Pratik mühendislik açısından, çift sıralı bir açısal temaslı rulman, aksi halde yüz yüze veya arka arkaya monte edilen iki ayrı tek sıralı açısal temaslı rulmanın yerini alır ve bunu daha dar bir eksenel alanda ve montaj sırasında eşleştirilmiş ön yüklemeye ihtiyaç duymadan yapar. Bu, ağır kombine yükleri alan kısıtlamalarıyla (özellikle takım tezgahı iş milleri, otomotiv tekerlek poyraları, dişli kutuları ve pompalar) birleştiren uygulamalar için oldukça verimli bir rulman çözümü haline getirir.

Açısal Temas Prensibi: Temas Açısı Neden Önemlidir?

Herhangi bir açısal temaslı yatağın (tek veya çift sıralı) tanımlayıcı özelliği temas açısıdır: bilyenin temas noktalarını iç ve dış yuvarlanma yollarına bağlayan çizgi ile yatak eksenine dik bir düzlem arasındaki açı. Sabit bilyalı rulmanlarda bu açı, yüksüz koşullar altında fiilen sıfırdır; açısal temaslı bir rulmanda tasarlanmış, sabit bir geometridir.

Temas Açısı Yük Kapasitesini Nasıl Etkiler?

Temas açısı eksenel yük kapasitesinin radyal yük kapasitesine oranını belirler. Daha büyük bir temas açısı, radyal kapasiteye göre eksenel yük kapasitesini artırır; daha küçük bir temas açısı bunun tersini yapar. İlişki, ticari rulmanlarda kullanılan pratik temas açıları aralığı dahilinde yaklaşık olarak doğrusaldır:

• 15° temas açısı - nispeten yüksek radyal kapasite, orta düzeyde eksenel kapasite; Radyal yüklerin baskın olduğu ve bir miktar eksenel yük desteğinin gerekli olduğu yerlerde kullanılır
• 25° temas açısı — dengeli radyal ve eksenel kapasite; genel takım tezgahı ve pompa uygulamaları için çift sıralı eğik temaslı rulmanlarda en yaygın açı
• 30° temas açısı — daha yüksek eksenel kapasite; Bazı dişli kutusu ve kompresör düzenlemeleri gibi önemli sürekli eksenel kuvvetlere sahip uygulamalarda kullanılır
• 40° veya 45° temas açısı — çok yüksek eksenel kapasite; özel itme-baskın uygulamalarda bulunur; çift sıralı konfigürasyonda daha az yaygındır

İndüklenen Eksenel Yükün Etkisi

bir single-row angular contact bearing loaded radially generates an internal axial force component as a consequence of its contact angle—this is the induced axial load. When two single-row angular contact bearings are paired, they are arranged so that their induced axial loads oppose each other and cancel. In a double row angular contact bearing, this balance is achieved internally within the single bearing unit because the two rows have their contact angles opposed: one row carries axial force in one direction, the other row carries axial force in the opposite direction. The result is a bearing that is inherently balanced for bidirectional axial load without any special mounting arrangement.

Çift Sıralı Eğik Temaslı Rulmanın Yapısı ve İç Geometrisi

Çift sıralı açısal temaslı rulmanın iç yapısının anlaşılması, hem performans avantajlarını hem de özel operasyonel gerekliliklerini açıklamaktadır.

Dış Halka

Dış halka, belirtilen bilya boyutu ve temas açısı için gereken hassas eğriliğe göre işlenmiş iki yuvarlanma yolu oluğuna sahip tek parçalı bir bileşendir. Tek parçalı yapı, iki kanal arasında mükemmel bir eşmerkezlilik sağlar ve çift sıralı rulmana devrilme momenti direncini veren yapısal sağlamlığı sağlar; bu, iki halkanın bağımsız bileşenler olduğu eşleştirilmiş tek sıralı düzenlemelerde bulunmayan bir yetenektir.

İç Halka: Tek Parça veya Bölünmüş

Çift sıralı açısal temaslı yatağın iç bileziği tek parçalı veya bölünmüş (iki parçalı) yapıda olabilir. Tek parçalı bir iç halka maksimum sağlamlık sağlar ve standart çift sıralı tasarımların çoğunda kullanılır. İç bileziğin ayrılabilen iki yarımdan oluştuğu bölünmüş bir iç bilezik, daha büyük bilya tamamlayıcılarının monte edilmesine olanak tanıyarak yük kapasitesini artırır; ancak bölünmüş bağlantı, potansiyel bir gerilim yoğunlaşması kaynağı oluşturur ve yatağın güvenilir şekilde çalışabileceği maksimum hızı sınırlar.

Bilya Tamamlayıcısı ve Kafes

Çift sıralı açısal temaslı yatağın her sırası, tam bir bilya seti içerir; bu, bitişik bilyalar arasında gerekli minimum mesafeyi korurken yerleştirilebilecek maksimum bilya sayısıdır. Kafes (tutucu), her sıra içinde eşit bilya aralığını korur, bilyaların bilyaya temasını önler ve yatak dönerken bilyaları yüksüz bölge boyunca yönlendirir. Çift sıralı eğik temaslı rulmanlara yönelik kafesler, çalışma hızına, sıcaklığa ve yağlama koşullarına bağlı olarak genellikle preslenmiş çelik, poliamid (naylon) veya işlenmiş pirinçten yapılır.

Ön yükleme

Çift sıralı eğik temaslı rulmanlar tanımlanmış bir dahili ön yük ile üretilir; bu, herhangi bir harici yük uygulanmadan önce üretim sırasında iç ve dış bilezik yuvarlanma yolları arasındaki bilyalara uygulanan bir ön sıkıştırmadır. Bu ön yük iç boşluğu ortadan kaldırır, yatak sertliğini artırır ve çalışma doğruluğunu önemli ölçüde artırır. Ön yük, hafif (C), orta (CA) veya ağır (CB) olarak belirtilir ve mikrometrenin altındaki salgı doğruluğunun gerekli olduğu takım tezgahı iş mili uygulamaları için kritik bir parametredir. bir bearing with excessive preload will overheat and fail prematurely; insufficient preload produces vibration and reduced accuracy under load.

Performans Özellikleri: Yük Kapasitesi, Sertlik ve Hız

Çift sıralı açısal temaslı rulmanların performans özellikleri geometrileri, boyutları, bileşenlerinin malzemesi ve kalitesi ile belirlenir. Aşağıdaki niceliksel ilişkiler, bu rulman tipinin ne zaman ve neden belirleneceğini anlamada merkezi öneme sahiptir.

Dinamik ve Statik Yük Kapasitesi

Çift sıralı açısal temaslı rulmanın dinamik yük değeri (C) (rulmanın bir milyon devirlik teorik değerlendirme ömrüne sahip olduğu yük) yaklaşık olarak 1,6 ila 1,8 kez Aynı delik çapına ve seriye sahip, karşılaştırılabilir tek sıralı açısal temaslı rulmanın dinamik yük kapasitesi. Bu artış, uygulanan yükü paylaşan ilave bilye sırasının yansımasıdır. Rulmanın yuvarlanma yollarında veya bilyalarda kalıcı deformasyona neden olmadan dayanabileceği maksimum yükü tanımlayan statik yük değeri (C₀), tek sıralı eşdeğerlerine göre benzer orantısal bir artış gösterir.

Rijitlik ve Devrilme Momenti Kapasitesi

Rulman sertliği (yük altında elastik sapmaya karşı direnç), sapmanın doğrudan işlenmiş iş parçasında boyutsal hataya dönüştüğü takım tezgahı iş millerinde kritik bir parametredir. Çift sıralı açısal temaslı yatağın tek parçalı dış bileziği, iki sıranın temas noktaları arasında sabit, bilinen bir mesafe sağlayarak, sarkan takım yükleri veya eksantrik iş parçası kuvvetleri altında şaftın eğilmesine direnen stabil bir moment kolu oluşturur. Bu eğilme momenti direnci, çift sıralı açısal temaslı rulmanların hem manuel hem de CNC tornalama, frezeleme ve taşlama ekipmanları için takım tezgahı millerinde standart seçim olmasının başlıca nedenlerinden biridir.

Hız Sınırları

Çift sıralı açısal temaslı rulmanın maksimum çalışma hızı, iki sıralı yuvarlanma elemanından daha fazla ısı üretimi ve ön yüklemeli çalışmayla ilişkili daha yüksek iç gerilim nedeniyle benzer tek sıralı açısal temaslı rulmanın maksimum çalışma hızından daha düşüktür. Rulman kataloglarında genellikle iki hız sınırı belirtilir:

• Termal hız sınırı - Referans yağlama koşulları altında ısı üretiminin ve dağıtımının dengeye ulaşma hızı; bu sınırın aşılması, yağın kalitesini düşüren ve yatak aşınmasını hızlandıran kademeli sıcaklık artışına neden olur
• Mekanik hız sınırı - Kafes ve bilye merkezkaç kuvvetlerinin kafes malzemesinin yapısal sınırlarına ulaşma hızı; çoğu greslenmiş rulman için genellikle termal sınırdan daha yüksektir

70 mm delik çapına sahip tipik bir çift sıralı eğik temaslı rulman için hız sınırları şu aralıktadır: 5.000 - 12.000 dev/dak Seriye, kafes malzemesine, yağlama yöntemine ve ön yük seviyesine bağlı olarak yaygındır. Yağ buharı veya jet yağlama, ulaşılabilir hızları gresle yağlanan termal limitin ötesine taşır.

Çift Sıralı Eğik Temaslı Rulmanlar ve Alternatif Rulman Düzenlemeleri

Çift sıralı açısal temaslı rulmanların nerede en uygun olduğunu anlamak için bunları en yaygın alternatiflerle karşılaştırarak belirli avantajlarını ve sınırlamalarını açıklığa kavuşturabilirsiniz.

Çift Sıralı Eğik Temaslı Rulmanların Temel Uygulamaları

Çift sıralı eğik temaslı rulmanların sunduğu özelliklerin spesifik kombinasyonu, alternatiflerin yetersiz veya daha az verimli olduğu çeşitli zorlu uygulamalar için onları optimum mühendislik ürünü haline getirir.

Takım Tezgahı Milleri

Torna tezgahlarında, freze makinelerinde, taşlama makinelerinde ve işleme merkezlerinde takım tezgahı iş milleri, aynı anda çok sert, çok hassas, birleşik radyal ve eksenel kesme kuvvetlerini taşıyabilen ve iş mili kartuşuna sığacak kadar kompakt olan rulmanlar gerektirir. ISO hassas sınıfları P5, P4 veya P2'de (ABEC 5, 7 veya 9'a eşdeğer) belirtilen çift sıralı eğik temaslı rulmanlar, aşağıdaki kadar düşük radyal salgı değerlerine ulaşır: 1 ila 3 mikrometre En yüksek hassasiyet sınıflarında, işlenmiş iş parçalarında daha düşük hassasiyetli rulman düzenlemeleriyle mümkün olmayan yüzey ince işlemelerini ve boyutsal toleransları mümkün kılar.

birutomotive Wheel Hubs

Modern otomotiv tahriksiz ön tekerlek göbek düzenekleri (ve bazı tasarımlarda arka tekerlek düzenekleri), merkezi yük taşıma elemanı olarak çift sıralı açısal temaslı rulmanlar kullanır. Aracın ağırlığı büyük bir radyal yük görevi görür, viraj alma kuvvetleri çift yönlü eksenel bir bileşen ekler ve frenleme ve hızlanma tekerlek göbeğinde devrilme momentleri yaratır; bu kombinasyon, çift sıralı açısal temasın doğal seçim olmasını sağlar. Otomotiv spesifikasyonlu tekerlek poyra rulmanları, tekerlek ve fren diski bağlantısı için entegre flanşlara sahip, tipik olarak ömür boyu sızdırmaz ünitelerdir ve tipik olarak hizmet ömürleri boyunca herhangi bir sahada yağlama ayarı gerektirmezler. 150.000 - 250.000 km .

Pompalar, Kompresörler ve Fanlar

Santrifüj pompalar ve fanlar, pervane ağırlığından ve hidrolik/aerodinamik kuvvetlerden, basınç farklarından ve kayış veya kaplin yanlış hizalamasından kaynaklanan eksenel yüklerle birlikte önemli radyal yükler oluşturur. Bu makinelerin rulman yataklarındaki çift sıralı eğik temaslı rulmanlar, bu birleşik yükleri verimli bir şekilde idare ederken, güvenilir şaft sızdırmazlığı için gereken çalışma doğruluğunu da sağlar; bu, çoğu tesis bakım kayıtlarında salmastra arızalarının pompanın aksama süresinin ana nedeni olması nedeniyle kritik bir gerekliliktir.

Redüktörler ve Redüktörler

Konik dişli ve helisel dişli kademelerinde dişli geometrisi, şaft üzerinde aynı anda hem radyal hem de eksenel kuvvetler üretir. Tek bir çift sıralı açısal temaslı rulman, bu birleşik yükleri dişli şaftında taşıyabilir ve aksi takdirde açıklık düzeninde iki tek sıralı rulman gerektirecek olanın yerine geçebilir. Bu, dişli kutusu mahfazası tasarımını basitleştirir, parça sayısını azaltır ve montaj süresini kısaltır; bunların tümü dişli kutusu tasarımcısının üretim maliyetinin azalmasına katkıda bulunur.

Robotik ve Hassas Döner Bağlantılar

Endüstriyel robot bağlantıları ve hassas döner konumlandırma aşamaları, çok yüksek sağlamlığa, düşük salgıya ve konsollu koldan ve taşıma yükünden gelen moment yüklerini taşıyabilen rulmanlar gerektirir. Delik çapına göre çok ince bir kesit ile karakterize edilen ince kesitli çift sıralı açısal temaslı rulmanlar, eksenel boşluğun her milimetresinin kritik olduğu ve rulmanın, eksenel genişliğin çok küçük bir kısmı dahilinde geleneksel bir derin kesitli rulmanın tam yük kapasitesini sağlaması gereken robot bağlantılarında kullanılır.

Tanımı ve Özellikleri: Rulman Kodlarının Okunması

Çift sıralı eğik temaslı rulmanlar, rulmanın temel parametrelerini kodlayan standartlaştırılmış tanımlama kodlarıyla tanımlanır. Bu kuralları anlamak, mühendislerin farklı üreticilere ait rulmanları belirlemesine, tedarik etmesine ve çapraz referans vermesine olanak tanır.

bir typical double row angular contact bearing designation follows this structure:

• Tip tanımı - Rulmanı çift sıralı açısal temaslı tip olarak tanımlayan önek veya kurşun numarası (örneğin, ISO/DIN tanımlama sistemlerinde 32, 33, 52, 53; burada 52 ve 53, tek parça iç bileziğe sahip çift sıralı eğik temaslı rulmanları belirtir)
• Delik kodu — delik çapını gösteren iki rakam (örneğin, 04 ve üzeri delik kodları için 5× sisteminde 08 = 40 mm, 10 = 50 mm, 12 = 60 mm)
• Genişlik serisi - Delik çapına göre eksenel genişliği gösteren rakam
• Sonek kodları — Temas açısını (A = 30°), ön yük seviyesini (C, CA, CB), hassasiyet sınıfını (P5, P4, P2), sızdırmazlığı (RS, 2RS) ve kafes tipini (M = pirinç, TN = poliamid) gösteren harfler

Örneğin, belirlenmiş bir rulman 3206 A-2RS ömür boyu sızdırmaz uygulamalarda gres tutma ve kirletici maddelerin uzaklaştırılması için 30 mm delikli, 30° temas açılı ve iki taraflı kauçuk contalı çift sıralı eğik temaslı rulmandır.

Yağlama, Sızdırmazlık ve Bakım Konuları

Herhangi bir yuvarlanma elemanlı rulmanın nominal ömrüne ulaşmak için doğru yağlama şarttır ve çift sıralı açısal temaslı rulmanlar, daha basit rulman türlerinden farklı olan özel gereksinimler sunar.

Standart Uygulamalar için Gres Yağlama

Genel endüstriyel uygulamalardaki çift sıralı eğik temaslı rulmanların çoğunluğu gresle yağlanır. Yatak boşluğu montaj sırasında yaklaşık olarak gres ile doldurulur. Boş alan hacminin %30 ila 50'si —Aşırı dolum, çalkalama nedeniyle ısı üretir ve rulmanların zamanından önce arızalanmasına neden olabilir. Orta hızlarda ve sıcaklıklarda çalışan rulmanlar için, NLGI 2 kıvamında ve -30°C ila 120°C sıcaklık aralığına sahip yüksek kaliteli lityum kompleksi gres uygundur. Daha yüksek hızda çalışma için daha düşük viskoziteli, düşük çalkalama kaybı olan gresler belirtilmiştir.

Yüksek Hızlı Takım Tezgahı Uygulamaları için Yağlama

Rulmanın hız sınırına yakın veya bu sınırda çalışan takım tezgahı millerinde, gres yerine yağ buharı yağlaması, yağ-hava yağlaması veya yağ jeti yağlaması kullanılabilir. Bu yöntemler, sürekli yağlayıcı takviyesi ve rulmanın aktif olarak soğutulmasını sağlayarak, gresle yağlanan termal hız sınırından %20 ila %50 daha yüksek hızlarda çalışmaya olanak tanır. Yağlayıcı viskozitesi, yatağın çalışma hızı parametresine (n·dm; burada n, rpm cinsinden hızdır ve dm, mm cinsinden ortalama yatak çapıdır) göre seçilir; daha yüksek hız parametrelerinde daha düşük viskoziteli yağlar kullanılır.

Mühürlü ve Açık Rulmanlar

Çift sıralı eğik temaslı rulmanlar açık (korumalı), korumalı (metal koruyuculu, 2Z tanımı) ve sızdırmaz (kauçuk contalı, 2RS tanımı) konfigürasyonlarda mevcuttur. Yalıtılmış rulmanlar ömür boyu gresle önceden doldurulmuştur ve yeniden yağlama gerektirmezler; otomotiv tekerlek poyraları ve rulman değişiminin periyodik yağlamadan daha pratik olduğu kirli ortamlardaki endüstriyel uygulamalar için standart seçimdir. Açık rulmanlar, yağlama sisteminin makine tasarımının bir parçası olduğu ve kirlenmenin başka araçlarla (labirent contalar, pozitif hava basıncı) kontrol edildiği takım tezgahı millerinde ve diğer hassas uygulamalarda kullanılır.