В качестве основных вспомогательных компонентов в вращающейся машине, Дюймовая серия глубоководных шариковых подшипников Играйте незаменимую роль в ключевых областях, таких как аэрокосмическая, точная инструменты и специальное оборудование. По сравнению с метрическими подшипниками, дюймовые подшипники соответствуют строгим требованиям конкретных промышленных сценариев с их уникальными размерами и характеристиками производительности.

1. Роль и характеристики подшипников шариков в глубине дюйма

Дюймовые подшипники с глубокими шариками в серии - это подшипники, спроектированные и изготовлены в соответствии со стандартами размера дюйма. Они дополняют общие метрические подшипники и занимают важную позицию в конкретных промышленных областях и традиционном оборудовании. Этот тип подшипника сохраняет основные характеристики подшипников глубоких шариков, адаптируясь к требованиям системы дюйма с точки зрения серии размеров, подгонки терпимости и конструктивных деталей, обеспечивая незаменимое стандартизированное решение для североамериканского рынка, аэрокосмического и традиционного обслуживания оборудования.

Стандартная система размера представляет собой наиболее значительную внешнюю особенность подшипников дюймов. В отличие от метрических подшипников, которые используют миллиметры в качестве основного блока, имперские подшипники используют фракционные или десятичные дюймы в качестве спецификаций. Общие внутренние диаметры варьируются от 1/8 дюйма (0,125 дюйма) до 6 дюймов, со стандартной последовательности 1/16 дюйма. Например, модель подшипника R6 соответствует внутреннему диаметру 0,375 дюйма (3/8 "), внешнему диаметру 0,875 дюйма и ширину 0,281 дюйма. Эта система размером образует натуральную посадку с имперским диаметром вала и отверстия для сиденья подшипника, избегая ошибки ведения, когда метрические подшипники используются на имперском оборудовании.

Особенности конструктивного дизайна отражают адаптивность имперских подшипников к конкретным сценариям применения. Типичный имперский подшипник с глубоким шариком состоит из четырех основных компонентов: внешнего кольца, внутреннего кольца, стального шарика и клетки, но в деталях существуют различия по сравнению с аналогичными метрическими продуктами: наружное кольцо обычно не имеет канавки на упорной канавке или канавки для уплотнения крышки для поддержания более полной структурной прочности; Внутренняя высота ребра кольца относительно увеличивается на 5-8%, чтобы обеспечить лучшее осевое руководство; Количество стальных шариков на 1-2 меньше, чем у метрического подшипника того же размера, но диаметр увеличивается на 3-5%, чтобы компенсировать разницу в грузоподъемности. Эти конструктивные функции позволяют имперским подшипникам хорошо работать в высокоскоростных условиях. В некоторых специальных моделях также используются двойной конструкцию мяча (например, серия LL) для достижения более высокой нагрузки в ограниченном пространстве и соответствия компактным требованиям инженерного машиностроения.

Материал и процесс термообработки определяют производительность имперских подшипников. Предел энергии. Имперские подшипники аэрокосмического класса используют вакуумную технологию плавки, оксидные включения контролируются при DS ≤ 0,5, а общее количество неметаллических включений составляет ≤ 0,05%, что намного выше, чем стандарт чистоты обычных метрических подшипников. С точки зрения термообработки, имперские подшипники обычно используют процесс двойного гашения: первое закаление получает мелкозернистую мартенситную матрицу (твердость 62-64HRC), а второй гашение корректирует остаточное содержание аустенита (контролируемое при 5-8%), что улучшает размерную стабильность более чем на 50%. Для коррозийных среда Imperial Series разработала 440c из нержавеющей стали. Содержание хрома подшипника составляет 16-18%. Благодаря особому старению лечения твердость поддерживается на уровне 58-60HRC, что является как с коррозионной устойчивой, так и износостойкой.

Характеристики отраслевых приложений показывают позиционирование рынка имперских подшипников. В североамериканской промышленной системе имперские подшипники по -прежнему являются доминирующим выбором для традиционного оборудования. Например, системы передачи сельскохозяйственных машин и инженерных транспортных средств, как правило, принимают имперскую серию. В аэрокосмической области некоторые унаследованные конструкции Boeing и Airbus по -прежнему используют стандарт имперского подшипника. Например, внутренний диаметр крупных конических подшипников ролика, используемых в шасси с самолетами, часто увеличивается на 1/8 дюйма.

2. Принцип работы и механические свойства

Механическое поведение и принцип работы серии «Глубокий шариковые подшипники серии» основаны на основной теории подшипников, но их система специального размера и конструктивный дизайн дают им уникальные характеристики производительности. Понимание этих механических свойств имеет решающее значение для правильного отбора и развития потенциала дюймовых подшипников. От контактной механики до кинематики, от распределения нагрузки до механизма отказа, принцип работы подшипников шариковых шариков в глубине дюйма представляет собой сложную систему мультифизической связи.

Кинематические характеристики определяют предел скорости подшипников дюймов. Когда подшипник вращается, компоненты представляют сложное состояние движения: стальный шарик существует в то же время, что клетка поддерживает расстояние между шариками во время вращения (вокруг его собственной оси) и революции (вокруг оси подшипника). Кинематическая координация имперского подшипника отражается в следующем: внутренняя конструкция клетки с кольцами делает скорость революции шарика ω_cage = ω_shaft × d/(d d), где d-диаметр шарика, а D-диаметр шага (оба в дюймах). Поскольку отношение (D/D) имперских подшипников обычно составляет 0,25-0,3 (немного больше, чем метрика 0,22-0,25), его критическая скорость более значительно влияет на центробежную силу, а коэффициент коррекции имперской единицы должен быть введен во время расчета: n_max = k × (d d)/(d^1,5), где k является константом материала (приблизительно 3-й. ) Это объясняет, почему ограничивающая скорость имперского подшипника того же размера обычно на 5-10% ниже, чем у метрического подшипника, но в фактическом применении большее зазор компенсирует часть потери скорости.

Закон о распределении нагрузки отражает характеристики нагрузки имперских подшипников. Под действием радиальной нагрузки FR не все стальные шарики разделяют нагрузку одинаково, но образуют область несущей нагрузки 120-150 °. Поскольку имперский подшипник имеет больший зазор (зазор CN составляет около 0,001 дюйма), его угол распределения нагрузки на 10-15 ° шире, чем у метрических подшипников, а максимальная сила контакта Q_MAX = 4,37 × FR/z (Z-количество стальных шариков). При подверженной комбинированной нагрузке (FR FA) осевая несущая грузоподъемность имперского подшипника относительно выдающаяся из-за его высокого фланца. Степень увеличения (около 5-8%) может противостоять большему осевому компоненту. Императорская формула используется для расчета осевой номинальной нагрузки: FA_MAX = 0,6 × Z × D^2 × SINα, где α-угол контакта (около 5-10 ° для подшипников с глубоким шариком). Практика показала, что срок службы имперского подшипника L4549 (внутренний диаметр 1-1/2 дюйма) при чистой осевой нагрузке на 20-25% выше, чем у подшипника Metric 6306, что делает его выгодным в применении тяги.

Динамические параметры производительности являются ключом к оценке рабочего условия имперских подшипников. Среднекачественное значение скорости вибрации подшипника (дюйм/с) является важным показателем качества имперской серии. Значение вибрации высококачественных подшипников ABEC7 контролируется на уровне 0,05- в пределах диапазона 0,12 дюйма/с, он на 20% более строго, чем метрический подшипник класса P5. Другим важным параметром является характеристика жесткости. Радиальная жесткость имперского подшипника - K_R = 1000 × Z × D × COSα (фунт/дюйм), а осевая жесткость - K_A = 800 × Z × D × SINα (фунт/дюйм). Поскольку количество стальных шариков в имперских подшипниках обычно меньше (на 1-2 меньше), их жесткость на 5-10% ниже, чем у метрических подшипников того же размера, что требует особого внимания к компенсации при выборе точного оборудования. Модальный анализ показывает, что естественная частота первого порядка подшипника Imperial R8 (внутренний диаметр 1/2 дюйма) составляет около 3500-4000 Гц, что на 15% ниже, чем у подшипника метрического 6201, и сопротивление воздействия относительно лучше. .