В точном машиностроении и робототехнике, способность выдерживать большие нагрузки при сохранении жесткости часто является решающим фактором между успехом и неудачей.. Скрещенные роликоподшипники стали превосходным решением для применений, требующих как высокой грузоподъемности, так и исключительной жесткости.. В отличие от обычных шарикоподшипников, в которых используется точечный контакт., В скрещенных роликоподшипниках используются цилиндрические ролики, расположенные по уникальному перекрестному принципу между внутренним и наружным кольцами.. Эта конструкция фундаментально меняет способ распределения сил., позволяя подшипнику работать радиально, осевой, и моментные нагрузки одновременно с минимальным прогибом. Для инженеров, которым нужна надежность в сложных условиях, например, на станках., медицинское оборудование для визуализации, и промышленные роботы, понимание технических преимуществ скрещенных роликоподшипников имеет важное значение. В этой статье рассматриваются структурные принципы и преимущества в производительности, которые делают их предпочтительным выбором для применений, где точность и долговечность не подлежат обсуждению..
Принципы структурного проектирования, лежащие в основе превосходной грузоподъемности
Основа скрещенного роликоподшипника заключается в его расположении роликов.. Цилиндрические ролики расположены под углом 90 градусов друг к другу., разделены фиксатором, который поддерживает точное расстояние. Такая перекрестная схема позволяет каждой паре роликов одновременно распределять нагрузку в нескольких направлениях.. Потому что ролики делают линейный контакт с поверхностями дорожек качения, а не с точечным контактом, площадь контакта значительно больше, чем у шарикоподшипников. Для заданной нагрузки, это снижает концентрацию стресса, позволяет подшипнику выдерживать нагрузку, в несколько раз превышающую нагрузку шарикоподшипника эквивалентного размера.. Кроме того, попеременная ориентация роликов обеспечивает радиальную, осевой, и опрокидывающие моменты поглощаются одним и тем же набором роликов, устранение необходимости в отдельных рядах подшипников во многих приложениях.
Геометрия роликов и оптимизация материалов
PRS производит скрещенные роликоподшипники из подшипниковой стали с точным выступом роликов во избежание краевых напряжений.. Ролики обычно подвергаются сквозной закалке для достижения оптимальной твердости и износостойкости.. Сочетание линейного контакта и контролируемой геометрии роликов означает, что Грузоподъемность изменяется почти линейно в зависимости от диаметра и длины ролика., решающее преимущество, когда ограничения по пространству требуют компактных, но надежных решений.
Преимущества жесткости по сравнению с традиционными типами подшипников
Жесткость — способность противостоять деформации под нагрузкой — во многих прецизионных приложениях даже более важна, чем несущая способность.. Скрещенные роликоподшипники обладают значительно более высокой жесткостью по сравнению с шарикоподшипниками и даже некоторыми цилиндрическими роликоподшипниками.. Интерфейс линейного контакта создает большую зону упругой деформации., что парадоксальным образом уменьшает общий прогиб, поскольку нагрузка распределяется по более широкой площади.. Более того, способность к преднатягу скрещенных роликоподшипников исключительна. Путем регулировки радиального зазора во время изготовления, инженеры могут добиться почти нулевого или даже отрицательного зазора, в результате чего подшипник проявляет практически нет измеримого прогиба при умеренных нагрузках.
Сравнительная жесткость
- Шарикоподшипники: Точечный контакт приводит к высокому начальному отклонению; жесткость низкая и нелинейная, особенно при моментных нагрузках.
- Цилиндрические роликоподшипники: Линейный контакт обеспечивает хорошую радиальную жесткость, но плохую осевую и моментную жесткость, поскольку ролики ориентированы только в одном направлении..
…
Более подробную информацию о несущей способности и жесткости см.: Преимущества скрещенных роликоподшипников, пожалуйста, нажмите, чтобы посетить: https://www.prsbearings.com/a/news/crossed-roller-advantages.html
