Ágrip
Forhleðsla er lykiltækni í legum, sérstaklega fyrir djúpgróp kúlulegur. Rétt forhleðsla getur bætt verulega stífleika legu, snúningsnákvæmni og endingartíma, en einnig bælt titring og hávaða. Þessi grein útskýrir kerfisbundið grunnhugtök, helstu aðgerðir, notkunaraðferðir, matsreglur og hagnýt atriði fyrir forhleðslu djúpra kúlulaga.
ⅠHvað er Preload?
Forálag vísar til notkunar stöðugs upphafsálags, í gagnstæða átt við nafnálag, á leguna við uppsetningu. Þetta álag skapar þjappað ástand á milli rúllandi hluta legunnar (stálkúlur) og innri og ytri hringrása, jafnvel þegar ekkert ytra álag er beitt, sem útilokar upphafsbil innan legunnar og skapar jafnvel ákveðið magn af neikvæðu úthreinsun (þ.e. forhleðsluástand).
Einfaldlega sett, forhleðsla beitir innri þrýstingi á leguna áður en hún byrjar í notkun og forspennir hana.
ⅡHelstu aðgerðir Preload
Að beita viðeigandi forálagi á djúpra kúlulegur veitir eftirfarandi kosti:
1. Bættur axial og radial stífleiki:Forálag veldur teygjanlegri aflögun á snertipunkti milli kúlanna og hlaupabrautanna. Þegar ytra álag er beitt verður legið að sigrast á þessari upphaflegu aflögun áður en frekari hreyfing getur átt sér stað, sem leiðir til meiri mótstöðu gegn aflögun (þ.e. stífni). Þetta er mikilvægt fyrir forrit sem krefjast mikillar stífni, svo sem nákvæmnissnælda og gírkassa.
2. Bætt snúningsnákvæmni:Forhleðsla útilokar innra legulausn, bælir í raun geisla- og ásspil í skaftinu og dregur úr snældahlaupi og tryggir þar með meiri snúningsnákvæmni.
3. Bældur titringur og hávaði:Vegna þess að úthreinsun er útilokuð, rekast kúlurnar ekki á meðan á notkun stendur, sem dregur úr titringi og hávaða og tryggir sléttari notkun.
4. Lengri þreytuþol (við ákveðnar aðstæður):Við léttar álag eða álag með mismunandi áttum getur viðeigandi forálag dreift álaginu jafnari yfir fleiri kúlur, forðast staðbundið of mikið álag og hugsanlega lengt endingartíma legsins. Hins vegar skaltu hafa í huga að of mikið forálag getur stytt endingu legunnar verulega.
Ⅲ. Forhlaða umsóknaraðferðir
Byggt á því hvort hægt er að stilla forhleðsluna eftir notkun er hægt að flokka hana sem fasta-stöðu forhleðslu eða fasta-þrýstingsforhleðslu. Djúpgrópkúlulegur nota venjulega fasta-stöðu fyrirhleðslu.
1. Föst-staða Forhleðsla
Hlutfallsleg ásstaða innri og ytri hringa legunnar er vélrænt fest til að ná fastri forálagi. Forhleðslumagnið er ákvarðað við uppsetningu og er ekki hægt að breyta því. Algengar aðferðir eru:
①Notkun læsihnetu:Hnetan þrýstir innri hring legunnar að öxlinni eða bilinu.
②Með því að nota for-jarðrými:Nákvæmnis-jarðbil með nákvæmlega útreiknuðum lengd er sett á milli innri eða ytri hringa tveggja legur. Þegar það er hert með endaloki eða hnetu, ákvarðar lengd bilsins magn forhleðslunnar. Þetta er algengasta og áreiðanlegasta aðferðin.
③Stilling á endalokinu:Ytri hringur legunnar er hertur með því að stilla stöðu endaloka lagerhússins.
2. Constant Pressure Preload
Þessi aðferð notar teygjanlega þætti eins og gorma (skífufjaðrir, gormar) til að beita stöðugu forálagi á leguna. Kostur þess er að forhleðslan helst stöðug þrátt fyrir hækkun legu eða slit. Þessi aðferð er tiltölulega sjaldgæf með djúpum rifakúlulegum og er algengari með hyrndum snertikúlulegum.
Ⅳ Forhlaðamat og áhrifaþættir
Forhleðsla er ekki nákvæmlega reiknað gildi; heldur er það verkfræðileg færibreyta sem krefst alhliða skipta-og mat byggt á rekstrarskilyrðum og markmiðum (stífni, nákvæmni og líftíma).
Sem þumalputtaregla er forhleðslan venjulega 20% til 30% af væntanlegu hámarksvinnuálagi. Fyrir háhraðaforrit ætti forhleðslan að vera lægri til að draga úr hitamyndun; fyrir forrit sem krefjast mikillar stífni er hægt að auka forhleðsluna á viðeigandi hátt.
Tengsl milli forhleðslumagns og forhleðslukrafts: Eftir að forálag hefur verið beitt er ólínulegt samband á milli áshreyfingar innan legunnar (þ.e. forálags δ) og forhleðslukraftsins (F₀), sem fylgir Hertzian snertikenningunni. Almennt er forhleðsla í réttu hlutfalli við 3/2 kraft forhleðslunnar (F₀ ∝ δ^(3/2)). Þetta þýðir að lítil aukning á forhleðslu getur leitt til verulegrar aukningar á forhleðslu.
Helstu áhrifaþættir:
Passunarvikmörk:Truflunarpassunin á milli legsins, öxulsins og hússins mun að hluta til draga úr upprunalegu úthreinsun lagsins og beita í raun óbeint forálagi.
Hitaáhrif:Við notkun kerfisins getur verið hitamunur á milli innri og ytri hringa legunnar, sem leiðir til mismunandi hitastækkunarhraða, sem getur breytt forstilltu forhleðslunni. Venjulega er innri hringhitastigið hærra en ytri hringurinn, sem leiðir til aukinnar forálags, sem þarf að hafa í huga við hönnun.
Vinnsluvillur:Vinningsvillur og samsíðavillur á öxlum skafts og endaflata á bili geta leitt til ójafnrar forálags og jafnvel valdið frekari beygjustundum.
ⅤHættur af óviðeigandi forhleðslu
Ófullnægjandi forhleðsla: Misbrestur á að útrýma úthreinsun á áhrifaríkan hátt leiðir til lítillar stífni, lélegrar nákvæmni og mikils titrings og hávaða.
Of mikið forhleðsla: Þetta er algengara og hættulegra ástand sem leiðir til:
Mikil hitahækkun: Aukinn núningur og veruleg hitamyndun. Smurbilun: Hátt hitastig veldur rýrnun eða kolefnisvirkni smurefnis/fitu.
Þreytulífið minnkar verulega: Óhóflegt snertiálag leiðir til ótímabæra spuna.
Aukin orkunotkun: Aukið tog.
Ⅵ. Niðurstöður og tillögur
Forhleðsla er tvíeggjað-sverð. Að beita forhleðslu á djúpgróp kúlulegur er áhrifarík leið til að bæta afköst búnaðarins, en beiting þess verður að vera vísindaleg og varkár.
Skýr markmið: Fyrst skaltu skýra hvort forhleðslan sé ætluð til að bæta stífleika, nákvæmni eða bæla titring.
Stjórnun:Notaðu minnstu mögulegu forhleðslu meðan þú uppfyllir kröfur um frammistöðu. "Betra að ofhlaða en ofhlaða" er lykilatriði í hönnun.
Alhliða umfjöllun:Við hönnun þarf að huga vel að öllum áhrifaþáttum, þar á meðal passa, hitahækkun og nákvæmni vinnslu.
Viltu spacers:Fyrir mikilvægar legur sem notaðar eru í pörum er eindregið mælt með því að nota for-jarðrými til að staðsetja og forhlaða. Þetta er áreiðanlegasta aðferðin til að stjórna forhleðslu.
Hagnýt staðfesting:Ákjósanlegt forhleðslugildi krefst oft endurtekinnar sannprófunar og aðlögunar með tilraunum (svo sem að prófa hitastigshækkun, titring og stífleika). Fyrir flest almenn notkun geta staðlaðar djúpgrópkúlulegur starfað með lágmarks úthreinsun (C0, CN). Forhleðslutækni er fyrst og fremst notuð í nákvæmnisvélum og iðnaðarbúnaði með sérstakar frammistöðukröfur.
