Știri din industrie
Acasă / Știri / Știri din industrie / Ce este un rulment adânc cu bile?

Ce este un rulment adânc cu bile?

Ghid de inginerie a rulmenților cu bile

Un rulment adânc cu bile este un rulment cu un singur rând de elemente de rulare ale cărui canale interioare și exterioare formează o canelură continuă suficient de adâncă pentru a menține bila centrată atât sub sarcină radială, cât și sub sarcină axială moderată. Este cel mai larg produs tip de rulment cu bile din lume, folosit oriunde un arbore trebuie să se învârtească lin, silențios și la frecare scăzută.

DISPOZITIE SINGUR RAND / 8-MINGI
Definiție

Ce este un rulment adânc cu bile, exact

A rulment adânc cu bile este un rulment pentru element de rulare construit dintr-un inel interior, un inel exterior, un set de bile de oțel și o cușcă, în care canelurile canalelor de pe ambele inele sunt prelucrate ușor mai mari decât raza bilei, astfel încât bila să se așeze într-un canal adânc, bine fixat. Această geometrie este cea care permite unui rulment adânc cu bile să suporte sarcina radială, sarcină axială în ambele direcții și viteză mare de rotație în interiorul unei piese compacte.

Numele provine direct de la forma pistei. Într-un rulment radial simplu, canelura este superficială și rezistă doar la împingerea directă a sarcinii prin arbore. Într-un rulment cu bile adânci, raza canelurii este tăiată doar marginal mai mare decât bila însăși, de obicei cu câteva procente, astfel încât bila nu are niciodată spațiu să iasă din canal, chiar și atunci când arborele împinge lateral. Această singură decizie geometrică este motivul pentru care rulmenții adânci cu bile au devenit alegerea implicită în aproape toate categoriile de mașini, de la un motor de blender de bucătărie până la o cutie de viteze transportor.

Când oamenii caută un rulment cu bile sau un rulment cu bile fără să cunoască denumirea tehnică, ei descriu aproape întotdeauna această parte exactă. Este primul rulment pe care majoritatea inginerilor îl imaginează, deoarece apare în mai multe pagini de catalog, mai multe desene OEM și mai multe liste de piese de schimb decât orice altă familie de rulmenți.

De ce contează adâncimea canelurii

O canelură mai adâncă mărește arcul de contact dintre bilă și calea de rulare. Mai mult arc de contact împrăștie sarcina pe o suprafață mai mare, ceea ce crește atât sarcina radială, cât și cea axială, fără a crește dimensiunile exterioare ale rulmentului.

De ce merge atât de repede

Deoarece bilele se rostogolesc mai degrabă decât alunecă și pentru că designul nu necesită o componentă separată de împingere, frecarea rămâne scăzută. Această frecare scăzută este principalul motiv pentru care rulmenții cu bile adânci tolerează cei mai mari factori de viteză a oricărui tip de rulment obișnuit.

Anatomie

Piesele din interiorul unui rulment adânc cu bile

Fiecare rulment adânc cu bile, indiferent cât de mic sau mare, este construit din aceleași cinci părți funcționale. Înțelegerea fiecăreia face mult mai ușor să citiți mai târziu un grafic cu dimensiunile rulmentului sau un grafic cu dimensiunile rulmentului, deoarece fiecare dimensiune din diagrama respectivă se mapează la una dintre aceste componente.

  • 01
    Inel interior Apasă pe arbore și poartă canelura interioară a căii de rulare. Diametrul alezajului său este primul număr din orice diagramă de dimensiuni ale rulmentului.
  • 02
    Inel exterior Se așează în orificiul carcasei și poartă canelura exterioară a căii de rulare. Diametrul său exterior, împreună cu alezajul, definesc secțiunea transversală a rulmentului.
  • 03
    Complement de minge Un inel de bile de oțel întărit, de obicei opt până la zece într-un orificiu mic sau mediu, care se rostogolește între cele două căi de rulare și poartă fizic sarcina.
  • 04
    Cușcă sau reținere Păstrează bilele uniform distanțate în jurul pistei, astfel încât să nu se atingă între ele, ceea ce ar crea frecare de alunecare și uzură rapidă.
  • 05
    Sigiliu sau scut Un capac opțional presat sau fixat pe inelul exterior care menține lubrifiantul înăuntru și murdăria în afară. Versiunile deschise, ecranate și sigilate au toate aceeași geometrie internă.

Notă: termenul rulment cu bile este adesea folosit în mod liber pentru a descrie întregul ansamblu, în timp ce rulmentul cu bile în sine se referă de obicei doar la componenta cu bile de oțel liber vândută separat pentru reparații sau reparații.

Principiul de lucru

Cum transportă sarcina un rulment adânc cu bile

Un rulment adânc cu bile funcționează pe principiul punctului de contact. Fiecare bilă de oțel atinge calea de rulare interioară într-un punct și calea de rulare exterioară la un moment dat, iar sarcina trece prin acele două pete de contact minuscule în loc de o linie completă, așa cum ar fi într-un rulment cu role. Punctul de contact menține rezistența la rulare scăzută, motiv pentru care rulmenții cu bile adânci se rotesc mai liber decât aproape orice altă familie de rulmenți de aceeași dimensiune.

Deoarece canelura canalului este adâncă pe ambele inele, linia care leagă cele două puncte de contact nu este perfect dreaptă prin centrul bilei, ea se află la un unghi mic, adesea citat ca aproximativ zero grade în repaus, dar deplasându-se ușor sub sarcină axială. Acest unghi de contact de schimbare este ceea ce permite unui rulment cu bile adânci pe un rând să reziste la forța din orice direcție, fără a avea nevoie de un al doilea rulment opus. Un rulment cu role conice sau un rulment cu contact unghiular trebuie să fie împerecheat pentru a gestiona tracțiunea în două sensuri. Un rulment adânc cu bile cu un singur rând o face singur, într-o singură parte, la un preț.

Capacitate radială

Sarcina radială împinge direct în jos prin arbore în carcasă. Cercul complet de bile împarte această sarcină, bilele aflate direct sub linia de încărcare purtând cea mai mare parte.

Capacitate axială

Sarcina axială împinge de-a lungul liniei centrale a arborelui. Canelura adâncă lasă punctele de contact să se deplaseze ușor, astfel încât o parte din fiecare minge să reziste încă la forță, în ambele direcții.

Configurații

Rulment cu bile adânci cu un singur rând vs. cu două rânduri

Cea mai mare parte a ceea ce oamenii înțeleg prin rulment adânc cu bile este rulmentul cu bile cu un singur rând, care este de departe configurația mai comună. O versiune cu două rânduri dublează complementul cu bile într-un rulment mai larg, ceea ce crește capacitatea radială fără a stivui doi rulmenți pe un singur rând pe arbore. Tabelul de mai jos aliniază cele două configurații una lângă alta.

Caracteristică Rulment adânc cu bile pe un rând Rulment adânc cu bile cu două rânduri
Rânduri de mingi 1 2
Lățimea tipică Seria îngustă, standard Aproximativ 1,3 până la 1,6 ori lățimea echivalentului unui singur rând
Capacitate radială Linia de bază Cu aproximativ 1,5 până la 1,8 ori mai mare
Capacitate axială Moderat, ambele sensuri Mai sus, ambele direcții
Cost pe unitate Mai jos Mai sus
Utilizare comună Motoare electrice, pompe, cutii de viteze, aparate Scripeți grei, ventilatoare cu sarcină radială mare, mașini textile

În practică, rulmenții cu bile adânci cu un singur rând acoperă mai mult de nouă din zece aplicații industriale, deoarece majoritatea arborilor nu au nevoie de marginea radială suplimentară oferită de un design cu două rânduri. Rulmenții cu două rânduri sunt rezervați pentru situațiile în care spațiul de-a lungul arborelui este limitat, dar sarcina radială este neobișnuit de mare.

Avantaje

De ce rulmenții adânci cu bile sunt alegerea implicită

Întrebați orice inginer de rulmenți pentru ce sunt buni rulmenții cu bile și răspunsul este aproape întotdeauna același: tot ceea ce nu este un caz extrem. Nu sunt cel mai mare rulment disponibil și nu sunt cel mai rapid rulment disponibil, dar sunt cel mai bun compromis între sarcină, viteză, cost și simplitate, tocmai de aceea volumul global de producție pentru acest tip de rulment depășește orice altă familie de rulmenți cu role combinate.

Frecare redusă, generare scăzută de căldură Viteză de limitare mare Capacitate axială în două sensuri într-o singură parte Fabricare simplă, la costuri reduse Disponibilitate mare de dimensiune și toleranță Întreținere redusă în condiții normale Alergare liniștită cu viteză Schimb ușor între mărci
Viteza de funcționare relativă în funcție de tipul de rulment
Factorul de viteză limitator ilustrativ, aceeași dimensiune a alezajului, lubrifiere cu grăsime, indexat la 100 pentru rulmentul adânc cu bile
Canelura adâncă Contact unghiular Rola cilindrica Rolă conică 100 85 70 50
Etanșare și ecranare

Rulmenți cu bile adânci deschisi, ecranați și etanșați

Un rulment adânc cu bile poate fi furnizat cu mai multe niveluri de protecție diferite, iar literele sufixe după numărul mărimii vă spun pe care îl țineți. Acest lucru contează la fel de mult ca și dimensiunile brute atunci când potriviți un rulment cu bile de schimb cu o mașină.

Sufix Tip de protecție Cel mai potrivit pentru
Deschide Fără scut sau etanșare, ambalat cu unsoare de către utilizator sau lubrifiat în baie de ulei Medii curate, controlate, cu un sistem de lubrifiere dedicat
ZZ / 2Z Scuturi metalice pe ambele părți, fără contact Protecție ușoară împotriva prafului, viteză mai mare decât tipurile sigilate
RS / 2RS Garnituri de cauciuc pe ambele părți, contact ușor Utilizare generală în industrie și a aparatelor, menține grăsimea etanșată pe viață
RZ / 2RZ Garnituri din cauciuc, design fără contact cu frecare scăzută Mai sus speed applications that still need seal level protection
Dimensiunea

Diagrama de dimensiuni și dimensiuni a rulmentului cu bile adânci

Fiecare rulment adânc cu bile este descris prin trei măsurători de bază: diametrul alezajului, diametrul exterior și lățimea. Împreună, aceste trei numere formează diagrama cu dimensiunile rulmenților care apare pe fiecare fișă de date a producătorului. Tabelul de mai jos este o diagramă standard de dimensiuni a rulmenților cu bile pentru cele mai comune serii metrice, care acoperă seriile 60 extra light, 62 light și 63 medii.

Numărul rulmentului Alezajul (mm) Diametrul exterior (mm) lățime (mm) Sarcina dinamica (kN) Viteza de limitare (unsoare, rpm)
6000 10 26 8 4.6 28000
6001 12 28 8 5.1 26000
6002 15 32 9 5.6 24000
6003 17 35 10 6.0 22000
6004 20 42 12 9.4 19000
6200 10 30 9 5.1 26000
6201 12 32 10 6.8 24000
6202 15 35 11 7.6 22000
6203 17 40 12 9.6 20000
6204 20 47 14 12.7 18000
6205 25 52 15 14.0 16000
6300 10 35 11 7.6 22000
6301 12 37 12 9.7 20000
6302 15 42 13 11.4 19000
6303 17 47 14 13.5 17000
6304 20 52 15 15.9 15000

Cifrele de mai sus sunt valori reprezentative la nivel de catalog utilizate pentru comparație generală. Confirmați întotdeauna dimensiunile exacte ale rulmenților și dimensiunile rulmentului față de fișa de date curentă a producătorului înainte de a comanda, deoarece gradele de încărcare variază ușor între standardele de producție.

Creșterea diametrului exterior pe serie, alezaj de 20 mm
Compararea modului în care se modifică diametrul exterior în seriile 60, 62 și 63 la aceeași dimensiune a alezajului, din tabelul cu dimensiunile rulmentului de mai sus
seria 6004 seria 6204 seria 6304 42 mm 47 mm 52 mm

Cum să citiți denumirea unui rulment

Un cod precum 6205-2RS-C3 împachetează dimensiunile rulmenților și opțiunile într-un singur șir. Desfacerea acestuia face ca întregul tabel cu dimensiunile rulmentului să fie mai ușor de utilizat în continuare.

Segment de cod Înțeles
62 Seria și tipul, aici un rulment cu bile adânci de serie ușoară
05 Cod alezajul, înmulțiți cu 5 pentru a obține alezajul în mm, deci 05 este egal cu 25 mm
2RS Garnituri de cauciuc montate pe ambele părți
C3 Clasa de degajare internă, C3 este mai slăbită decât spațiul de joc standard
Materiale

Materiale Used to Build a Deep Groove Ball Bearing

Inelele și bilele dintr-un rulment cu bile adânci standard sunt fabricate din oțel pentru rulmenți din aliaj crom, cel mai frecvent gradul GCr15, care este întărit până la aproximativ 60 până la 64 HRC. Această duritate permite bilei mici de contact cu calea de rulare să gestioneze ciclurile repetate de stres fără a se deforma. Cuștile sunt de obicei din oțel ștanțat pentru rulmenți cu alezaj mai mic și alamă prelucrată sau polimer proiectat pentru rulmenți cu viteză mai mare sau mai mare.

Oțel cromat, GCr15

Materialul standard pentru marea majoritate a rulmenților adânci cu bile. Duritatea bună, durata de viață bună la oboseală și costul scăzut îl fac implicit pentru echipamentele industriale și de consum.

Oțel inoxidabil, 440C

Folosit acolo unde umiditatea sau expunerea la coroziune ușoară reprezintă o problemă, cum ar fi liniile de procesare a alimentelor, echipamentele marine și mașinile de exterior.

Hibrid ceramic

Bilele de nitrură de siliciu asociate cu inele de oțel reduc greutatea și frecarea și mai mult, fiind utilizate în fusurile de mare viteză și în modelele specializate de motoare electrice.

Cușcă din plastic proiectată

Reduce masa cuștii și frecarea la viteză mare, frecvente la rulmenții motoarelor electrice care trebuie să funcționeze silențios pentru intervale lungi de service.

Aplicații

La ce sunt folosiți rulmenții cu bile adânci

Răspunsul sincer la ce sunt folosiți rulmenții cu bile adânci este aproape orice se rotește. Deoarece designul gestionează sarcina radială, tracțiunea moderată în ambele direcții și viteza mare, toate într-o singură piesă compactă și ieftină, a devenit suportul rotativ în aproape fiecare industrie care construiește mașini.

Industria Locație tipică De ce se potrivesc rulmenții adânci cu bile
Motoare electrice Suportul arborelui de la capătul de antrenare și de la capătul de antrenare Viteză mare, zgomot redus, căldură cu frecare redusă
Automobile Alternatoare, pompe de apa, arbori cutie de viteze, subansambluri butuci de roata Dimensiuni compacte, fiabile la vibrații
Electrocasnice Tamburi mașini de spălat, ventilatoare, blendere, motoare de vacuum Cost redus, funcționare silențioasă, durată lungă de viață a grăsimii
Utilaje agricole Cutii de viteze, arbori pompe, role transportoare Tolerant la praf cu variante sigilate
Ventilatoare si pompe industriale Suport arbore rotor Viteză de limitare mare, good axial capacity
Sisteme de transport Role și arbori de scripete Montare simplă, gamă largă de dimensiuni
Scule electrice Suport arbore motor și treaptă de viteză Plic mic, capacitate de mare viteză
Utilaje textile Axuri și arbori de role Funcționare de precizie, vibrații reduse
Ponderea cererii globale de rulmenți adânci cu bile în funcție de utilizarea finală
Distribuția ilustrativă utilizată pentru orientarea generală, cifrele reale variază în funcție de regiune și an
Motoare electrice Automobile Aparate Echipamente industriale Altele 28% 24% 19% 15% 14%
Selectie

Cum să selectați rulmentul cu bile adânci potrivit

  1. Confirmați dimensiunile arborelui și carcasei

    Măsurați diametrul arborelui pentru dimensiunea alezajului și alezajul carcasei pentru diametrul exterior, apoi referiți-vă cu o diagramă cu dimensiunile rulmentului pentru a lista scurt numerele de piese candidate.

  2. Calculați sarcina radială și axială

    Adunați forțele reale pe care rulmentul le va vedea în funcționare, inclusiv orice tensiune a curelei sau forța ochiului de viteză, nu doar greutatea statică a ansamblului rotativ.

  3. Verificați viteza necesară

    Comparați turația dumneavoastră de funcționare cu coloana de viteză limită din diagrama cu dimensiunile rulmenților cu bile, apoi aplicați o marjă de siguranță pentru durata de viață a grăsimii și temperatura ambiantă.

  4. Alegeți un tip de etanșare

    Alegeți rulmenți deschisi numai dacă aveți un sistem de lubrifiere controlat, în caz contrar alegeți 2RS sau ZZ în funcție de praful, umiditatea și profilul de viteză al mediului.

  5. Selectați clasa de clearance

    Spațiul liber standard se potrivește cu cele mai multe lucrări de uz general, în timp ce spațiul liber C3 este obișnuit pentru motoarele electrice care funcționează fierbinte și au nevoie de spațiu intern suplimentar.

  6. Confirmați gradul de toleranță

    Toleranța ABEC sau ISO P0 este bună pentru mașinile generale, în timp ce fusurile de precizie și echipamentele de mare viteză au nevoie de P6 sau mai strâns.

Instalare și întreținere

Instalarea și întreținerea unui rulment adânc cu bile

Presiunea de montare

Apăsați întotdeauna pe inelul care este montat, pe inelul interior când montați pe un arbore și pe inelul exterior când apăsați într-o carcasă, astfel încât forța să nu treacă niciodată prin bile.

Montare asistată de căldură

Pentru o potrivire prin interferență, încălzirea rulmentului la aproximativ 80 până la 100 de grade Celsius îi permite să alunece pe arbore fără forță, apoi se micșorează în poziție pe măsură ce se răcește.

Interval de lubrifiere

Rulmenții etanșați sunt în mod obișnuit unsați pe viață, în timp ce rulmenții deschisi și ecranați de pe echipamentele de lucru continuu au nevoie de regsare la fiecare trei până la douăsprezece luni, în funcție de viteză și temperatură.

Verificarea alinierii

Arborele și carcasa trebuie să rămână concentrice în limitele toleranței producătorului rulmentului, deoarece dezalinierea concentrează sarcina pe o bandă îngustă a căii de rulare și scurtează brusc durata de viață la oboseală.

Moduri de eșec comune

Simptom Cauza probabila Prevenirea
Slefuire sau rugozitate Contaminare în interiorul căii de rulare Treceți la o variantă etanșă, îmbunătățiți etanșarea carcasei
Supraîncălzire Ungere excesivă sau o potrivire prea strânsă Urmați indicațiile privind cantitatea de umplere, verificați toleranța de potrivire
Descuamarea sau despicarea Oboseală de la suprasolicitare susținută Verificați din nou calculul sarcinii, faceți upgrade la o serie de capacitate mai mare
Urme de rugină pe calea de rulare Pătrunderea umidității sau umiditatea de depozitare Folositi rulmenti sigilati, depozitati in ambalajul original
Potrivire lejeră, alunecare a arborelui Arborele subdimensionat sau orificiul carcasei uzat Confirmați toleranța față de mesele de ajustare ISO înainte de montare
Aprovizionare

De unde să găsiți rulmenți adânci cu bile

Dimensiunile consecvente, calitatea de oțel verificată și tratamentul termic stabil contează la fel de mult ca numerele tipărite pe tabelul cu dimensiunile rulmenților. Un furnizor care își conduce propriile linii de forjare, strunjire, tratament termic și șlefuire poate menține toleranța și gradul de încărcare mult mai constant decât o companie comercială care reambalează rulmenți din surse mixte.

Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd.

Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd. produce rulmenți adânci cu bile pentru seriile 60, 62 și 63, împreună cu variante de etanșare deschise, ZZ și 2RS, dimensionate de la rulmenți cu alezaj mic pentru instrumente până la rulmenți industriali medii. Compania este o opțiune practică pentru cumpărătorii care au nevoie de dimensiuni fiabile ale rulmenților, volum de aprovizionare stabil și suport pentru potrivirea unui rulment cu bile cu un desen existent sau înlocuirea unui număr de piesă învechit.

60 / 62 / 63 Acoperire în serie pentru dimensiunile rulmenților metrici standard
Deschis / ZZ / 2RS Opțiuni de etanșare disponibile pentru majoritatea numerelor de piese
GCr15 Oțel cromat pentru rulmenți folosit pentru inele și bile
Suport OEM Asistență pentru potrivirea numerelor de piesă cu desenele existente
Întrebări frecvente

Întrebări frecvente despre rulmenți cu bile adânci

Pentru ce este un rulment adânc cu bile folosit în echipamentele de zi cu zi

Susține un arbore rotativ împotriva sarcinii radiale și a unei împingeri moderate laterale în același timp, motiv pentru care apare în motoare, pompe, ventilatoare și tamburi de aparate, mai degrabă decât în echipamentele construite numai pentru tracțiune pură sau sarcină radială extrem de grea.

Pentru ce sunt folosiți rulmenții adânci cu bile în comparație cu rulmenții cu role

Rulmenții adânci cu bile favorizează viteza și frecarea scăzută, în timp ce rulmenții cu role favorizează o capacitate radială mai mare la viteză mai mică. Majoritatea utilajelor generale utilizează rulmenți adânci cu bile, cu excepția cazului în care sarcina este neobișnuit de grea pentru dimensiunea arborelui disponibilă.

Cum citesc dimensiunile rulmenților dintr-un număr de piesă

Ultimele două cifre ale majorității numerelor de piese standard dau alezajul în milimetri atunci când sunt înmulțite cu cinci, iar cifrele seriei din față indică diametrul exterior și familia lățimii, ambele fiind listate într-un tabel standard de dimensiuni ale rulmentului.

Un rulment adânc cu bile pe un singur rând poate înlocui un rulment cu două rânduri

Doar dacă sarcina radială este în limita nominală a unui singur rând. Un rulment adânc cu bile cu un singur rând are o capacitate radială mai mică decât o unitate cu două rânduri cu același diametru exterior, astfel încât calculul sarcinii trebuie întotdeauna verificat din nou înainte de înlocuire.

Care este diferența dintre un rulment cu bile și un rulment cu bile

O bilă de rulment este sfera individuală de oțel, vândută în vrac pentru lucrări de reparații sau de gresare. Un rulment cu bile este ansamblul complet, inele, bile și cușcă împreună, gata de montat pe un arbore.

Cât durează un rulment adânc cu bile

Durata de viață depinde de sarcină, viteză, lubrifiere și aliniere, dar un rulment cu bile adânci selectat și montat corespunzător, în condiții industriale normale, funcționează de obicei câțiva ani înainte ca calea de rulare să prezinte oboseală.

Rezumat

Versiunea Scurtă

Un rulment adânc cu bile este calul de lucru zilnic al mașinilor rotative. Canelura sa adâncă a căii de rulare permite unei piese compacte și accesibile să poarte încărcare radială, sarcină axială în ambele direcții și viteză mare de rotație în același timp, motiv pentru care apare în mai multe modele decât orice alt tip de rulment. Indiferent dacă citiți un diagramă de mărimi a rulmentului cu bile pentru a se potrivi cu o piesă de schimb, comparați opțiunile cu un singur rând și cu două rânduri sau dacă obțineți producție de volum de la un producător, cum ar fi Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd., același principiu de bază este valabil, adâncimea canelurii este caracteristica și orice altceva despre rulment decurge din acesta.

Articole recente