Tartalom
- Golyóscsapágy felhasználás
- Golyóscsapágyak típusai
- Golyóscsapágy-anyagok típusai
- Acél golyóscsapágyak
- Kerámia golyóscsapágyak
- Műanyag golyóscsapágyak
Időnként a fizika és a mérnöki leghasznosabb eszközök a legegyszerűbbek. Golyóscsapágyak megmutatják, hogy a fémgyűrűk rendkívül sokoldalúak lehetnek. Amint láthat olyan sok általános tárgyban, mint például a járművek, kerékpárok, gördeszkák és más gépek, amelyek fémes alkatrészek mozgatásával járnak, az emberek évszázadok óta használják a golyóscsapágyak erejét.
Golyóscsapágy felhasználás
Képzelje el, hogy cipő viselése közben csúszik át egy puha szőnyegen. Nehéz lehet a szőnyeg és a cipője közötti súrlódás miatt, amely bármiből készülhet, beleértve a bőrt, műanyagot, fa vagy gumi. Ha sokkal inkább zoknit viselne, akkor sokkal könnyebb lenne, mert a puha szőnyeg és a zokni anyagai között sokkal kevesebb a súrlódás. A golyóscsapágyak ugyanúgy működnek.
A golyóscsapágyak csökkentik a rájuk rótt terhek közötti súrlódást. Ezt azért teszik, mert fémgömbök vagy görgők, amelyek a belső hurok és a külső hurok (néha gyűrűknek nevezett) sima fémfelületén mozognak. Megtudhatja a sok golyóscsapágy alkalmazást a fizikájukon keresztül. A golyóscsapágyak fajta terhelést sugárirányban hordoznak, és ezek a terhelések merőleges erőt gyakorolnak a golyóscsapágy forgástengelyére.
A fém golyók csúszása a golyóscsapágy hurkjai körül súrlódást hoz létre egy tárgy és annak felülete között, ami lelassítja a tárgyat. Egyes esetekben az objektum megközelíti a stop-ot. Ez a mechanizmus lehetővé teszi, hogy a golyóscsapágyak felhasználhatók legyenek olyan tárcsás vagy forgó rendszerekben is, amelyeket ellenőrizni kell. Például egy autó kerékagya sugárirányú terhelést használ az autó súlyához és a tolóerőhöz fordulás körül.
A golyóscsapágyak minden esetben a tolóerő és a sugárirányú terhelés közötti egyensúly miatt a golyóscsapágyak csökkentik a belső és a külső gyűrűben lévő golyók közötti súrlódást és kezelik a tárgy terhelését. A golyóscsapágyak átveszik a terhet és átviszik a külső gyűrűről a belső gyűrűre, hogy az egyes gyűrűk közepén lévő gömbök könnyedén forogjanak.
Mindegyik gömb a két gyűrűvel van összekötve, de csak akkor, ha ez a golyóscsapágy alkotóelemei közötti súrlódás csökkentése érdekében szükséges. Ezen okok miatt gömbcsapágyak készültek a súrlódás csökkentése és a forgási sebesség megkönnyítése érdekében.
Golyóscsapágyak típusai
A golyóscsapágyak típusai nagymértékben különböznek egymással működő mechanizmusuk alapján. A legelterjedtebb fajta a merev egysoros, vagy radiális golyóscsapágy. Ennek a kialakításnak köszönhetően a golyók mélyen hornyolt sínekben futnak, és a mélyhoronyos golyóscsapágy elrendezés lehetővé teszi mind radiális, mind axiális terhelések viselését. A golyóscsapágyak lezárt változatait tartósan kenjük, hogy megkönnyítsük karbantartásukat.
Kétsoros golyóscsapágyak használjon két sor golyót. A kialakítás nagyobb merevséget ad magának a csapágynak a mozgására. Megtalálhatók villamos motorokban, centrifugálszivattyúkban és elektromágneses tengelykapcsolóban. Egyes golyóscsapágyak úgy igazodnak egymáshoz, hogy a tengely figyelembe vegye a gördülőcsapágy házához viszonyított szöget bezárólag.
A szögérintkező típusú A gördülőcsapágynak a külső gyűrű egyik oldala le van vágva, hogy több golyó behelyezhető legyen. Ezek a csapágyak akkor nagy mennyiségű tengelyirányú terhelést tudnak tartani egy irányba, és több golyót is használhatnak magukban a csapágyakban. Ez azt jelenti, hogy a mérnökök mindkét irányban párban használják nehéz teher szállítására, olyan körülmények között, amelyek ezeket megteremtik szögletes érintkező kettős soros golyóscsapágyak. Az ilyen típusú golyóscsapágyak anyaguktól is függnek.
Golyóscsapágy-anyagok típusai
A golyóscsapágyak anyaga különböző, acél, kerámia vagy műanyag golyóscsapágyak különböző célokra szolgálnak. Az ilyen típusú golyóscsapágyak abban különböznek egymástól, hogy milyen gyorsan tudnak működni, milyen hőmérsékleteket érhetnek el, és más, a golyóscsapágy használatához kapcsolódó tulajdonságokban. Az egyes anyagok pozitív és negatív megértése lehetővé teszi, hogy okosabb döntést hozzon, ha golyóscsapágyra van szüksége.
Acél golyóscsapágyak
Az acél golyóscsapágyak vagy olyan alkatrészeket használnak, amelyek teljes egészében acélból vagy acélötvözetekből készülnek, és a készítmény többi elemének nyomai vannak. Ideális jelölések nagyon nehéz terhek kezelésére, miközben nagy fordulatszámot érnek el körül forogva.
Az ilyen típusú golyóscsapágyak nagyon pontos méréseket adhatnak, mivel nagy pontossággal készülnek. Tulajdonságai lehetővé teszik az acél gömbcsapágyak felhasználását többek között zárakban, kerékpárokban, görkorcsolyákban, kocsikban és szállítószalagokban.
Az acél golyóscsapágy anyag sajnos korróziót okozhat olyan víz vagy gázok jelenlétében, amelyek megváltoztatják az acél kémiai összetételét. Az ilyen típusú golyóscsapágyak is nagyon nehézek és zajosak lehetnek, ha gyártásukban vagy más környezetben használják őket.
Az acél golyóscsapágyak nagyon drágák lehetnek, és a mérnököknek is folyamatosan kell kenniük az acélfémeket a hatékony működés érdekében. Megfelelő karbantartás nélkül csapágyak meghibásodhatnak, és nem érik el a tervezett élettartamuk végét.
A gyártók különböző stílusú acél golyóscsapágyakat készítenek és értékesítenek. Megvásárolhat nagyobb mennyiségű széntartalmú acélgolyókat, amelyek hőkezelésnek vannak kitéve, vagy amelyeket egyéb módszerekkel megszilárdítottak. Az acélgolyóscsapágyak széntartalmának változása befolyásolja azok tulajdonságait. Az alacsony széntartalmú acélok olyan alkalmazásokban találhatók, amelyeknek ellenállniuk kell a korróziónak, de nem feltétlenül tartalmaznak edzett felületi tulajdonságokat.
Noha az alacsony széntartalmú acél anyag felhasználható a golyóscsapágy lineáris alakításához, ezek nem remekül képesek maguk a golyók közötti érintkezéshez. Ezekben az esetekben általában polimerrel használják a sérülések megelőzésére. A közepes mennyiségű széntartalmú acél golyóscsapágyak erősek, vízállóak és ellenállóak, és ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a fogaskerekek, tengelyek, csapok és egyéb gépelemek használatát. A magas széntartalmú acélok a legerősebb és legkeményebbek, miközben ellenállnak a korróziónak.
Kerámia golyóscsapágyak
A kerámia golyóscsapágyokat általában "hibridekként" hozzák létre, amelyek acélból épített külső gyűrűt, belső gyűrűt és ketrecet használnak, maguk a kerámia gömbök. A kerámia tulajdonságok lehetővé teszik, hogy percenként gyors fordulatszámmal működjenek, miközben hűtési hőmérsékleten tartják és korlátozzák az általuk okozott zajt.
Ezeket a hibrid kerámiaacél konstrukciókat a korrózió károsítja, de a kerámia gömbök kevésbé hajlamosak a korrózióra, mint az acél anyagok, és tartósabbak és könnyebbek, mint az acél golyóscsapágyak.
Az ilyen típusú golyóscsapágyak olyan villamos alkalmazásokban használhatók, ahol az acél gömbcsapágyak nem képesek, mivel a kerámia golyóscsapágyak nem vezetőképesek, de nagyon drágák is. A kerámia golyóscsapágyak ellenállnak a magas hőmérsékleteknek, engedve, hogy nagyobb sebességgel működjenek. Ezen golyóscsapágyak árai általában drágák lehetnek, de olcsóbb verziókat is találhat.
Ezeknek a golyóscsapágyaknak a kerámia anyaga kevesebb mint 40% súlyt ad nekik, mint az acél golyóscsapágyaké. A mérnökök általában kerámia szilícium-nitrid felhasználásával gyártják ezeket, hogy ezek a kémiai és fizikai tulajdonságok megjelenjenek. Szögcsapágyakban, tolócsapágyakban, párnablokkos csapágyakban, tűcsapágyakban és görgőscsapágyakban használják őket. A kerámia anyagok erősebbek lehetnek, mint az acél, de gömbcsapágyként általában merevebbek.
A kerámia acélgolyók csiszolása mágneses teret használ plazmaárammal. Ez a gyártási módszer nagyobb forgási sebességet biztosít számukra, mint az acél golyóscsapágyak. Elektromos szigetelésűek, azaz nem vezetnek áramot, tehát nem hajtódnak végre, ha az áram áthalad rajtuk keresztül, és kenés nélkül is működhetnek, mint az acél golyóscsapágyaknak.
Műanyag golyóscsapágyak
A legújabb innovációk olyan műanyag golyóscsapágyokat készítettek, amelyek műanyag gyűrűket és műanyag ketreceket használnak, és műanyagból, üvegből vagy rozsdamentes acélból készült gömbök formájában vásárolhatók meg. Az ilyen típusú golyóscsapágy esetén a leggyakoribb gömb anyag a rozsdamentes acél gömb. Ezek a legolcsóbb lehetőség, de nehezebbek, mint a műanyag vagy az üveg típusok. Könnyen mágnesesvé válhatnak, ami megzavarhatja a közeli anyagok mozgását és fizikáját.
Üveggolyóval ellátott műanyag golyóscsapágy kiváló választás, ha fémet nem használhat. Magas kémiai ellenállásúak és kisebb súlyuk van, mint az acélgömböknél. A műanyag golyóscsapágyak műanyag golyói még kevésbé súlyosak, és kopásállóságot mutatnak, mivel idővel használják őket. A legtöbb műanyag golyóscsapágy önkenő, könnyű és korrózióálló, miközben csendesen működik.
Az ilyen típusú golyóscsapágyak sajnos nem ellenállnak a magas hőmérsékleti feltételeknek, ugyanúgy, mint más golyóscsapágyak, és nem képesek olyan nagy terhelést kezelni, mint néha.