Hvilke faktorer begrenser vanligvis den maksimale hastigheten på PU dyp sporkulelager

Profesjonelle begrensende faktorer for begrensende hastighet på PU Deep groove kulelager

PU (polyuretan) Dype sporkulelager er mye brukt i spesifikke anvendelser på grunn av deres utmerkede vibrasjons- og støyreduksjonsegenskaper og slitasje. Sammenlignet med tradisjonelle all-stållagre, er imidlertid deres begrensende hastighet typisk utsatt for strengere begrensninger på grunn av egenskapene til PUs ytre lag. Profesjonell analyse viser at den begrensende hastigheten til PU Deep Groove -kulelager først og fremst styres av følgende fire faktorer.

Termodynamiske begrensninger av PU -materialer

Kjernebegrensende faktor for PU Deep Groove Ball -lagre ligger i polyuretanmaterialets følsomhet for varme og temperatur.

1. Friksjonell varmeproduksjon og temperaturakkumulering

Når en lager fungerer i høy hastighet, genereres varme av friksjon mellom rullende elementer og løpsbaner, samt av den elastiske deformasjonen og utvinningen av PU -ytre lag. I PU dyp groove kulelager er PU ytre lag en dårlig leder av varme, og dens varmedissipasjonseffektivitet er langt lavere enn for en metall ytre ring.

Varmeansamlingseffekt: Den genererte varmen er vanskelig å spre seg raskt, noe som fører til at den generelle driftstemperaturen til lageret stiger kraftig.

Temperaturmykning: De mekaniske egenskapene til PU -materialer (spesielt termoplastisk polyuretan (TPU)) er svært følsomme for temperaturen. Når glassovergangstemperaturen eller spesifikk varmeavbøyningstemperatur (vanligvis mye lavere enn stål) overskrides, vil hardheten, elastisk modul og bærende kapasitet til PUs ytre lag raskt avta.

Permanent deformasjon: Høye temperaturer akselererer også termisk aldring og permanent deformasjon av PU-materialet, noe som fører til redusert ytre ringprofilnøyaktighet, ytterligere forverrer vibrasjon og friksjon, og skaper en ond syklus som til slutt fører til bæresvikt og begrenser høyhastighetsdrift.

2. lim varmebestandighet

Bindingsstyrken mellom PU ytre lag og den indre stålbæringsringen er også følsom for temperaturen. Høye temperaturer kan forårsake limfeil, utbinding eller peeling av PU. Når PUs ytre lag skiller seg fra stålringen, vil lageret fullstendig miste driftsevnen. Derfor blir den maksimale driftstemperaturen på limet en av flaskehalsene som begrenser den maksimale hastigheten på lageret.

Dynamisk stress og elastiske egenskaper

Mens de elastiske egenskapene til PU -materialer tilbyr vibrasjonsdempende fordeler, blir de en viktig hastighetsbegrensning under høy dynamisk stress.

1. Elastisk hysterese og energitap

PUs ytre lag gjennomgår elastisk deformasjon under belastning. Under høyhastighets kontinuerlig rulling skjer denne elastiske deformasjonen og utvinningen ved høye frekvenser. Polyuretan viser en betydelig hystereseffekt, noe som betyr at energi går tapt under deformasjons- og utvinningsprosessen, som alle omdannes til varme.

Varmemultiplikasjon: Når hastigheten øker, øker deformasjonsfrekvensen, noe som fører til en ikke -lineær økning i energitap og varmeproduksjon. Dette er en annen viktig kilde til intern varmeakkumulering, som direkte begrenser den øvre hastighetsgrensen.

2. sentrifugal kraft og deformasjon

For middels og store PU -dype groove kulelager øker sentrifugalkraften på PU ytre lag betydelig i ekstremt høye hastigheter. Selv om tettheten av PU -materiale er lavere enn for stål, kan høye sentrifugale krefter forårsake radiell ekspansjon eller kryp i den ytre ringen.

Dimensjonale stabilitetsproblemer: Denne deformasjonen kan forstyrre den nøyaktige passformen mellom lageret og monteringshullet, noe som resulterer i ustabil lageroperasjon, økt vibrasjon og til og med mulig bærekobling fra monteringssetet, og begrenser sikker hastighet fra et mekanisk designperspektiv.

Intern stålbærende design og smøring

Den maksimale hastigheten på en PU -dypsporballbæring er også begrenset av utforming og vedlikehold av dets indre stållager.

1. Intern klarering og bur

PU Deep Groove kulelager er vanligvis basert på standard dype rillballbærende design. Den interne radialklaringen og buretypen påvirker direkte maksimal hastighet.

Klaringsvalg: Under høyhastighetsdrift øker bæretemperaturene, noe som fører til at stålens indre ring og rullende elementer utvides, noe som resulterer i redusert klaring. Feil klaring (f.eks. For liten C2 -klaring) kan forårsake grep ved høye temperaturer. Derfor må en klaringskvalitet egnet for høye hastigheter velges.

Burmateriale: Maksimale hastigheter på stål og plast (som nylon) bur er forskjellige. Nylonbur har en tendens til å myke og deformere ved høye temperaturer, noe som ytterligere begrenser lagerets maksimale hastighet.

2. Smøremiddel og smøremetode

Den maksimale hastigheten på en PU dyp sporkulelager er også begrenset av smøreforholdene.

Fett levetid: fett i forhåndsblubberte lagre oksiderer og dekomponerer raskt ved høye temperaturer, forkortet fettets levetid, noe som fører til smøresvikt og en kraftig økning i friksjonen. Derfor må hastigheten strengt kontrolleres innen fettets maksimale driftstemperaturområde.

Eksterne belastninger og driftsforhold

Eksterne forhold har en omfattende innvirkning på maksimal hastighet på PU -lagre.

1. Radiale og aksiale belastninger

Den ekvivalente dynamiske belastningen som bæres av lageret er en nøkkelfaktor for å bestemme den tillatte hastigheten.

Høy belastningsgrense: Høyere belastninger øker kontaktspenningen mellom de rullende elementene og løpsbanene, og øker den elastiske deformasjonen av det PU ytre laget og genererer mer varme. For å forhindre rask tretthet eller skade på PU -ytre lag på grunn av overdreven stress, må maksimal hastighet reduseres deretter.

2. Varmespredningsmiljø

Omgivelsestemperaturen og varmeavlederforholdene til et lager påvirker den stabile driftsområdet direkte. Under høye omgivelsestemperaturforhold reduseres lagringens temperaturøkningsmargin, og hastigheten må reduseres for å forhindre overoppheting og svikt. God varmedissipasjonsdesign (for eksempel omkringliggende metallstrukturer eller tvangsluftkjøling) kan øke den tillatte hastigheten til en viss grad.