Hiểu về tải trọng trước của ổ trục
Định nghĩa: Tải trọng trước của ổ trục là gì?
Tải trước ổ trục (còn gọi là tải trước hoặc tải ban đầu) là tải nén được kiểm soát cố ý áp dụng cho ổ trục để loại bỏ bên trong giải phóng mặt bằng và tạo ra sự giao thoa nhẹ giữa các chi tiết lăn và ổ lăn. Tải trước đảm bảo tất cả các chi tiết lăn đều tiếp xúc liên tục với ổ lăn trong mọi điều kiện vận hành, loại bỏ độ rơ nhỏ bên trong vốn có. Điều này tạo ra một hệ thống ổ trục cứng hơn, chính xác hơn với khả năng phân bổ tải trọng và chống rung được cải thiện.
Tải trước là điều cần thiết trong các ứng dụng đòi hỏi độ cứng cao, định vị trục chính xác hoặc vận hành với tải trọng thay đổi hoặc dao động. Đây là thông lệ tiêu chuẩn trong các trục chính máy công cụ, dụng cụ chính xác và máy móc tốc độ cao, nơi sự bất ổn phòng ngừa là rất quan trọng.
Mục đích và lợi ích
1. Tăng độ cứng
Lợi ích chính của tải trước:
- Loại bỏ khoảng hở cho phép độ lệch dưới tải trọng
- Tất cả các phần tử lăn tiếp xúc với nhau, phân bổ tải trọng trên tất cả các phần tử
- Độ cứng của ổ trục có thể tăng 2-5 lần so với ổ trục không tải trước
- Giảm độ lệch trục và cải thiện độ cứng của hệ thống
2. Độ chính xác và độ chuẩn xác được cải thiện
- Loại bỏ trục chạy ra ngoài từ khe hở ổ trục
- Cung cấp khả năng định vị trục chính xác và có thể lặp lại
- Quan trọng đối với máy móc chính xác (máy công cụ, dụng cụ đo lường)
- Giảm rung động từ các tác động liên quan đến giải phóng mặt bằng
3. Phòng ngừa trượt bánh
- Đảm bảo các bộ phận lăn thực sự lăn chứ không phải trượt
- Đặc biệt quan trọng khi tải nhẹ hoặc tốc độ cao
- Trượt gây ra sự mài mòn ổ trục nhanh chóng và hư hỏng bề mặt
- Tải trước duy trì lực tiếp xúc đủ để lăn thuần túy
4. Giảm tiếng ồn
- Loại bỏ tiếng lạch cạch từ khe hở bên trong
- Cung cấp hoạt động êm ái và mượt mà hơn
- Quan trọng đối với các ứng dụng gần người hoặc thiết bị nhạy cảm
5. Tăng cường độ ổn định
TRONG động lực học rôto:
- Độ cứng ổ trục tăng lên tốc độ tới hạn
- Cải thiện giảm chấn đặc trưng
- Ngăn ngừa sự mất ổn định do ổ trục gây ra
- Giảm khả năng bị ảnh hưởng bởi rung động bên ngoài
Các loại tải trước
1. Tải trước cố định (cứng)
Tải trước không đổi bất kể nhiệt độ hay tốc độ:
- Phương pháp: Miếng đệm, miếng chêm hoặc đai ốc khóa được đặt ở vị trí cụ thể
- Đặc trưng: Độ cứng cao, kiểm soát chính xác
- Hạn chế: Có thể tăng theo nhiệt độ, nguy cơ quá tải
- Applications: Trục chính máy công cụ, thiết bị chính xác
2. Tải trước lò xo (đàn hồi)
Tải trước được duy trì bằng lò xo, cho phép bù nhiệt:
- Phương pháp: Lò xo sóng, vòng đệm Belleville hoặc lò xo cuộn
- Đặc trưng: Thích ứng với sự phát triển nhiệt mà không bị quá tải
- Thuận lợi: Dễ dàng chấp nhận sự thay đổi nhiệt độ hơn
- Applications: Các ứng dụng có sự thay đổi nhiệt độ, yêu cầu độ chính xác ít quan trọng hơn
Phương pháp tải trước
Tải trọng trục trước (Phổ biến nhất)
Lắp đặt đối diện hoặc lưng đối lưng
- Hai ổ trục tiếp xúc góc được lắp đối diện nhau
- Lực dọc trục tác dụng đẩy các ổ trục lại với nhau
- Loại bỏ khoảng hở dọc trục theo cả hai hướng
- Tiêu chuẩn cho máy công cụ và các ứng dụng có độ chính xác cao
Tải trước có thể điều chỉnh
- Đai ốc khóa hoặc chốt giữ ren được điều chỉnh để cài đặt tải trước
- Đo bằng mô-men xoắn, lực dọc trục hoặc nhiệt độ ổ trục tăng
- Có thể điều chỉnh trong quá trình lắp ráp hoặc bảo trì
Tải trọng hướng tâm trước
- Sự kết hợp giữa các vòng và trục/vỏ tạo ra lực ép hướng tâm
- Các phần tử lăn bị nén theo hướng xuyên tâm giữa các vòng đua
- Ít phổ biến hơn tải trọng trục
- Được sử dụng trong một số ổ trục kín và các ứng dụng đặc biệt
Lựa chọn độ lớn tải trước
Tải trước nhẹ
- Lực lượng: 1-5% của tải trọng động ổ trục
- Những lợi ích: Độ cứng được cải thiện với mức tăng ma sát tối thiểu
- Applications: Máy móc chính xác nói chung
Tải trước trung bình
- Lực lượng: 5-10% của đánh giá động
- Những lợi ích: Độ cứng cao, độ chính xác tốt
- Applications: Trục chính máy công cụ, ổ đĩa chính xác
Tải trước nặng
- Lực lượng: 10-20% của xếp hạng động
- Những lợi ích: Độ cứng và độ ổn định tối đa
- Hạn chế: Ma sát cao, sinh nhiệt, tuổi thọ giảm
- Applications: Ứng dụng siêu chính xác, yêu cầu độ cứng cao tốc độ thấp
Nhược điểm và cân nhắc
Tăng ma sát và nhiệt
- Tải trước làm tăng tải trọng tiếp xúc và ma sát
- Nhiệt độ hoạt động tăng (thường là 5-20°C so với khi không tải trước)
- Nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ phân hủy chất bôi trơn
- Có thể cần tăng cường làm mát hoặc bôi trơn
Giảm tuổi thọ ổ trục
- Tải trước được thêm vào tải hoạt động
- Tính toán tuổi thọ ổ trục phải bao gồm hiệu ứng tải trước
- Tải trước quá mức có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ
- Đánh đổi: độ cứng/độ chính xác so với tuổi thọ
Độ nhạy nhiệt
- Tải trọng cố định tăng theo nhiệt độ tăng (giãn nở khác biệt)
- Có thể dẫn đến quá tải nếu không xem xét đến sự tăng trưởng nhiệt
- Tải trước lò xo thích ứng với những thay đổi nhiệt độ
- Thiết kế phải tính đến phạm vi nhiệt độ hoạt động
Ứng dụng
Nơi Tải trước là cần thiết
- Trục chính máy công cụ: Mài, phay, tiện trục chính đòi hỏi độ chính xác và độ cứng
- Thiết bị tốc độ cao: Ngăn ngừa trượt và mất ổn định
- Dụng cụ chính xác: Thiết bị đo lường, hệ thống quang học
- Tải trọng dao động: Các ứng dụng có tải đảo ngược hoặc tải thay đổi
- Tải trọng mô men: Vòng bi chịu tác động của mô men nghiêng
Không khuyến khích tải trước ở đâu
- Ứng dụng nhiệt độ cao (nguy cơ quá tải nhiệt)
- Tốc độ rất cao (vấn đề ma sát và nhiệt)
- Tải trọng va đập lớn
- Khi tuổi thọ ổ trục dài được ưu tiên hơn độ cứng
- Ứng dụng công nghiệp chung mà độ chính xác không quan trọng
Tải trọng trước ổ trục là một công cụ mạnh mẽ giúp nâng cao hiệu suất hệ thống ổ trục, tăng độ cứng, cải thiện độ chính xác và ngăn ngừa trượt và mất ổn định. Tuy nhiên, cần phải xác định và áp dụng cẩn thận, cân nhắc đến những đánh đổi như ma sát tăng, nhiệt độ tăng và khả năng giảm tuổi thọ, để đạt được hiệu suất tối ưu cho từng ứng dụng cụ thể.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 