W jaki sposób łożyska kulkowe głębokiego rowka radzą sobie z niewspółosiowością między szybami a obudami?

Łożyska kulkowe z głębokim groove może tolerować niewielką ilość niewspółosiowości kątowej, od 2 do 3 stopni, bez istotnych problemów. Ta tolerancja wynika z zdolności piłki do nieznacznie poruszania się w trasie podczas rotacji, co pomaga pomieścić niewielkie kątowe niewspółosiowości między wałkiem a obudową. Jednak łożyska kulkowe głębokiego groove nie są zaprojektowane do radzenia sobie z większymi niewspółosiowaniami. Ponieważ niewspółosiowość przekracza tolerancję, łożysko może zacząć odczuwać nadmierny stres, co powoduje nierównomierne rozkład obciążenia, zwiększone tarcie i nadmierne zużycie.

Łożyska kulowe o głębokim groove są zaprojektowane przede wszystkim do obsługi obciążeń promieniowych, z dodatkową korzyścią z podtrzymywania obciążeń osiowych w obu kierunkach. Gdy nastąpi niewspółosiowość, nawet w dopuszczalnym zakresie, rozkład obciążenia przez łożysko staje się nierówny. Może to powodować zlokalizowane naprężenia, które zagrażają wydajności łożyska. Chociaż łożyska kulki głębokiego rowka mogą pomieścić niewspółosiowość światła, każde znaczące obciążenie osiowe wynikające z niewspółosiowości może przynieść nadmierne obciążenie wewnętrznych i zewnętrznych drogów łożyska, zmniejszając ich zdolność do skutecznego radzenia sobie zarówno z obciążeniami promieniowymi, jak i osiowymi. Z czasem połączenie niewspółosiowości i obciążenia może prowadzić do degradacji toczących się elementów i powierzchni bieliczki.

Obecność niewspółosiowości może znacznie zmniejszyć żywotność obsługi głębokiego łożyska kulowego. Niezwykle współciśnienia powoduje, że elementy toczące się podróżują wzdłuż nieregularnych ścieżek w wyścigu, co prowadzi do nierównomiernego zużycia. To nieregularne zużycie powoduje zwiększenie tarcia, co z kolei generuje ciepło i przyspiesza degradację powierzchni łożyska. Długotrwałe niewspółosiowość zwiększa ryzyko „poślizgu kulowego”, w którym kule nie pływają gładko wzdłuż bieżni, ale poślizg, co powoduje jeszcze większe uszkodzenia zużycia i powierzchni. Gumowanie ciepła i zużycia sprawia, że ​​łożysko jest bardziej podatne na korozję, wżery i pękanie powierzchni. Rezultatem jest zmniejszona żywotność operacyjna i możliwe przedwczesne awarie łożyska.

Niewspółczynniki między wałkiem a obudową może również przyczynić się do biegania promieniowego i osiowego, dodatkowo pogarszając problemy z wydajnością łożyska. Radial Runout odnosi się do zmienności pozycji promieniowej wału w stosunku do linii środkowej łożyska, co powoduje nierównomierny rozkład obciążenia. Podobnie, trwanie osiowe odnosi się do dowolnego przesunięcia osiowego wału, które może powodować nierówne obciążenia osiowe na łożysku. Runout spowodowany niewspółosiowością może powodować oscylacje i wibracje w systemie, co może prowadzić do hałasu i dalszego zwiększenia obciążenia łożyska. Wibracje te nie tylko zmniejszają wydajność łożyska, ale także przyczyniają się do zużycia mechanicznego, dzięki czemu system jest mniej niezawodny i bardziej podatny na awarię.

Podczas gdy łożyska kulkowe głębokiego rowka mogą poradzić sobie z niewielką niewspółosiową, nie są idealne do zastosowań, w których oczekuje się, że niewspółosiowość będzie częstym lub znaczącym problemem. W takich przypadkach łożyska zaprojektowane specjalnie w celu uwzględnienia niewspółosiowości mogą być bardziej odpowiednie. Na przykład samowystarczalne łożyska kulkowe są zaprojektowane z dwoma rzędami piłek i wewnętrznym pierścieniem kulistym, co pozwala na większy stopień niewspółosiowości-do około 5 stopni-bez wpływu na wydajność.

System uszczelniający w łożysku głębokiego groove odgrywa ważną rolę w ochronie łożyska przed zanieczyszczeniem, które można zaostrzyć przez niewspółosiowość. Uszczelki są zwykle zaprojektowane w celu powstrzymywania pyłu, brudu i wilgoci, które mogą przyspieszyć zużycie i korozję. Jednak nadmierna niewspółosiowość może spowodować, że pieczęcie zostaną źle wyrównane lub poddane nierównomiernemu obciążeniu, potencjalnie prowadząc do deformacji uszczelnienia, przedwczesnego zużycia lub wycieku. Jeśli uszczelki są narażone na niewspółosiowość, zanieczyszczenia mogą wejść do łożyska, powodując dalsze uszkodzenia elementów toczących się i bieżni.