Kodėl šiluminis plėtimasis yra svarbus guoliams?

Kai velenas eksploatacijos metu įkaista, jis ašine kryptimi plečiasi. Jei abu guoliai yra fiksuoti ašine kryptimi (fiksuojami), dėl išsiplėtimo susidaro vidinis išankstinis įtempimas, padidėja trintis ir temperatūra. Tinkamas fiksavimo/nefiksavimo išdėstymas leidžia šilumai plėstis nepažeidžiant guolių.

Kas yra fiksavimo / nefiksavimo guolių išdėstymas?

Fiksavimo/nefiksavimo konstrukcijoje vienas guolis yra fiksuotas ašine kryptimi (fiksuojamas), kad nustatytų veleno padėtį, o kitas guolis gali laisvai slysti ašine kryptimi (nefiksuojamas), kad prisitaikytų prie šiluminio plėtimosi. Tai yra labiausiai paplitęs išdėstymas.

Anglinio plieno šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE) yra maždaug 11–12 × 10⁻⁶ /°C. Nerūdijančio plieno – apie 16–17, aliuminio – 23, o ketaus – 10–11.

Koks išsiplėtimas yra tipiškas?

1 metro ilgio plieninis velenas, kurio temperatūra pakyla iki 50 °C, išsiplečia apie 0,6 mm. Tai gali atrodyti nedaug, tačiau gali sukelti didžiules jėgas, jei abi guolių padėtys yra ašiai fiksuotos.

O kas, jei velenas ir korpusas pagaminti iš skirtingų medžiagų?

Kai veleno ir korpuso CTE skiriasi (pvz., plieninis velenas aliuminio korpuse), reikia apskaičiuoti diferencinį išsiplėtimą. Korpusas išsiplečia labiau nei velenas su aliuminiu, todėl gali sumažėti interferencinis sujungimas.

Nemokamas inžinerijos įrankis #054

Guolių šiluminio plėtimosi skaičiuoklė

Apskaičiuokite velenų ir korpusų ašinį šiluminį augimą, turintį įtakos guolių išdėstymui. Įskaitant pozicionavimo / nepozicionavimo išdėstymo vadovą.

δ = L × α × ΔTKelios medžiagosSusitarimo vadovas

Rezultatai

Veleno ašinis plėtimasis δ_velenas

—

Korpuso ašinis išsiplėtimas δ_korpusas

—

Diferencinis išsiplėtimas

—

Susitarimo rekomendacija

—

Šiluminio plėtimosi formulė

L — ilgis tarp guolių (mm)
α — šiluminio plėtimosi koeficientas (×10⁻⁶ /°C)
ΔT — temperatūros kilimas (°C)

CTE vertės

Medžiaga	α (×10⁻⁶ /°C)
Anglinis plienas	11.7
Nerūdijantis plienas 304	16.0
Ketaus	10.5
Aliuminio lydinys	23.0
Varis / bronza	17.3
Titano lydinys	8.6

Vietos nustatymo / nevietos nustatymo susitarimas

ℹ️ Dažniausiai guolių išdėstymas naudoja vieną fiksavimo guolį (fiksuotą ašine kryptimi abiem kryptimis) ir vieną nefiksavimo guolį (laisvai slystantį ašine kryptimi). Tai prisitaiko prie šiluminio plėtimosi nesukuriant vidinių jėgų.

Guolio šiluminio plėtimosi skaičiuoklė | δ = L×α×ΔT | Nemokamas internetinis įrankis

Išleido admin ant 2026 m. vasario 15 d. 2026 m. vasario 15 d.

Rezultatai

Šiluminio plėtimosi formulė

CTE vertės

Vietos nustatymo / nevietos nustatymo susitarimas