Os rolamentos são um dos principais componentes das caixas de engrenagens e também são peças frequentemente danificadas nas caixas de engrenagens. Ao mesmo tempo, em comparação com o sistema de eixo geral, a seleção, aplicação, instalação e manutenção de rolamentos na caixa de engrenagens são muito complicadas. Então, quais são as dificuldades na aplicação de rolamentos de caixa de engrenagens e ao que se deve prestar atenção?
Força complexa
Quando a caixa de engrenagens está funcionando, o torque e a velocidade de rotação são transmitidos entre o eixo de entrada e o eixo de saída. A transmissão de torque é realizada no processo de engrenamento, e a força de engrenamento será gerada durante o processo de engrenamento.
Se a engrenagem for uma engrenagem de dentes retos, então esta força de engrenamento é uma força circunferencial pura. Esta força circunferencial é uma carga radial de todo o sistema de eixo quando visto de um ângulo perpendicular.
Se a engrenagem for uma engrenagem helicoidal ou uma engrenagem cônica, etc., a força de engrenamento da engrenagem tem um componente axial além de um componente circunferencial. A força deste componente axial é a força axial do sistema de eixo.
Em alguns eixos de engrenagem, às vezes há várias engrenagens engrenando com engrenagens em outros eixos, de modo que haverá várias cargas axiais e radiais. A direção dessas cargas no espaço está relacionada ao engrenamento. Ao calcular a força do rolamento, é necessário decompor e sintetizar e, finalmente, calcular a carga real no rolamento.
Além disso, quando a caixa de engrenagens estiver funcionando, se o torque externo flutuar, a força de engrenamento da engrenagem flutuará, o que fará com que a força do rolamento flutue. Tudo isso torna a análise de força dos rolamentos da caixa de engrenagens mais complicada. O processamento equivalente precisa ser executado quando a verificação de vida real é realizada.
velocidade complexa
Diferentes eixos na caixa de engrenagens têm diferentes velocidades de rotação, de eixos de baixa velocidade a eixos de alta velocidade, os rolamentos em cada eixo giram na mesma velocidade e as velocidades de rotação em eixos diferentes são diferentes. Isso torna o tempo de conversão diferente ao calcular a verificação da vida útil do rolamento.
Diferentes requisitos de velocidade levam a diferenças na escolha da capacidade de velocidade do rolamento durante a seleção do rolamento.
Por exemplo, para eixos de alta velocidade, podem ser selecionados rolamentos com melhores capacidades de velocidade de rotação, como rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de esferas de contato angular e rolamentos de rolos cônicos.
Para eixos de baixa velocidade, serão selecionados rolamentos com grande capacidade de carga, como rolamentos de rolos, até mesmo rolamentos de rolos de comprimento total, rolamentos cônicos, etc., serão selecionados.
A lubrificação é complicada
A partir do princípio básico de lubrificação, não é difícil saber que a temperatura, velocidade e carga do rolamento têm impacto direto na lubrificação do rolamento.
Em termos de velocidade de rotação, a velocidade de rotação do eixo de alta velocidade e do eixo de baixa velocidade do rolamento da caixa de engrenagens é diferente e o tamanho do rolamento também é diferente. Como resultado, às vezes pode ser difícil selecionar um lubrificante que atenda a uma ampla gama de requisitos de velocidade de rotação. Nas escolhas práticas, muitas vezes há um dilema e alguns compromissos precisam ser feitos.
Em termos de carga, a carga pesada do eixo de baixa velocidade e a carga leve do eixo de alta velocidade são um par de contradições. Quando a viscosidade é baixa, é difícil para o rolamento do eixo de baixa velocidade formar uma película de óleo, e quando a viscosidade é alta, o eixo de alta velocidade afetará a geração de calor.
Em termos de temperatura, a lubrificação dentro do próprio redutor tem uma certa função de dissipação de calor, e o engrenamento das engrenagens é a fonte da geração de calor do redutor. A diferença de temperatura dos diferentes eixos da caixa de engrenagens está relacionada ao engrenamento, e a temperatura do rolamento está relacionada à distância de transferência de calor da engrenagem. A influência de diferentes temperaturas na viscosidade da lubrificação existe objetivamente, mas devido ao fluxo de óleo lubrificante, o calor é transferido junto com o fluxo.
Projeto de sistema de eixo complexo
Muitas vezes, há forças axiais relacionadas à carga em sistemas de rolamentos de caixa de engrenagens, portanto, rolamentos com capacidade de carga axial são selecionados para emparelhamento. Ao mesmo tempo, a precisão da posição axial de todo o sistema de eixo não afeta apenas o rolamento, mas também a precisão de engrenamento da engrenagem, o que é muito importante para o projeto da caixa de engrenagens. No projeto do sistema de eixo, o eixo não tem apenas uma certa rigidez e precisão de posicionamento na direção radial, mas também na direção axial. Portanto, o projeto dos sistemas de rolamentos da caixa de engrenagens geralmente usa uma estrutura de localização cruzada.
Na estrutura de posicionamento cruzado do sistema de rolamento da caixa de engrenagens, não apenas o posicionamento, mas também a precisão do posicionamento são considerados. Quando a engrenagem é submetida a força axial, o movimento de todo o eixo na direção axial deve estar dentro de uma faixa aceitável.
Ao mesmo tempo, quando a caixa de engrenagens está funcionando, todo o sistema aquece, e o grau de geração de calor e dissipação de calor de diferentes peças é diferente, resultando em diferentes temperaturas da carcaça, eixo, engrenagem e câmara do rolamento de o estado frio. Isso afetará a folga residual dentro do rolamento na configuração de localização cruzada. Portanto, ao projetar o sistema de eixo da caixa de engrenagens, é necessário considerar a influência de diferentes temperaturas na folga do mancal no sistema de eixo.
De fato, quando a caixa de engrenagens está funcionando, a influência da carga e a influência da temperatura ocorrem ao mesmo tempo, portanto, é necessário realizar de forma abrangente o cálculo de verificação correspondente.
O resultado do cálculo de verificação real no problema acima é a tolerância axial e radial e a precisão da câmara do rolamento e do eixo.