Jak sférická ložiska řeší problém opotřebení těžkých strojů?

Sférická planilá ložiska Efektivně se zabývat problémy s opotřebením v těžkých strojích prostřednictvím jejich jedinečných konstrukčních charakteristik a materiálových výhod, které se konkrétně odrážejí v následujících aspektech:

GE ... (E) ES-2RS Automatická převodovka Sférická pronásledová ložisko

1.. Adaptivní kompenzace úhlu ke snížení koncentrace napětí na okraji

Princip designu:
Kontaktní povrchy vnitřních a vnějších kruhů sférických planových ložisek jsou sférické, což umožňuje volně se houpat hřídeli v určitém rozsahu úhlu (obvykle ± 1 ° ~ ± 15 °). Tento návrh umožňuje ložisku automaticky přizpůsobit se změnám úhlu způsobené chyby instalace, vychylováním hřídele nebo dynamickým zatížením, což zabrání koncentraci napětí v okraji způsobené přísnými omezeními v tradičních ložiscích.
Skutečný účinek:
V těžkých strojích (jako jsou rypadlo a jeřáby) bude mírná výchylka nebo vibrace hřídele absorbována sférickou strukturou ložiska, což snižuje riziko místního opotřebení. Například, když se jeřábový boom otočí, ložisko se může flexibilně přizpůsobit změně úhlu, aby se zabránilo včasnému selhání způsobenému pevným kontaktem.

2. kombinace materiálů s vysokou nosnou kapacitou a odolných materiálů

Výběr materiálu:
Vnitřní kroužek/vnější kroužek: Používá se obvykle vysoká uhlíková chromová ocel (jako je GCR15), povrchová tvrdost může dosáhnout HRC60-64 a má vynikající odolnost proti únavě a odolnost proti opotřebení.
Vložka/posuvná vrstva: Volitelná slitina na bázi mědi, kompozitní materiál PTFE nebo samoobračující povlak (jako je MOS₂), vytvoření přenosového filmu při těžkém zatížení, aby se snížil koeficient tření (obvykle μ <0,1).
Případ aplikace:
U těžebních drtičů musí ložiska odolávat nárazovým zatížením a erozi prachu. Ložiska sférických rovin s vložkami z slitiny na bázi mědi snižují opotřebení pomocí samozvykových vlastností, přičemž odolávají vložení prachu a prodloužení životnosti.

3. samozvaní a bezúdržbový design

Technické funkce:
Pevné mazání: Některé modely mají vestavěné pevné mazivy (jako je grafit, disulfid molybdenu), které mohou udržovat nízké tření bez vnějšího mazání.
Struktura těsnění: Integrovaný kryt prachu nebo těsnění, aby se zabránilo vstupu nečistot na kontaktní povrch při zachování maziva.
Porovnání výhod:
Tradiční ložiska vyžadují pravidelné olejové a údržby, zatímco ložiska sférické roviny samozvyku mohou běžet nepřetržitě po tisíce hodin v drsném prostředí (jako je vysoká teplota, vysoká vlhkost a prach), což snižuje náklady na údržbu a údržbu.

4. distribuované zatížení, snížený tlak jednotky

Kontaktní optimalizace povrchu:
Konstrukce sférického kontaktu způsobuje, že rozdělení zátěže je jednotnější a výrazně snižuje tlak na jednotku plochy. Například tradiční rovinná ložiska jsou náchylná k lokálnímu vysokému tlaku (což může překročit výnosovou sílu materiálu), když jsou excentricky naložena, zatímco sférická ložiska rozptylují tlak na větší oblast pomocí sférického kontaktu.
Příklad výpočtu:
Za předpokladu, že zatížení je 100 kN, kontaktní plocha tradičního ložiska je 0,01 m² a tlak jednotky je 10 MPA; Sférické ložisko rozšiřuje oblast na 0,02 m² pomocí sférického kontaktu a jednotkový tlak je snížen na 5MPA, což výrazně snižuje rychlost opotřebení.

5. Návrh dopadu a únavy

Strukturální posílení:
Silný stěnový vnější kroužek: Vylepšená odolnost proti deformaci, vhodná pro scénáře dopadu na těžký zátěž.
Optimalizovaná geometrie Raceway: Optimalizujte rozdělení kontaktního napětí prostřednictvím analýzy konečných prvků, aby se snížilo riziko únavových trhlin.
Měřená data:
V zařízení pro screening vibrací se používá sférická rovina s vylepšeným designem a jeho únavová životnost je o více než 3krát delší než u tradičních ložisek a míra selhání se sníží o 70%.