Rolamento de esfera de contato angular: estrutura, pré -carga e configurações emparelhadas
Rolamentos de esferas de contato angularsão um dos tipos de rolamentos mais amplamente utilizados, combinando excelente desempenho de velocidade com alta carga de carga -. Comparados com rolamentos de esferas de ranhura profunda, eles podem suportar não apenas cargas radiais, mas também cargas axiais significativas. No entanto, devido à sua estrutura interna exclusiva, um único rolamento pode acomodar apenas a carga axial em uma direção, o que impõe certos requisitos em aplicações práticas.
Estrutura e uma - Way Carreter Capacity
O design interno de um rolamento de esfera de contato angular define sua capacidade de carga axial. O rolamento só pode sustentar cargas axiais do lado grosso do anel interno em direção ao lado grosso do anel externo. Se uma carga axial for aplicada na direção oposta, o rolamento tende a separar ou se desengatar. Nesse caso, os elementos rolantes não podem atingir rolamento puro, levando ao aumento de atrito, geração de calor, desgaste e falha prematura.
A necessidade de pré -carga axial
Para evitar esse modo de falha, uma pré -carga axial deve ser aplicada a um único rolamento de esfera de contato angular.
Para um único rolamento: A pré -carga deve ser aplicada em sua direção de carga axial (do lado grosso do anel externo em direção ao lado grosso do anel interno).
Determinando a magnitude da pré -carga: O valor da pré -carga deve exceder a carga axial reversa máxima esperada. Ao mesmo tempo, também deve satisfazer o requisito mínimo de carga do rolamento. Na prática, a pré -carga é geralmente definida como a soma da carga axial reversa máxima e a carga interna mínima necessária, além de considerar as condições de instalação e operação.
Rolamentos de esferas de contato angular emparelhadas (db / df)
Em muitos casos, as aplicações exigem o arranjo de rolamentos para suportar cargas axiais em ambas as direções. Isso é alcançado usandorolamentos de esferas de contato angular emparelhadasem umtraseiro - para - volta (db)ouface - para - face (df)configuração:
Traseiro - para - back (db):Anel externo lados grossos são montados opostos um ao outro.
Face - para - face (df):Lados finos do anel externo são montados opostos um ao outro.
Nos dois arranjos, cada rolamento no par carrega carga axial em uma direção, permitindo que o sistema suporta forças axiais bidirecionais. Para esses rolamentos emparelhados, a pré -carga externa adicional não é estritamente necessária, pois cada unidade lida com cargas axiais opostas. No entanto, a pré -carga ainda pode ser aplicada para melhorar a rigidez e o desempenho.
Aplicando a pré -carga em rolamentos emparelhados
Voltando - para - par de costas como exemplo: quando os lados grossos dos rolamentos são pressionados juntos, os lados finos podem deixar uma pequena lacuna. Ao aplicar a força externa para fechar essa lacuna, é gerada folga negativa, o que introduz a pré -carga dentro do conjunto de rolamentos.
O controle de pré -carga é alcançado durante a fabricação por correspondência de precisão das dimensões do anel. Isso garante a pré -carga interna desejada ou a depuração nos acordos de db/df.
Outro método comum é posicionarrolamentos de esferas de contato angular emparelhadasNas extremidades opostas de um eixo com espaçadores entre eles. Nesta configuração, o
A pré -carga ou autorização depende do comprimento do espaçador:
- Um espaçador mais longo → maior pré -carga.
- Um espaçador mais curto → pré -carga menor.
Comparação: rolamentos de esferas de contato angular único e pareado
| Recurso | Rolamento de esfera de contato angular única | Rolamento de esfera de contato angular emparelhado (db/df) |
|---|---|---|
| Capacidade de carga axial | Só em uma direção | Bidirecional (um rolante lida com cada direção) |
| Requisito de pré -carga | Deve ser aplicado externamente | Muitas vezes não é necessário, mas a pré -carga pode ser adicionada para rigidez |
| Risco de aplicação | Pode se separar sob carga axial reversa | Estável contra cargas axiais de ambas as direções |
| Rigidez | Menor em comparação com o design emparelhado | Maior rigidez e rigidez |
| Instalação | Mais simples, mas precisa de um controle cuidadoso de pré -carga | Requer arranjo ou espaçadores ou espaçadores corretos de db/df |
| Uso típico | Alto - eixo de velocidade, bombas | Machine -ferramenta eixos, caixas de câmbio, motores |
Fatores que afetam a pré -carga e a depuração
A pré -carga final em rolamentos de esferas de contato angular emparelhada é influenciada por vários fatores:
Precisão da dimensão do anel(correspondência de fábrica ou comprimento do espaçador).
Ajuste entre o anel interno do rolamento e o eixo, o que pode reduzir a folga.
Efeitos de expansão térmica, o que pode reduzir ainda mais a folga durante a operação.
A pré -carga final deve garantir que, sob qualquer condição de carga axial, o rolamento não - - rolamento no par sempre mantém a carga interna acima de seu requisito mínimo, impedindo a separação ou falha.
Diferenças de aplicação
Em aplicações de motor elétrico, os fabricantes geralmente fornecem fábrica - conjuntos de rolamentos de esferas angulares pareadas correspondentes, eliminando a necessidade de ajuste do local -.
Em caixas de câmbio e máquinas de precisão, o cálculo e o ajuste de pré -carga são críticos para alcançar o desempenho ideal do rolamento e a vida útil do serviço.