シングルローボールのスリーウィングベアリングが変動する負荷を処理する方法:
ボール全体の荷重分布:シングルローボールのスリーウィングベアリングのボールは、レースウェイ全体に変動する負荷を分配します。負荷の変動が発生すると、ボールとレースウェイの間の接点が変化し、ベアリングがこれらのバリエーションに合わせて調整できます。これは、これらの変化中にボール間で負荷が動的に伝達されることを意味しますが、ベアリング設計は、局所的な応力濃度を防ぐために負荷分布が均一なままであることを保証する必要があります。
放射状、軸、およびモーメントの荷重の組み合わせ:これらのベアリングは、3種類のすべての負荷を同時に(放射状、軸、モーメント、モーメント)体験できるため、変動する負荷には多くの場合、荷重条件が組み合わされます。シングルローボールの滑りベアリングは、一般に、軸方向と放射状の負荷の相互作用を処理するように設計されていますが、変動モーメント負荷の下でのパフォーマンスには、レースウェイのジオメトリとボールの配置に注意する必要があります。
弾性変形:変動荷重が適用されると、特に負荷が急速に変化するか、周期的である場合、ベアリングは弾性変形(一時的な変化)を受けます。適切に設計されたベアリングは、安定した動作を確保するために変形を最小限に抑えますが、過度の変動または不適切なプリロードは、精度に影響を与えるか、摩耗の増加に影響する変形につながる可能性があります。
潤滑調整:変動荷重は、ベアリング内の潤滑層に影響を与える可能性があります。負荷強度の変動は、接触の圧力を変化させ、飢vまたは過度のグリースに油を塗ることができます。潤滑剤は、摩擦や摩耗を増加させる可能性のある変動荷重の下で、せん断薄化または圧力による破壊を経験する場合があります。
可変負荷条件下でのパフォーマンスを改善するための設計変更:
いくつかの設計の強化が役立ちます シングルローボールスリーウィングベアリング 変動荷重をより効果的に処理する:
最適化されたプリロード
目的:プリロード(ベアリングに適用される最初の内部負荷)は、ボールとレースウェイの間の最適な接触を維持し、負荷分布を改善し、プレイを最小化するのに役立ちます。適切に調整されたプリロードにより、ベアリングは負荷の変動をよりよく吸収して処理できます。
変更:プリロードを増やすことまたは最適化すると、ボール間のより一貫した接触を確実に保証することにより、変動荷重の影響を減らすことができます。ただし、プリロードが多すぎると、摩擦が高くなり、摩耗が大きくなり、寿命が減ります。
レースウェイのジオメトリとボールサイズ
目的:レースウェイのジオメトリ(半径、深さなど)とボールのサイズは、負荷分布と応力吸収に大きな影響を与えます。最適化されたジオメトリは、変動する負荷をより均等に分配し、局所的な応力を軽減します。
変更:レースウェイの曲率を調整したり、ボールの直径を増やすと、より大きな表面積に荷物をより均等に分配し、変動する負荷でのベアリングの性能が向上します。ポイント接触を最小限に抑え、負荷フェーズ間のより滑らかな遷移を可能にするプロファイルの変更は、さまざまな負荷をより効率的に吸収するのにも役立ちます。
ボールとレースウェイの材料
目的:材料の選択は、特に疲労抵抗と変形の観点から、筋肉が変動する負荷にどのように反応するかに影響します。疲労と摩耗に抵抗する材料は、さまざまな負荷条件に不可欠です。
修正:高炭素クロム鋼、セラミックボール、コーティングされた材料(窒化物やセラミックコーティングなど)などの高性能材料を使用すると、負荷の変動に対するベアリングの耐性が改善され、摩耗を減らし、ベアリングの寿命を延ばします。疲労強度が向上した材料は、荷重が頻繁に変動するアプリケーションでより良く機能します。
強化された潤滑システム
目的:前述のように、荷重の変動は潤滑性能に影響を与える可能性があります。特に負荷変動中に、摩擦を減らし、金属間接触を防ぐためには、適切な潤滑が必要です。
修正:密閉またはシールドベアリングは、一貫した潤滑レベルを維持し、変動荷重中であっても、汚染物質がベアリングに入るのを防ぐのに役立ちます。自動潤滑システムの実装または合成潤滑剤を使用すると、変化する運用条件下で一貫した潤滑を確保することにより、さまざまな負荷条件下で性能を向上させることができます。
ロードパス最適化
目的:動的荷重を吸収するベアリングの能力は、負荷経路(力が移動する経路)がどの程度効果的に管理されるかによって影響を受ける可能性があります。負荷経路を変更すると、負荷変動がベアリングに与える影響を減らすことができます。
修正:接触角とボールの数を最適化することにより、変動する力をよりよく分布させるために荷重経路を調整できます。角度調整は、動的な条件下での軸方向荷重とradial負荷の両方の処理のバランスをとるのに役立ち、全体的なベアリングの安定性を改善します。
ボールの数の増加
目的:より多くの小さなボールは、負荷分布を改善することができ、変動する負荷の管理に役立ちます。これは、負荷が迅速に方向または強度を変えるアプリケーションで特に役立ちます。
変更:(ベアリングの設計の制限内)ボールを追加すると、コンタクトエリアが増加し、変動荷重をより均等に分配することができます。ただし、これには、より多くのボールが動きに対する抵抗性を高める可能性があるため、これには速度の面でトレードオフが付いている可能性があります。
モーメント負荷容量設計
目的:変動モーメント(傾斜)荷重は、しばしば軸方向または放射状の負荷だけよりもベアリングを変形させます。これらの瞬間に抵抗するベアリングの能力を高めることは、さまざまな条件に対する反応を改善することができます。
修正:接触角をわずかに増やしたり、ボールピッチを変更すると、特に荷重が大きく傾いたり曲げたりする方法で変動する場合、モーメント荷重抵抗が向上します。
高度なシーリングおよびシールドソリューション
目的:負荷を変動させると、汚染物質がベアリングに入るか、潤滑剤の喪失につながり、性能が低下する可能性があります。
修正:マルチリップシール、金属シールド、またはポリマーコーティングを使用すると、シーリングの有効性が向上し、汚染物質の侵入を減らし、負荷の変動にもかかわらず最適な潤滑レベルを維持できます。
スマートベアリングの使用(状態監視)
目的:リアルタイムでのベアリングパフォーマンスの監視は、荷重の変動による摩擦の増加や不整合などの問題を検出するのに役立ちます。
修正:センサーをベアリングまたは使用して、IoTベースの監視システムを使用すると、負荷の変動によって引き起こされるストレス、振動、または熱の蓄積の初期兆候を検出できます。このデータは、障害が発生する前に操作またはスケジュールのメンテナンスを調整するために使用できます。