Vòng bi đũa trụ công suất cao SKF

Điều này theo định nghĩa của một trạng thái vòng bi bổ sung đầy đủ rằng ổ trục không có lồng. Khi định nghĩa đó được viết, về mặt kỹ thuật không thể có một vòng bi bổ sung đầy đủ với một cái lồng. Nhưng ổ trục hình trụ công suất cao mới của SKF kết hợp khả năng chịu tải của vòng bi toàn phần với lợi ích của vòng bi với lồng. 

Lịch sử Năm 1960, khi SKF giới thiệu vòng bi trụ E, nó được xem là một bước quan trọng trong việc phát triển vòng bi trụ tiêu chuẩn. Vòng bi E được dựa trên kích thước ranh giới tiêu chuẩn; đó là hình học vĩ mô bên trong làm cho nó khác với các vòng bi khác. Các kỹ sư của SKF đã tìm ra cách tối ưu hóa số lượng con lăn, kích thước con lăn và độ dày của các vòng bên trong và bên ngoài, dẫn đến tăng khả năng tải trọng và tuổi thọ vòng bi. Vào những năm 1980, các kỹ sư của SKF đã tiếp tục phát triển thiết kế EC, có khả năng chịu tải lực đẩy cao hơn, và sau đó là vòng bi, bạc đạn SKF Explorer, được ra mắt vào năm 2002.

Vòng bi SKF Explorer được hưởng lợi từ vật liệu cải tiến và một quá trình xử lý nhiệt được cải thiện, nhưng chủ yếu là hình học vi mô cải tiến đã mang lại cho các vòng bi này một lợi thế cạnh tranh. Sử dụng kiến ​​thức thu được trong nhiều năm qua, cùng với phần mềm độc quyền, các kỹ sư đã có thể tối đa hóa hiệu quả của việc tích tụ chất bôi trơn và giảm ma sát trong vòng bi. và sau đó là vòng bi lăn trụ SKF Explorer, được ra mắt vào năm 2002. Vòng bi SKF Explorer được hưởng lợi từ vật liệu cải tiến và quy trình xử lý nhiệt được cải thiện, nhưng chủ yếu là hình học vi mô cải tiến mang lại lợi thế cạnh tranh này. Sử dụng kiến ​​thức thu được trong nhiều năm qua, cùng với phần mềm độc quyền, các kỹ sư đã có thể tối đa hóa hiệu quả của việc tích tụ chất bôi trơn và giảm ma sát trong ổ trục. và sau đó là vòng bi lăn hình trụ SKF Explorer, được ra mắt vào năm 2002. Vòng bi SKF Explorer được hưởng lợi từ vật liệu cải tiến và quy trình xử lý nhiệt được cải thiện, nhưng chủ yếu là hình học vi mô cải tiến mang lại lợi thế cạnh tranh này. Sử dụng kiến ​​thức thu được trong nhiều năm qua, cùng với phần mềm độc quyền, các kỹ sư đã có thể tối đa hóa hiệu quả của việc tích tụ chất bôi trơn và giảm ma sát trong ổ trục.

Khả năng mang tải được tính bằng các công thức trong tiêu chuẩn ISO 76 và ISO 281. Theo các công thức này, có hai cách để tăng khả năng chịu tải của ổ trục trong khi duy trì kích thước ranh giới được tiêu chuẩn hóa:

• Tăng kích thước của các con lăn và duy trì cùng số lượng con lăn; hoặc

• Tăng số lượng con lăn và duy trì kích thước con lăn. 

Từ quan điểm thực tế, phương pháp đầu tiên dẫn đến một vấn đề kỹ thuật. Tăng kích thước của các con lăn sẽ làm giảm độ dày của các vòng bên trong và bên ngoài và chiều rộng của các cạnh bên. Tuy nhiên, trong thực tế, những thay đổi này sẽ làm giảm độ cứng vòng và sức mạnh. Đối với người dùng cuối, điều này có nghĩa là nguy cơ chuyển động vi mô cao hơn, gây ra hiện tượng ăn mòn. Con lăn lớn hơn cũng làm tăng nguy cơ bôi bẩn, do thời điểm quán tính cao hơn. Nói chung, phương pháp đầu tiên, mặc dù ấn tượng trên giấy, không thể được coi là một cải tiến. 

Tuy nhiên, việc tăng số lượng con lăn trong một phong bì xác định không dễ dàng như người ta tưởng. Để biến điều mới này thành hiện thực, các kỹ sư và nhà khoa học của SKF cần phải giải quyết một số vấn đề chính. Con lăn lớn hơn cũng làm tăng nguy cơ bôi bẩn, do thời điểm quán tính cao hơn. Nói chung, phương pháp đầu tiên, mặc dù ấn tượng trên giấy, không thể được coi là một cải tiến. Tuy nhiên, sự thay thế thứ hai không có sự thay thế khả thi. 

Dựa trên những cải tiến trước đây của hình học vĩ mô và vi mô, kích thước con lăn và độ dày thành của vòng mang có thể không thay đổi, so với kích thước của thiết kế E 45 năm đã được chứng minh. Tuy nhiên, việc tăng số lượng con lăn trong một phong bì xác định không dễ dàng như người ta tưởng. Để biến điều mới này thành hiện thực, các kỹ sư và nhà khoa học của SKF cần phải giải quyết một số vấn đề chính. Con lăn lớn hơn cũng làm tăng nguy cơ bôi bẩn, do thời điểm quán tính cao hơn. Nói chung, phương pháp đầu tiên, mặc dù ấn tượng trên giấy, không thể được coi là một cải tiến. Tuy nhiên, sự thay thế thứ hai không có sự thay thế khả thi. Dựa trên những cải tiến trước đây của hình học vĩ mô và vi mô, kích thước con lăn và độ dày thành của vòng mang có thể không thay đổi, so với kích thước của thiết kế E 45 năm đã được chứng minh. Để biến điều mới này thành hiện thực, các kỹ sư và nhà khoa học của SKF cần phải giải quyết một số vấn đề chính. không thể được coi là một cải tiến. Tuy nhiên, sự thay thế thứ hai không có sự thay thế khả thi. Dựa trên những cải tiến trước đây của hình học vĩ mô và vi mô, kích thước con lăn và độ dày thành của vòng mang có thể không thay đổi, so với kích thước của thiết kế E 45 năm đã được chứng minh. Việc tăng số lượng con lăn trong một phong bì xác định không dễ dàng như người ta tưởng. Để biến điều mới này thành hiện thực, các kỹ sư và nhà khoa học của SKF cần phải giải quyết một số vấn đề chính. không thể được coi là một cải tiến. 

Thêm nhiều con lăn khác nhau – Dễ nói, khó làm. Đây là hai loại vòng bi : vòng bi lồng và vòng bi đầy đủ. Vòng bi bổ sung đầy đủ, không sử dụng lồng, được nối với số lượng con lăn tối đa. Trong loại vòng bi này, các con lăn tiếp xúc trực tiếp với nhau, gây trượt và tăng ma sát và sinh nhiệt. Trong một số trường hợp nhất định, điều này dẫn đến hao mòn và hỏng sớm, khiến chúng không được chấp nhận cho các ứng dụng có tốc độ cao hơn.  Để làm điều này, SKF đã phát triển một lồng thép kiểu cửa sổ mới. Điều này dẫn đến hai thiết kế lồng cơ bản là lồng lồng kiểu vòng ngoài, kiểu JA  và lồng hướng dẫn vòng trong, kiểu JB (Hình 3). các con lăn có thể được đặt gần nhau hơn để có thể kết hợp nhiều con lăn hơn vào ổ trục (Hình 1). Để làm điều này, SKF đã phát triển một lồng thép kiểu cửa sổ mới.

Nhiều lồng thép lớn hơn cửa sổ không phải là mới. Đường kính lồng lên tới 1.300 mm đã được sử dụng trong vòng bi lăn kích thước lớn, thon trong nhiều năm, với kết quả tuyệt vời. Sự phát triển dựa trên cùng độ dày vật liệu với lồng mang con lăn có thể so sánh được, sử dụng hướng dẫn của lồng để cung cấp hiệu suất tốt hơn để xảy ra gia tốc hướng tâm và chấn động. Nhưng nhóm phát triển đã phải đối mặt với một số vấn đề. Đầu tiên và có lẽ là quan trọng nhất là làm thế nào để tối đa hóa sức mạnh của lồng trong khi tăng cường sự hình thành của chất bôi trơn. Đội ngũ cũng cần phải tìm cách giảm thiểu nồng độ căng thẳng trong quá trình chuyển đổi giữa các thanh lồng và vòng bên. Sử dụng phần mềm SKF độc quyền và kiến ​​thức thu được từ nhiều năm kinh nghiệm, nhóm nghiên cứu xác định rằng nó có thể giảm thiểu nồng độ ứng suất theo tốc độ phê bình tương ứng với tốc độ giới hạn của ổ trục. Các thử nghiệm được tiến hành trong hai điều kiện bôi trơn khác nhau. Trong một trường hợp, dầu có độ nhớt thích hợp để cung cấp dầu thông thường fi lm (κ> 1,5) đã được sử dụng. Trong trường hợp khác, một loại dầu có độ nhớt thấp để mô phỏng điều kiện bôi trơn không đủ (κ <0,5) đã được sử dụng. Khi tất cả các bài kiểm tra đã hoàn thành, bài kiểm tra kéo dài 1.000 giờ đã được tiến hành. Trong các thử nghiệm, tất cả các thông số hiệu suất quan trọng như nhiệt độ, tải, tốc độ và độ rung được theo dõi liên tục. (Lưu ý của biên tập viên: Hiệu quả của chất bôi trơn chủ yếu được xác định bởi mức độ phân tách giữa các bề mặt tiếp xúc lăn. Nếu một chất bôi trơn thích hợp sẽ được tạo thành, chất bôi trơn phải có độ nhớt tối thiểu nhất định khi ứng dụng đạt đến nhiệt độ hoạt động bình thường. Điều kiện của chất bôi trơn được mô tả bằng tỷ lệ độ nhớt κ là tỷ lệ độ nhớt thực tế ν với độ nhớt định mức ν1 để bôi trơn đầy đủ, cả hai giá trị được xem xét khi chất bôi trơn ở nhiệt độ hoạt động bình thường.)