يمكن للمحامل الكروية ذات الأخدود العميق من سلسلة 60 أن تتحمل الأحمال المحورية

I. الخصائص الهيكلية وخصائص حمل الحمولة لمحامل الكرات ذات الأخدود العميق

ال 60 سلسلة محمل كروي ذو أخدود عميق هو أحد أكثر أنواع المحامل الدوارة استخدامًا، ويتميز بهيكل بسيط، احتكاك منخفض، سرعة عالية، وضجيج منخفض. يتكون هيكلها الرئيسي من حلقة داخلية وحلقة خارجية وكرات وقفص. يسمح تصميم الأخدود العميق لها بمقاومة الأحمال الشعاعية وبعض الأحمال المحورية. بالمقارنة مع أنواع المحامل الأخرى، فإن نصف قطر انحناء الأخدود في محامل السلسلة 60 يكون أقرب إلى نصف قطر الكرة، مما يؤدي إلى زاوية اتصال صغيرة للغاية. تحت الحمل، تشكل العناصر المتداول اتصالًا ثابتًا مع الأخدود، مما يؤدي إلى قدرة تحميل محورية محدودة.

ثانيا. مصادر وتأثيرات الأحمال المحورية

يشير الحمل المحوري إلى القوة المطبقة على طول محور المحمل ويوجد بشكل شائع في المعدات مثل المحركات والمضخات ومخفضات السرعة والمراوح. تخضع محامل الكرات ذات الأخدود العميق للقوى المحورية عندما تواجه الأنظمة الميكانيكية انحرافات في التجميع، أو تتطلب تحديد موضع محوري، أو تتعرض للدفع من نظام النقل. يمكن أن تتسبب الأحمال المحورية في إزاحة نقطة الاتصال بين الكرة والأخدود، مما يؤدي إلى توليد ضغوط تلامس إضافية تؤثر بشكل كبير على سماكة طبقة التشحيم وإجهاد التلامس وارتفاع درجة الحرارة. بالنسبة للمحامل الكروية ذات الأخدود العميق من سلسلة 60، يعد التقييم الصحيح لحجم واتجاه الأحمال المحورية أمرًا بالغ الأهمية لضمان العمر والموثوقية.

ثالثا. تحليل سعة الحمولة المحورية لمحامل الكرات ذات الأخدود العميق من سلسلة 60

قدرة التحميل المحوري أحادي الاتجاه: عندما يتعرض محمل كروي ذو أخدود عميق لحمل محوري أحادي الاتجاه فقط، فإن نقطة الاتصال بين الكرة والأخدود ستتحول إلى جانب واحد، مما يشكل زاوية اتصال معينة. نظرًا للأخاديد العميقة وزوايا التلامس الأصغر، يمكن لمحامل سلسلة 60 أن تتحمل عادةً الأحمال المحورية أحادية الاتجاه حتى 25% من الحمل الشعاعي. في الاستخدام الفعلي، إذا تجاوزت القوة المحورية نطاق التصميم، فيمكن أن تتسبب بسهولة في انزلاق الكرة، وتمزق طبقة التشحيم، وإجهاد الأخدود.

سعة التحميل المحوري ثنائي الاتجاه: عندما يتم تركيب المحمل مع تثبيت الحلقات الداخلية والخارجية، يمكن للمحامل سلسلة 60 أن تتحمل الأحمال المحورية ثنائية الاتجاه في وقت واحد. عندما يتم تطبيق أحمال ثنائية الاتجاه، تتعرض الكرة للأحمال بالتناوب في الأخاديد على كلا الجانبين، ولكن سعة الحمولة لا تزال أقل بكثير من سعة الحمولة الشعاعية. يوصى عمومًا بتركيب محملين متتاليين أو وجهًا لوجه لمشاركة الدفع عند وجود أحمال ثنائية الاتجاه.

تأثير زاوية الحمل وتصميم الأخدود: يحدد عمق الأخدود ونصف قطر الانحناء زاوية الاتصال. زاوية الاتصال للمحامل سلسلة 60 تكون عادةً بين 0° و8°، مما يعني قدرة تحميل محورية محدودة. لزيادة سعة الحمولة، يمكن اختيار محامل كروية ذات تلامس زاوي بزوايا تلامس أكبر (مثل السلسلة 7000)، عادةً بزوايا تلامس تبلغ 15 درجة، أو 25 درجة، أو 40 درجة.

رابعا. تغييرات الأداء تحت الحمل المحوري

زيادة الاحتكاك وارتفاع درجة الحرارة: تسبب القوى المحورية انزلاقًا إضافيًا للعناصر المتدحرجة داخل الأخاديد، مما يزيد الاحتكاك ويسبب ارتفاع درجات الحرارة. يمكن أن يؤدي الارتفاع المفرط في درجة الحرارة إلى تدهور الشحوم وتغيير الخلوص الداخلي، وبالتالي تقصير عمر المحمل.

تركيز الإجهاد في المجاري المائية: تتسبب الأحمال المحورية في انحراف الكرات عن موضعها المركزي، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوٍ لضغط التلامس وارتفاع خطر تشظي التعب الموضعي.

التغييرات في خلوص الحلقة الداخلية والخارجية: عند تعرضها للأحمال المحورية، يقل الخلوص الداخلي، مما يؤثر على مرونة دوران المحمل. لمنع التحميل المسبق المفرط، عادةً ما يتم تحديد درجة الخلوص الداخلي المناسبة (مثل C3).

استقرار تحديد المواقع المحورية: في بعض أنظمة المحركات أو المغزل، يمكن أن يؤدي التحميل المسبق المحوري المناسب إلى تعزيز صلابة النظام ودقة تحديد المواقع. ومع ذلك، فإن القوة المحورية المفرطة يمكن أن تسبب تشوهًا دائمًا للعناصر المتدحرجة وتعطيل هندسة التلامس.

V. العوامل المؤثرة على أداء حمل الحمولة المحورية

الملاءمة والتركيب: يمكن أن يؤدي الإفراط في ربط العمود والإسكان أثناء تركيب المحمل إلى تشوه الحلقة الداخلية أو الخارجية، مما يؤدي إلى تغيير شكل الأخدود وتقليل سعة التحميل المحوري.

ظروف التشحيم: تحت الحمل المحوري، يتم ضغط فيلم التشحيم وتخفيفه بسهولة، مما يتطلب استخدام شحم عالي الأداء للحفاظ على ثبات الفيلم.

درجة حرارة التشغيل واستقرار المواد: تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى تقليل قوة المواد ودقة الأبعاد، مما يؤثر على قدرة حمل الحمولة. الفولاذ المحمل عالي النقاء وعملية المعالجة الحرارية المستقرة يمكن أن يحسن مقاومة التعب.

عوامل السرعة: في ظل ظروف التشغيل عالية السرعة، تخلق قوة الطرد المركزي أحمالًا إضافية على الكرات، مما يؤدي إلى تفاقم تأثيرات القوى المحورية على منطقة التلامس. ولذلك، تتطلب التطبيقات عالية السرعة رقابة صارمة على اتجاه الدفع وحجم الحمل.