อะไรคือปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับแบริ่งเข็มกลิ้ง?

ในการส่งกำลัง บทบาทของตลับลูกปืนแบบเข็มกลิ้งคือการสนับสนุนอุปกรณ์ว่ายน้ำบนแกน ในหมู่พวกเขา เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเพลาเทียบเท่ากับถนนกลิ้งด้านในของตลับลูกปืนเข็มกลิ้ง รูด้านในของเกียร์เทียบเท่ากับเลนด้านนอกของตลับลูกปืนเม็ดกลม แก่นแท้

การสึกหรอแบบไมโครโมชั่นเป็นหนึ่งในรูปแบบหลักของตลับลูกปืนเข็มแบบกลิ้ง โดยทั่วไป ความแข็งของเข็มกลิ้งจะสูงกว่าความแข็งของวงแหวนในและรูในของเฟืองเล็กน้อย หรือวงรอบนอกของเพลา.

1. กลไกของการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกของแบริ่งเข็มกลิ้ง

อุปกรณ์ว่ายน้ำในระบบส่งกำลังมักเป็นอุปกรณ์ทแยงมุม ระหว่างการเลี้ยว การวิเคราะห์แรงจะแสดงในรูปที่ 3 ในหมู่พวกเขา ทิศทางมานา FN คือแรงที่ครอบคลุมของเฟือง แรงตัด FT ส่งแรงบิดของเกียร์ แรงในแนวรัศมี FR ใช้รูด้านในของเฟืองเพื่อออกแรงกดบนลูกกลิ้ง เนื่องจากการมีอยู่ของช่องว่างในแนวแกนและแนวรัศมีของเกียร์ แรงตามแนวแกน FN จึงเอียงเกียร์ไปตามทิศทางแนวแกน ทำให้เกิดการแกว่งระหว่างการทำงาน) ในระหว่างขั้นตอนการแกว่งของเกียร์รูด้านในของเกียร์จะมีแกนการเคลื่อนที่ขนาดเล็กของการกระจัดขนาดเล็กภายใต้การกระทำของแรงกดในแนวรัศมีเมื่อเทียบกับลูกกลิ้ง สวมใส่.

การสึกหรอจากการเคลื่อนไหวเป็นกระบวนการสึกหรอระดับโมเลกุล กล่าวคือ พื้นผิวสัมผัสทั้งสองทำการเคลื่อนที่แบบลูกสูบกลับของไมโครดิสเพลสเมนต์ภายใต้โหลดแนวตั้ง เพื่อให้พื้นผิวสัมผัสเพียงพอที่จะเข้าใกล้แวนเดลเลลี ซึ่งทำให้วัสดุหลุดออกจากตัวแม่และ ถูกออกซิไดซ์ จะเห็นได้ว่าการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกทำให้เกิดการสูญเสียวัสดุซึ่งเป็นผลมาจากผลกระทบทั่วไปของสารเคมี (ออกซิเดชัน) และกลไก (การเคลื่อนที่ของโหลด) ผลกระทบเชิงกลจะขูดชั้นออกซิเดชั่นและชั้นดูดซับ ทำให้พื้นผิวโลหะสะอาดและมีชีวิตชีวา พื้นผิวที่สดใหม่จะดูดซับก๊าซที่อยู่รอบๆ ได้อย่างรวดเร็วและเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ซึ่งเป็นสารเคมี เครื่องจักรและสารเคมีทำให้เกิดการสูญเสียวัสดุสลับกัน

2. ปัจจัยที่มีอิทธิพลและการป้องกันการสึกหรอแบบไมโครไดนามิก

เห็นได้จากการวิเคราะห์กลไกของการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกของตลับลูกปืนเข็มกลิ้ง ได้แก่ โหลดแนวรัศมี การกระจัด และรอบเวลาการเคลื่อนที่ จากการวิเคราะห์กลไกแรงเสียดทาน ระดับการสึกหรอยังได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็งของวัสดุ ความขรุขระของพื้นผิว และการหล่อลื่น

2.1 โหลดแนวตั้งแนวรัศมี

โหลดแนวรัศมีของตลับลูกปืนเข็มกลิ้งนั้นมาจากแรงในแนวรัศมีของเฟืองเป็นหลัก ยิ่งแรงในแนวรัศมีมากเท่าใด แรงกดบนจุดสัมผัสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น (น้อยกว่า 4000MPa) ยิ่งจะทำให้การสึกหรอรุนแรงขึ้นในระหว่างการออกกำลังกายสัมพัทธ์ได้ง่ายขึ้น แรงในแนวรัศมีของเฟืองถูกกำหนดโดยแรงบิดที่ส่ง และโดยปกติจะไม่เปลี่ยนแปลง และความดันของหน้าสัมผัสสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มประสิทธิภาพของลูกปืนเข็มกลิ้ง รูปแบบการปรับให้เหมาะสมที่เป็นทางเลือกคือ: เพื่อลดแรงกดเฉพาะที่ ปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ และป้องกันการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกโดยวิธีการที่เพิ่มขึ้น เช่น การเพิ่มความยาวของเข็มกลิ้ง เข็มกลิ้ง และเส้นผ่านศูนย์กลางของเข็มกลิ้ง

2.2 การเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันของการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน

การกระจัดของการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเกิดจากช่องว่างตามแนวแกน ({{0}}.15 - 0.45 มม.) และช่องว่างในแนวรัศมี (0.015 - 0.{{ 9}}58 มม.) ของแบริ่งลูกกลิ้ง ยิ่งช่องว่างใหญ่ขึ้น การกระจัดของการเคลื่อนที่แบบลูกสูบก็จะยิ่งมากขึ้น ความเร็วที่เร็วขึ้น ทักษะการเสียดทานก็จะยิ่งสูงขึ้น โอกาสที่จะทำให้เกิดการสึกหรอเฉพาะที่มากขึ้น มีแผนการเพิ่มประสิทธิภาพที่เป็นทางเลือกสองแบบ: หนึ่งคือการลดช่องว่างตามแนวแกน (0.1 - 0.35 มม.) โดยการปรับปรุงความแม่นยำของการวางตำแหน่งตามแนวแกนของเฟืองและเพลา แพ็กเก็ตความทนทานต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่ตรงกันเพื่อลดช่องว่างในแนวรัศมี (0.009 - .048 มม.) ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของช่องว่าง มันสามารถลดการกระจัดของการเคลื่อนที่แบบลูกสูบได้อย่างมาก ลดทักษะการเสียดทาน และมีบทบาทในการป้องกันการสึกหรอของชิ้นส่วนขนาดเล็ก

2.3 รอบ

ในกระบวนการกลิ้งตลับลูกปืนเข็ม ยิ่งจำนวนรอบสูง ระดับการสึกหรอของการเคลื่อนไหวก็จะยิ่งชัดเจนขึ้น จำนวนรอบกำหนดโดยระยะทางของรถ (3 × 105 กม.) และอัตราส่วนความเร็ว (การเปลี่ยนแปลงตามรถและเกียร์) ยิ่งขับระยะทางไกล รอบก็ยิ่งมาก; ถ้าอุปกรณ์ว่ายน้ำเป็นล้อแบบแอคทีฟ ระยะทางก็แน่นอน ยิ่งความเร็วน้อย จำนวนรอบก็ยิ่งน้อย พารามิเตอร์ทั้งสองถูกกำหนดโดย OEM เลขไมล์แสดงถึงอายุการใช้งานของรถและโดยปกติแล้วจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ Speedfield เกี่ยวข้องกับกำลังของรถและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ภายใต้ข้อสันนิษฐานของการได้รับความยินยอมจาก OEM บางครั้งอาจใช้เป็นการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อลดความเสี่ยงของการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกได้อย่างเหมาะสม

2. 4 ความแข็งผิววัสดุ

ภายใต้สภาวะเดียวกัน ยิ่งวัสดุมีความแข็งผิวสูง ความสามารถในการป้องกันการสึกหรอระดับไมโครก็จะยิ่งสูงขึ้น เข็มกลิ้งส่วนใหญ่เป็นเหล็กตลับลูกปืน และความแข็งจะสูงกว่าเฟืองและเพลาเล็กน้อย ดังนั้นการสึกหรอขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ได้จึงมักเกิดขึ้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของรูในหรือเพลาในเฟือง ระดับความแข็งของวัสดุของเฟืองและเพลาถูกกำหนดโดยประเภทของวัสดุ (20CRMNTIH, 20CRMO, 18MNCR5 ฯลฯ) และสภาวะการรักษาความร้อน (โดยปกติแล้วจะเป็นการดับด้วยคาร์บูไรซิ่ง) รูปแบบการปรับให้เหมาะสมที่เป็นทางเลือกคือ: ลดอุณหภูมิการจุดระเบิดอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ความแข็งผิวที่สูงขึ้น (HV700 หรือมากกว่า) เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ

2. 5 ความขรุขระของพื้นผิว

การเพิ่มระดับความหยาบของพื้นผิว สามารถลดปัจจัยเสียดทานและลดทักษะการเสียดทานเพื่อให้ได้บทบาทในการยับยั้งการสึกหรอแบบไมโครไดนามิก ความหยาบของลูกกลิ้งด้านในและด้านนอกของกระบวนการเจียรอาจถึง RA0 4 μm ซึ่งโดยทั่วไปสามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ เมื่อปัจจัยที่มีอิทธิพลอื่นๆ ไม่เอื้ออำนวย การสึกหรอระดับไมโครก็เกิดขึ้นเป็นบางครั้ง รูปแบบการปรับให้เหมาะสมที่เป็นทางเลือกคือการเพิ่มกระบวนการเจียระไนแบบละเอียดให้กับกระบวนการ เพิ่มระดับความหยาบของรูในและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเฟืองอย่างเหมาะสม (RA0 2 μm) ซึ่งสามารถลดความเสี่ยงของการสึกหรอระดับไมโครได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. 6 การหล่อลื่น

โดยปกติแล้วการหล่อลื่นของแบริ่งลูกกลิ้งจะทำได้ผ่านรูน้ำมันเพื่อนำน้ำมันเข้าสู่ลูกกลิ้ง การหล่อลื่นที่ดีสามารถรับประกันได้ว่าฟิล์มน้ำมันจะก่อตัวขึ้นระหว่างเข็มกลิ้งและลูกกลิ้ง ช่วยลดแรงเสียดทาน ลดแรงเสียดทาน และป้องกันการสึกหรอ รูปแบบการปรับให้เหมาะสมที่เป็นทางเลือกคือ ประการแรก โดยการปรับปรุงความลึกและมุมของช่องนำน้ำมัน น้ำมันหล่อลื่นที่เพียงพอจะถูกส่งไปยังหัวใจของแกน ประการที่สอง โดยการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของรูน้ำมันบนเพลาหรือเพิ่มจำนวนรูน้ำมัน ปริมาณน้ำมันที่เพียงพอจะถูกนำทางจากแกนไปยังทางเดินของตลับลูกปืน ในที่สุดด้วยการปรับสารเติมแต่ง ประสิทธิภาพแรงดันขั้วของน้ำมันหล่อลื่นจะดีขึ้น และความเสถียรของแรงดันของเมมเบรนน้ำมันจะดีขึ้น จากการวิเคราะห์การเกิดการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกในระหว่างการพัฒนาผลิตภัณฑ์ การวิเคราะห์ผลลัพธ์ และผลการทดสอบ การหล่อลื่นอย่างเต็มที่เป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการหลีกเลี่ยงการสึกหรอแบบไมโครไดนามิก

3. การวิเคราะห์ปัจจัยอื่นๆ ที่ทำให้การสึกหรอแบบไมโครโมชั่นรุนแรงขึ้น

3. 1 ไม่มีการหมุนสัมพัทธ์กับเส้นทางภายในและภายนอก

รอยสึกขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ได้ของตลับลูกปืนเข็มกลิ้งมักจะเป็นรอยบุ๋มของช่องรับแสง นี่เป็นเพราะเมื่อม้วนเกียร์ด้วยรูด้านในและเพลาของเกียร์ ลูกกลิ้งจะไม่หมุน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเพลาไม่สัมพันธ์กัน ขณะนี้ตำแหน่งสัมพัทธ์ของตำแหน่งสัมพัทธ์ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของรูในหรือแกนของลูกกลิ้งและเฟืองไม่เปลี่ยนแปลง และมีเพียงการเคลื่อนที่ตามแนวแกนเท่านั้นที่เคลื่อนที่ ดังนั้นการเยื้องที่เท่ากันจึงเกิดขึ้น วิธีการรักษาการเปิดตลับลูกปืนลูกกลิ้งหรือการตัดชั้นวางนั้นแบ่งออกเป็นสองส่วนเพื่อให้ได้แรงที่ไม่สมมาตรและแรงโน้มถ่วงและความไม่สมดุลของแรงเหวี่ยงของแนวรัศมีในแนวรัศมีจึงบังคับให้การหมุนสัมพัทธ์ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ของรูด้านในของเฟืองหรือเพลาของลูกกลิ้งและรูด้านในของเฟืองหรือเพลา แรงเสียดทานตามแนวแกนที่ตำแหน่งเดิมเป็นเวลานานทำให้เกิดการสึกหรอแบบไมโครไดนามิก วิธีนี้ยังเป็นหนึ่งในมาตรการที่มักใช้ในโครงการเพื่อแก้ปัญหาการสึกหรอระดับจุลภาคของตลับลูกปืนเข็มกลิ้ง

3. 2 เสียงสะท้อนกับตัวเพลาเอง

เนื่องจากข้อผิดพลาดในการประมวลผลและข้อผิดพลาดในการประกอบ เพลาเองจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนผิดปกติในระหว่างการทำงาน หากความถี่ของการสั่นสะเทือนนี้เท่ากันหรือใกล้เคียงกับความถี่การสั่นสะเทือนของกระบวนการเคลื่อนไหวระดับจุลภาค ทั้งสองมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นพ้อง เมื่อมีการสร้างเสียงสะท้อน การสึกหรอแบบไมโครไดนามิกของตลับลูกปืนเข็มกลิ้งจะรุนแรงขึ้นอย่างมาก การเพิ่มความแม่นยำในการประมวลผลแบบเส้นตรงและการประกอบความแม่นยำของแกนเดียวกันของแกนจะสามารถลดแอมพลิจูดของแกนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการลดทอนเรโซแนนซ์

การสึกหรอแบบไมโครโมชั่นเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องทั่วไปของตลับลูกปืนเม็ดกลม จากการวิเคราะห์กลไกการสึกหรอระดับจุลภาคของตลับลูกปืนเม็ดเข็มแบบกลิ้ง ทำให้พบปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักของการสึกหรอแบบไดนามิกระดับจุลภาค ด้วยการวิเคราะห์หลักการของปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการสึกหรอแบบไมโครไดนามิก จึงมีการนำเสนอมาตรการป้องกันจำนวนหนึ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอแบบไมโครจากด้านการออกแบบ ในบรรดามาตรการป้องกันเหล่านี้ การปรับปรุงโครงสร้างการหล่อลื่นเพื่อให้ได้การหล่อลื่นอย่างเต็มที่ และการนำช่องเปิดหรือส่วนต่าง ๆ มาใช้เพื่อรักษาชั้นวางเพื่อให้เกิดการหมุนสัมพัทธ์ของเข็มกลิ้งและทางเดินกลิ้งภายในและภายนอกเป็นมาตรการที่ใช้บ่อยที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในโครงการ . การเคลื่อนที่แบบไมโครไดนามิกของการลดตลับลูกปืนเข็มกลิ้งเป็นมาตรการใหม่ที่เสนอบนพื้นฐานของการศึกษากลไกการสึกหรอแบบไมโครไดนามิก ซึ่งให้แนวคิดใหม่สำหรับการออกแบบและปัญหาตลาดที่ตามมา ด้วยการวิจัยในเชิงลึกมากขึ้นเกี่ยวกับกลไกการสึกหรอแบบไมโครไดนามิกและแนวทางปฏิบัติทางวิศวกรรมมากขึ้น จะมีการค้นพบและเสนอมาตรการที่เหมาะสมมากขึ้นและดีขึ้น และปัญหาในการหลีกเลี่ยงการสึกหรอระดับไมโครจะถูกหลีกเลี่ยงโดยสิ้นเชิง