Application et sélection des roulements à billes dans l'équipement industriel

L'impoutance de Roulements à billes

Dans diverses machines industrielles, le roulement à billes est une composante vitale. Son rôle s'étend au-delà du simple support et de la rotation. Il agit comme un «pont» critique de connexion des pièces mobiles et stationnaires, réduisant considérablement la friction pendant le fonctionnement, améliorant ainsi l'efficacité de transmission de puissance.

Impact sur les performances, l'efficacité et la fiabilité de l'équipement

Un bien conçu et correctement installé roulement à billes peut:

• Augmenter l'efficacité de l'équipement : En réduisant les forces de friction, elle réduit efficacement la consommation d'énergie, ce qui rend l'équipement plus économique à exécuter.
• Assurer la précision de course : Il fournit une prise en charge stable pour les composants rotatifs, garantissant que les machines maintiennent une trajectoire précise, même à grete vitesse ou sous des charges lourdes.
• Prolonger la durée de vie de l'équipement : Un bon palier peut absorber et dissiper les charges d'impact, réduisant l'usure sur les composants et prolongeant ainsi la durée de vie de l'ensemble de l'équipement.

Un échec roulement à billes , en revanche, peut entraîner une diminution des performances de l'équipement, un bruit anormal et des vibrations, voire une défaillance mécanique sévère, provoquant des arrêts de production et des pertes économiques. Par conséquent, la sélection, l'installation et la maintenance correctes de roulement à billess sont essentiels pour assurer un fonctionnement stable et efficace des équipements industriels.

Roueur à billes: structure, classification, performances clés et entretien

Structure

La structure de base d'un roulement à billes se compose de quatre pièces principales qui fonctionnent ensemble pour permettre des charges de rotation et de support lisses.

• Bague intérieure : Monté sur l'arbre, il tourne avec l'arbre.
• Bague extérieure : Monté sur le siège ou le boîtier de roulement, il est généralement stationnaire.
• Éléments roulants : Boules en acier situées entre les anneaux intérieurs et extérieurs qui réduisent la friction par le roulement.
• Cage : Garde les boules en acier espacées uniformément, les empêchant de collision pendant la rotation.

Quelques roulement à billess inclure également sceaux ou boucliers pour empêcher les contaminants d'entrer et le lubrifiant de s'échapper.

Classification

Roulements à billes Peut être classé en plusieurs types en fonction de leur structure et de leur application. Voici quelques classifications courantes:

• Roueur à billes de rainure profonde : Le type le plus courant, capable de gérer les charges axiales radiales et modérées.
• Roulement à billes de contact angulaire : Les voies de course des anneaux intérieurs et extérieurs peuvent être relativement déplacés, ce qui leur permet de gérer simultanément de grandes charges axiales radiales et unidirectionnelles.
• Boule d'auto-alignement : Le chemin de circuit de l'anneau extérieur est sphérique, qui compense automatiquement le désalignement angulaire causé par la déformation de l'arbre ou du logement.
• Boule de pouce : Principalement utilisé pour gérer les charges axiales pures et ne peut généralement pas résister aux charges radiales.

Performance clé

Lors de la sélection d'un roulement à billes , les paramètres de performance suivants devraient être un objectif clé:

• Capacité de chargement : Divisé en capacité de charge statique and capacité de charge dynamique . La capacité de charge statique fait référence à la charge maximale A palier peut résister sans déformation permanente pendant la stationnaire ou à basse vitesse. La capacité de charge dynamique fait référence à la charge A palier peut résister à une durée de vie spécifique lors de la rotation.
• Limitation de vitesse : La vitesse de rotation maximale sûre à laquelle un palier peut fonctionner sans générer de chaleur et d'usure excessives.
• Rigidité : Le palier's Capacité à résister à la déformation sous charge. Rigidité élevée paliers Assurez-vous la précision de fonctionnement des machines de précision.
• Couple de friction : Le internal friction generated by the palier Pendant la rotation. Un couple de frottement plus faible signifie une efficacité opérationnelle plus élevée et une consommation d'énergie plus faible.

Entretien

Un bon entretien est crucial pour prolonger la durée de vie d'un roulement à billes et comprend les aspects clés suivants:

• Lubrification : Le most critical part of palier entretien. Le lubrifiant (graisse ou huile) réduit la friction et l'usure, empêche la corrosion et aide à dissiper la chaleur.
• Scellage : Le choix de la méthode d'étanchéité droite empêche efficacement les contaminants externes (comme la poussière et l'humidité) palier et empêche le lubrifiant de s'échapper.
• Installation : Les méthodes d'installation correctes empêchent paliers d'être endommagé pendant le processus. Des outils dédiés doivent être utilisés pour assurer un ajustement serré entre le palier's Les anneaux intérieurs et extérieurs et la force brute ou le martelage doivent être évités.
• Surveillance : Surveillance régulière de palier Les vibrations, la température et le bruit peuvent aider à détecter les défauts potentiels tôt, empêchant les temps d'arrêt inattendus de l'équipement.

Stratégies de sélection des roulements de balle

Choisir le droit roulement à billes est crucial pour assurer le fonctionnement stable à long terme de l'équipement. Ce processus nécessite une considération complète de divers facteurs pour trouver le palier Tapez le mieux adapté aux conditions de fonctionnement spécifiques.

Analyse des conditions de fonctionnement

Dans cette section, nous nous plongerons dans l'analyse des conditions de fonctionnement et comment elles influencent la sélection des roulements à billes.

• Charger : C'est l'un des facteurs les plus importants.
• Charge radiale : Force perpendiculaire à l'arbre. Par exemple, la tension dans un lecteur de courroie.
• Charge axiale : Force parallèle à l'arbre. Par exemple, la poussée dans un entraînement.
• Charge combinée : Une situation où les charges radiales et axiales sont présentes simultanément.
• Vitesse de rotation : Peut être une opération à grande vitesse, à basse vitesse ou à vitesse variable. Les vitesses élevées génèrent plus de chaleur, nécessitant une considération de dissipation de chaleur et de problèmes de lubrification.
• Environnement de travail :
• Température : Des températures élevées peuvent affecter les performances des lubrifiants et la force de palier matériels.
• Humidité et contamination : Les environnements humides, poussiéreux ou contiennent des substances corrosives nécessitent paliers avec un bon scellement ou des matériaux spéciaux.

Points clés de sélection

Sur la base des résultats de l'analyse des conditions de fonctionnement, les points clés suivants doivent être suivis lors de la sélection d'un palier :

• Sélectionnez le type de roulement à billes approprié en fonction du type de charge
• Roueur à billes de rainure profonde : Convient aux conditions avec des charges radiales modérées et de petites charges axiales bidirectionnelles.
• Roulement à billes de contact angulaire : Adapté aux conditions qui doivent résister à de grandes charges radiales et aux charges axiales unidirectionnelles ou bidirectionnelles, en particulier dans les applications avec des exigences de rigidité élevées.
• Boule de pouce : Spécialement conçu pour résister aux charges axiales pures.
• Considérez les exigences attendues de la durée de vie et de la fiabilité
• Pour les composants ou applications d'équipement critiques difficiles à entretenir, paliers Avec une durée de vie et une fiabilité nominales plus élevées doivent être choisies.
• Pour l'équipement général, un plus rentable palier Peut être sélectionné tant qu'il répond aux exigences de base.
• Équilibrer l'espace d'installation et le coût
• Dans l'équipement à limite spatiale, un plus compact palier La série doit être sélectionnée.
• Pour satisfaire aux exigences de performance, le coût est également un facteur important à considérer pendant la sélection.

Cas de demande de roulements à billes dans un équipement industriel typique

Moteurs et pompes

• Caractéristiques de l'application : Les moteurs et les pompes nécessitent généralement paliers Pour fonctionner de manière stable à grande vitesse tout en maintenant un faible bruit et des vibrations.
• Préférence de sélection : Roulements à billes de rainure profonde sont le choix le plus courant dans ce domaine. Leur structure simple, leur facilité d'installation et leur capacité à gérer les charges radiales modérées et les petites charges axiales les rendent idéales. Pour l'équipement avec des exigences de bruit extrêmement élevées, une qualité de précision plus élevée et un couple de frottement faible Roulements à billes de rainure profonde sont sélectionnés.

Fans et souffleurs

• Caractéristiques de l'application : Cet équipement fonctionne généralement à grande vitesse, mais la charge est relativement légère. Dans certains cas, il peut également avoir besoin de résister à une poussée axiale.
• Préférence de sélection : Roulements à billes de rainure profonde or Roulements à billes de contact angulaire .
• Roueur à billes de rainure profondes : Convient pour la plupart des applications de ventilateur, équilibrant efficacement la vitesse et la charge.
• Roulement à billes de contact angulaires : Dans les applications qui nécessitent une manipulation de poussée axiale plus grande ou ont des exigences de rigidité plus élevées, une installation appariée de Roulements à billes de contact angulaire est souvent utilisé pour fournir une capacité de charge axiale plus forte et une précision de rotation plus élevée.

Équipement de transmission (convoyeurs à courroie, boîtes de vitesses)

• Caractéristiques de l'application : Cet équipement fonctionne généralement pendant des périodes prolongées sous des charges élevées ou lourdes, avec des exigences extrêmement élevées pour le palier's Capacité de charge et fiabilité.
• Préférence de sélection : Selon les conditions de charge spécifiques, une combinaison de différents palier Les types sont choisis.
• Roueur à billes de rainure profondes : Utilisé dans les rouleaux de convoyeurs de ceinture où les charges sont relativement légères.
• Roulement à billes de contact angulaires : Dans des applications telles que les boîtes de vitesses qui doivent résister à de grandes charges radiales et axiales, elles sont souvent utilisées pour prendre en charge l'arbre de vitesse pour assurer la précision et la stabilité de la transmission.

Machine-outils de précision

• Caractéristiques de l'application : Le main spindle of a precision machine tool has extremely strict requirements for the palier's précision, raideur et vitesse. Une vibration ou un déplacement minute peut affecter la qualité de traitement.
• Préférence de sélection : Apparié ou multiple Roulements à billes de contact angulaire de précision .
• Comparaison des paramètres : Comparé à l'ordinaire Roulements à billes de rainure profonde , Roulements à billes de contact angulaire de précision Ayez une vitesse plus élevée, une rigidité plus élevée et un runout plus petit.
• Méthode d'installation : Ley are usually installed in a preloaded "face-to-face" (DF) or "back-to-back" (DB) arrangement. The preload force is adjusted to increase the stiffness of the entire spindle system and reduce deformation during operation.

Installation du roulement à billes et dépannage de défaillance commune

Installation correcte

Une installation appropriée est la première étape pour assurer le fonctionnement stable à long terme d'un roulement à billes . Une mauvaise installation peut entraîner des palier Échec, raccourcissant sa durée de vie.

• Utilisez des outils spécialisés : Lors de l'installation d'un palier , des outils spécialisés (hydraulique, chauffage ou mécanique) doivent être utilisés pour appliquer la force uniformément palier Anneau qui a l'ajustement serré. Il est strictement interdit d'utiliser des marteaux ou d'autres outils pour frapper directement le palier , comme cela peut causer des dommages.
• CONTRÔLE AMIS CADICALAGE : Pendant l'installation, le dégagement d'ajustement entre le palier's La bague intérieure et l'arbre, et l'anneau extérieur et le siège de roulement doivent répondre aux exigences de conception. Un ajustement excessivement serré peut générer une précharge inutile, conduisant à un prématuré palier Échec, tandis qu'un ajustement lâche peut provoquer un glissement et l'usure relatifs pendant le fonctionnement.

Échecs courants

Même avec une installation correcte, roulement à billess peut encore échouer après un fonctionnement prolongé. Voici quelques échecs communs et leurs causes:

• Bruit anormal et vibration :
• Causes : Mauvaise lubrification, installation incorrecte, précharge excessive, contaminants à l'intérieur du palier , ou le palier lui-même étant endommagé.
• Dépannage : Tout d'abord, vérifiez l'état de lubrification, puis vérifiez si l'installation est correcte, et enfin, remplacez le palier .
• Surchauffe :
• Causes : Lubrification insuffisante ou excessive, type de lubrifiant incorrect, charge ou vitesse dépassant le palier's Limites de conception ou une installation trop serrée.
• Dépannage : Vérifier et ajuster la quantité et le type de lubrifiant, confirmez que le palier La sélection correspond aux conditions de fonctionnement et vérifiez l'ajustement de l'installation.
• Modes de défaillance :
• Piqûres : Généralement causée par la fatigue des charges élevées et un fonctionnement prolongé, apparaissant comme de petites fosses sur le chemin de course ou la surface de l'élément de roulement.
• Éclatement : Un développement ultérieur des piqûres et la manifestation ultime de la fatigue matérielle.
• Porter : Causé par une mauvaise lubrification, une entrée de contaminante ou un raccord inapproprié, apparaissant comme l'élimination du matériau des surfaces des éléments de course et des éléments roulants.

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