Vilka faktorer begränsar vanligtvis den maximala hastigheten för Pu Deep Groove -kulager

Professionella begränsande faktorer för begränsningshastigheten för Pu djup spår kullager

PU (polyuretan) djupa spårkulslager används ofta i specifika applikationer på grund av deras utmärkta vibrations- och brusreduceringsegenskaper och slitmotstånd. Jämfört med traditionella allstålslager är deras begränsningshastighet vanligtvis vanligtvis föremål för strängare begränsningar på grund av egenskaperna hos PU-yttre skiktet. Professionell analys visar att den begränsande hastigheten för Pu Deep Groove -kulager främst styrs av följande fyra faktorer.

Termodynamiska begränsningar av PU -material

Den kärnbegränsande faktorn för Pu Deep Groove -kullager ligger i polyuretanmaterialets känslighet för värme och temperatur.

1. Friktionsvärmeproduktion och temperaturansamling

När ett lager fungerar med hög hastighet genereras värme av friktion mellan rullande element och banor, liksom genom den elastiska deformationen och återhämtningen av PU -yttre skiktet. I Pu Deep Groove -kullager är PU -yttre skiktet en dålig värmeledare, och dess värmeavledningseffektivitet är mycket lägre än för en metall yttre ring.

Värmeansamlingseffekt: Den genererade värmen är svår att spridas snabbt, vilket gör att lagringstemperaturen för lagret stiger kraftigt.

Temperaturmjukgöring: De mekaniska egenskaperna hos PU -material (särskilt termoplastisk polyuretan (TPU)) är mycket känsliga för temperaturen. När glasövergångstemperaturen eller specifik värmeavböjningstemperatur (vanligtvis mycket lägre än för stål) överskrids kommer hårdheten, elastisk modul och bärande kapacitet för PU-yttre skiktet snabbt att minska.

Permanent deformation: Höga temperaturer påskyndar också termiskt åldrande och permanent deformation av PU-materialet, vilket leder till reducerad yttre ringprofilnoggrannhet, ytterligare förvärrande vibration och friktion, vilket skapar en ond cykel som slutligen leder till att det finns fel och begränsar höghastighetsdrift.

2. Limmotstånd

Bindningsstyrkan mellan PU -yttre skiktet och den inre stållagringsringen är också känslig för temperaturen. Höga temperaturer kan orsaka limfel, debond eller skalning av PU. När PU -yttre skiktet skiljer sig från stålringen kommer lagret att förlora sin driftsförmåga helt. Därför blir den maximala driftstemperaturen för limet en av flaskhalsarna som begränsar lagerets maximala hastighet.

Dynamisk stress och elastiska egenskaper

Medan de elastiska egenskaperna hos PU -material erbjuder vibrationsdämpningsfördelar, blir de en nyckelhastighetsbegränsare under hög dynamisk stress.

1. Elastisk hysteres och energiförlust

Pu yttre skiktet genomgår elastisk deformation under belastning. Under höghastighetskontinuerlig rullning sker denna elastiska deformation och återhämtning vid höga frekvenser. Polyuretan uppvisar en betydande hystereseffekt, vilket innebär att energi går förlorad under deformation och återhämtningsprocess, som alla omvandlas till värme.

Värmemultiplikation: När hastigheten ökar ökar deformationsfrekvensen, vilket leder till en olinjär ökning av energiförlust och värmeproduktion. Detta är en annan viktig källa till inre värmeansamling, som direkt begränsar den övre hastighetsgränsen.

2. Centrifugalkraft och deformation

För medelstora och stora Pu -djupa spårkulager ökar centrifugalkraften på PU -skiktet avsevärt med extremt höga hastigheter. Även om densiteten för PU -materialet är lägre än för stål, kan höga centrifugalkrafter orsaka radiell expansion eller kryp i den yttre ringen.

Dimensionella stabilitetsproblem: Denna deformation kan störa den exakta passningen mellan lagret och monteringshålet, vilket resulterar i instabil lagerdrift, ökad vibration och till och med möjlig bärande frigöring från monteringssätet, vilket begränsar den säkra hastigheten från ett mekaniskt designperspektiv.

Internt stållager design och smörjning

Den maximala hastigheten för ett PU -djupt spårkulslag är också begränsat av design och underhåll av dess inre stållager.

1. Internt godkännande och bur

PU Deep Groove Ball -lager är vanligtvis baserade på standarddjupkullagerkonstruktioner. Den inre radiella avståndet och burtypen påverkar direkt den maximala hastigheten.

Val av clearance: Under höghastighetsdrift stiger lagringstemperaturerna, vilket får stålens inre ring och rullande element att expandera, vilket resulterar i minskad avstånd. Felaktig godkännande (t.ex. en för liten C2 -avstånd) kan orsaka beslag vid höga temperaturer. Därför måste en clearance -kvalitet som är lämplig för höga hastigheter väljas.

Burmaterial: De maximala hastigheterna för stål och plast (såsom nylon) burar skiljer sig åt. Nylonburar tenderar att mjukas upp och deformeras vid höga temperaturer, vilket ytterligare begränsar lagerets maximala hastighet.

2. Smörjmedel och smörjmetod

Den maximala hastigheten för ett PU -djupt spårkulslag är också begränsat av dess smörjförhållanden.

Fettliv: Fett i för smörjade lager oxiderar och sönderdelas snabbt vid höga temperaturer, vilket förkortar fettlivet, vilket leder till smörjfel och en kraftig ökning av friktionen. Därför måste hastigheten strikt kontrolleras inom fettens maximala driftstemperaturområde.

Externa belastningar och driftsförhållanden

Externa förhållanden har en omfattande inverkan på den maximala hastigheten för PU -lager.

1. Radiella och axiella belastningar

Den motsvarande dynamiska belastningen som bärs av lagret är en nyckelfaktor för att bestämma den tillåtna hastigheten.

Hög belastningsgräns: Högre belastningar ökar kontaktspänningen mellan rullande element och banor, vilket ökar den elastiska deformationen av PU -yttre skiktet och genererar mer värme. För att förhindra snabb trötthet eller skador på PU -skiktet på grund av överdriven stress måste den maximala hastigheten minskas i enlighet därmed.

2. Värmeavledningsmiljö

De omgivande temperaturen och värmeavledningsförhållandena för ett lager påverkar direkt dess stabila driftsområde. Vid höga omgivningstemperaturförhållanden minskar lagerets temperaturökningsmarginal och hastigheten måste minskas för att förhindra överhettning och fel. God värmeavledningsdesign (som omgivande metallstrukturer eller tvingad luftkylning) kan öka den tillåtna hastigheten till viss del.