Si të zgjidhni një kushinetë

Ka shumë lloje të ndryshme kushinetash në dispozicion sot me shumë pak informacion mbi ndryshimet midis tyre.Ndoshta e keni pyetur veten "cila kushineta do të jetë më e mira për aplikimin tuaj?"Ose "si të zgjedh një kushinetë?"Ky artikull do t'ju ndihmojë t'u përgjigjeni këtyre pyetjeve.
Para së gjithash, duhet të dini se shumica e kushinetave me një element rrotullues ndahen në dy grupe të gjera:

Kushineta topash
Kushinetat me rul
Brenda këtyre grupeve, ka nën-kategori kushinetash që kanë veçori unike ose dizajne të optimizuara për të rritur performancën.
Në këtë artikull, ne do të mbulojmë katër gjërat që duhet të dini për aplikacionin tuaj në mënyrë që të zgjidhni llojin e duhur të kushinetës.

Gjeni ngarkesën mbajtëse dhe kapacitetin e ngarkesës
Ngarkesat mbajtëse përgjithësisht përkufizohen si forca e reagimit që një komponent vendos mbi një kushinetë kur është në përdorim.
Kur zgjidhni kushinetën e duhur për aplikimin tuaj, së pari duhet të gjeni kapacitetin e ngarkesës së kushinetës.Kapaciteti i ngarkesës është sasia e ngarkesës që mund të përballojë një kushinetë dhe është një nga faktorët më të rëndësishëm kur zgjedh një kushinetë.
Ngarkesat mbajtëse mund të jenë ose boshtore (shtytje), radiale ose të kombinuara.
Një ngarkesë mbajtëse boshtore (ose shtytje) është kur forca është paralele me boshtin e boshtit.
Një ngarkesë radiale mbajtëse është kur forca është pingul me boshtin.Atëherë një ngarkesë mbajtëse e kombinuar është kur forcat paralele dhe pingule prodhojnë një forcë këndore në lidhje me boshtin.

Si i shpërndajnë ngarkesat kushineta me top
Kushinetat me top janë të dizajnuara me topa sferikë dhe mund të shpërndajnë ngarkesa në një sipërfaqe të mesme.Ata kanë tendencë të punojnë më mirë për ngarkesa të vogla dhe të mesme, duke shpërndarë ngarkesat përmes një pike të vetme kontakti.
Më poshtë është një referencë e shpejtë për llojin e ngarkesës mbajtëse dhe kushinetën më të mirë të topit për këtë punë:
Ngarkesa radiale (pingule me boshtin) dhe ngarkesa të lehta: Zgjidhni kushinetat e topit radial (të njohur edhe si kushineta me groove të thella).Kushinetat radiale janë disa nga llojet më të zakonshme të kushinetave në treg.
Ngarkesa boshtore (pushtuese) (paralele me boshtin): Zgjidhni kushinetat e topit me shtytje
Ngarkesa të kombinuara, radiale dhe boshtore: Zgjidhni një kushinetë kontakti këndor.Topat kontaktojnë pistën në një kënd që mbështet më mirë ngarkesat e kombinuara.
Kushinetat me rul dhe ngarkesa mbajtëse
Kushinetat me rul janë projektuar me rula cilindrikë që mund të shpërndajnë ngarkesa në një sipërfaqe më të madhe se kushinetat me top.Ata kanë tendencë të punojnë më mirë për aplikime me ngarkesa të rënda.

Më poshtë është një referencë e shpejtë për llojin e ngarkesës mbajtëse dhe kushinetën më të mirë të rulit për këtë punë:
Ngarkesa radiale (pingule me boshtin): Zgjidhni kushinetat standarde cilindrike të rulit
Ngarkesa boshtore (pushtuese) (paralele me boshtin): Zgjidhni kushinetat e shtytjes cilindrike
Ngarkesa të kombinuara, radiale dhe boshtore: Zgjidhni një kushinetë rul konik
Shpejtësitë e rrotullimit
Shpejtësia e rrotullimit të aplikacionit tuaj është faktori tjetër që duhet parë kur zgjidhni një kushinetë.
Nëse aplikacioni juaj do të funksionojë me shpejtësi të larta rrotulluese, atëherë kushineta me top janë zakonisht zgjedhja e preferuar.Ata performojnë më mirë në shpejtësi më të larta dhe ofrojnë një gamë më të lartë shpejtësie sesa kushinetat me rul.
Një arsye është se kontakti midis elementit rrotullues dhe rrugëve në një kushinetë topash është një pikë në vend të një linje kontakti, si në kushinetat me rul.Për shkak se elementët rrotullues shtypen në vendkalim ndërsa rrotullohen mbi sipërfaqe, ka shumë më pak deformim të sipërfaqes që ndodh në ngarkesat e pikës nga kushinetat e topit.

Forca centrifugale dhe kushinetat
Një tjetër arsye pse një kushinetë topash është më i mirë për aplikime me shpejtësi të lartë është për shkak të forcave centrifugale.Forca centrifugale përkufizohet si një forcë që shtyn nga jashtë një trup që lëviz rreth një qendre dhe lind nga inercia e trupit.
Forca centrifugale është faktori kryesor kufizues për shpejtësinë e mbajtësit, sepse ajo shndërrohet në ngarkesa radiale dhe boshtore në një kushinetë.Meqenëse kushinetat me rul kanë më shumë masë se një kushinetë topi, kushinetat me rul do të prodhojnë një forcë centrifugale më të lartë se sa një kushinetë topi me të njëjtën madhësi.

Zvogëloni forcën centrifugale me materialin e topave qeramike
Ndonjëherë shpejtësia e një aplikacioni është mbi normën e shpejtësisë së një kushineti topi.
Nëse kjo ndodh, një zgjidhje e thjeshtë dhe e zakonshme është kalimi i materialit mbajtës të topit nga çeliku në qeramikë.Kjo e mban madhësinë e kushinetës të njëjtë, por ofron një vlerësim afërsisht 25% më të lartë të shpejtësisë.Meqenëse materiali qeramik është më i lehtë se çeliku, topat e qeramikës prodhojnë më pak forcë centrifugale për çdo shpejtësi të caktuar.

Aplikacionet me shpejtësi të lartë funksionojnë më mirë me kushinetat e kontaktit këndor
Kushinetat e kontaktit këndor janë zgjidhja më e mirë e kushinetave për aplikime me shpejtësi të lartë.Një arsye është se topat janë më të vegjël dhe topat më të vegjël peshojnë më pak dhe prodhojnë më pak forcë centrifugale kur rrotullohen.Kushinetat e kontaktit këndor kanë gjithashtu një parangarkesë të integruar në kushinetat e cila punon me forca centrifugale për të rrotulluar siç duhet topat në kushinetë.
Nëse jeni duke projektuar një aplikacion me shpejtësi të lartë, atëherë do të dëshironi një kushinetë me precizion të lartë, zakonisht brenda klasës së saktësisë ABEC 7.
Një kushinetë me saktësi më të ulët ka "dhomë lëvizëse" më dimensionale kur prodhohet sesa një kushinetë me saktësi të lartë.Prandaj, kur kushinetat po përdoren me shpejtësi të lartë, topat rrotullohen me shpejtësi mbi kanalin e kushinetave me më pak besueshmëri, gjë që mund të çojë në një dështim të kushinetës.
Kushinetat me precizion të lartë prodhohen me standarde strikte dhe kanë shumë pak devijime nga specifikat kur prodhohen.Kushinetat me precizion të lartë janë të besueshëm për aplikacionet që shkojnë shpejt, sepse ato sigurojnë ndërveprim të mirë të topit dhe pistës.

Rrjedhja dhe ngurtësia e kushinetave
Dalja e kushinetave është sasia që një bosht rrotullohet nga qendra e tij gjeometrike ndërsa rrotullohet.Disa aplikacione, si boshtet e veglave prerëse, do të lejojnë vetëm një devijim të vogël në komponentët e tij rrotullues.
Nëse jeni duke projektuar një aplikacion si ky, atëherë zgjidhni një kushinetë me saktësi të lartë, sepse do të prodhojë rrjedhje më të vogla të sistemit për shkak të tolerancave të ngushta në të cilat është prodhuar kushinetat.
Ngurtësia e kushinetave është rezistenca ndaj forcës që bën që boshti të devijojë nga boshti i tij dhe luan një rol kyç në minimizimin e rrjedhjes së boshtit.Ngurtësia e kushinetave vjen nga ndërveprimi i elementit rrotullues me pistën.Sa më shumë të shtypet elementi rrotullues në vendkalim, duke shkaktuar deformim elastik, aq më i lartë është ngurtësia.

Ngurtësia e kushinetave zakonisht kategorizohet nga:
Ngurtësia boshtore
Ngurtësia radiale
Sa më i lartë të jetë ngurtësia e kushinetave, aq më shumë forcë nevojitet për të lëvizur boshtin kur përdoret.
Le të shohim se si funksionon kjo me kushinetat e kontaktit këndor preciz.Këto kushineta zakonisht vijnë me një kompensim të prodhuar midis rrugës së brendshme dhe të jashtme.Kur vendosen kushinetat e kontaktit këndor, hiqet zhvendosja, gjë që bën që topat të shtypen në pistë pa ndonjë forcë të jashtme aplikimi.Kjo quhet ngarkim paraprak dhe procesi rrit ngurtësinë e kushinetave edhe para se kushinetat të shohin ndonjë forcë aplikimi.

Lubrifikimi i kushinetave
Njohja e nevojave tuaja për lubrifikimin e kushinetave është e rëndësishme për zgjedhjen e kushinetave të duhura dhe duhet të merret parasysh herët në një dizajn aplikimi.Lubrifikimi jo i duhur është një nga shkaqet më të zakonshme të dështimit të kushinetës.
Lubrifikimi krijon një shtresë vaji midis elementit rrotullues dhe kanalit mbajtës që ndihmon në parandalimin e fërkimit dhe mbinxehjes.
Lloji më i zakonshëm i lubrifikimit është yndyra, e cila përbëhet nga një vaj me një agjent trashës.Agjenti trashës e mban vajin në vend, kështu që nuk do të largohet nga kushinetat.Ndërsa topi (kushineta me top) ose rul (mbështjellësi) rrotullohet mbi yndyrën, agjenti trashës ndahet duke lënë vetëm shtresën e vajit midis elementit të rrotullimit dhe rrugës së mbajtësit.Pasi të kalojë elementi rrotullues, vaji dhe agjenti trashës bashkohen përsëri.
Për aplikime me shpejtësi të lartë, njohja e shpejtësisë me të cilën vaji dhe trashësi mund të ndahen dhe të ribashkohen është e rëndësishme.Kjo quhet aplikacioni ose vlera mbajtëse n*dm.
Përpara se të zgjidhni një yndyrë, duhet të gjeni vlerën ndm të aplikacioneve tuaja.Për ta bërë këtë shumëzoni RPM-të e aplikacioneve tuaja me diametrin e qendrës së topave në kushinetë (dm).Krahasoni vlerën tuaj ndm me vlerën maksimale të shpejtësisë së yndyrës, e vendosur në fletën e të dhënave.
Nëse vlera juaj n*dm është më e lartë se vlera maksimale e shpejtësisë së yndyrës në fletën e të dhënave, atëherë yndyra nuk do të jetë në gjendje të sigurojë lubrifikim të mjaftueshëm dhe do të ndodhë një dështim i parakohshëm.
Një tjetër opsion lubrifikimi për aplikime me shpejtësi të lartë janë sistemet e mjegullës së vajit që përziejnë vajin me ajrin e kompresuar dhe më pas e injektojnë atë në kanalin e mbajtësve në intervale të matura.Ky opsion është më i kushtueshëm se lubrifikimi me yndyrë, sepse kërkon një sistem të jashtëm përzierjeje dhe matjeje dhe ajër të kompresuar të filtruar.Sidoqoftë, sistemet e mjegullës së vajit i lejojnë kushinetat të funksionojnë me shpejtësi më të larta ndërsa gjenerojnë një sasi më të ulët nxehtësie sesa kushinetat me yndyrë.
Për aplikime me shpejtësi më të ulët, një banjë me vaj është e zakonshme.Një banjë vaji është kur një pjesë e kushinetës është zhytur në vaj.Për kushinetat që do të funksionojnë në mjedise ekstreme, një lubrifikant i thatë mund të përdoret në vend të një lubrifikuesi me bazë nafte, por jetëgjatësia e kushinetës zakonisht shkurtohet për shkak të natyrës së prishjes së filmit të lubrifikantit me kalimin e kohës.Ka disa faktorë të tjerë që duhet të merren parasysh kur zgjidhni një lubrifikant për aplikimin tuaj, shihni artikullin tonë të thelluar “Gjithçka që duhet të dini rreth lubrifikimit të kushinetave.

Përmbledhje: Si të zgjidhni një kushinetë
Si të zgjidhni kushinetën e duhur për aplikimin tuaj:

Gjeni ngarkesën mbajtëse dhe kapacitetin e ngarkesës
Së pari, dini llojin dhe sasinë e ngarkesës mbajtëse që aplikacioni juaj do të vendosë në kushinetë.Ngarkesat e vogla dhe të mesme zakonisht funksionojnë më mirë me kushinetat e topit.Aplikimet me ngarkesë të rëndë zakonisht funksionojnë më mirë me kushinetat me rul.

Njihni shpejtësinë e rrotullimit të aplikacionit tuaj
Përcaktoni shpejtësinë e rrotullimit të aplikacionit tuaj.Shpejtësitë e larta (RPM) zakonisht funksionojnë më mirë me kushinetat e topit dhe shpejtësitë më të ulëta zakonisht funksionojnë më mirë me kushinetat me rul.

Faktori në rrjedhjen dhe ngurtësinë e kushinetave
Ju gjithashtu dëshironi të përcaktoni se çfarë lloj ndërprerjeje do të lejojë aplikacioni juaj.Nëse aplikacioni lejon që të ndodhin vetëm devijime të vogla, atëherë ka shumë të ngjarë që zgjidhja juaj më e mirë është një kushinetë topash.

Gjeni lubrifikimin e duhur për nevojat tuaja të kushinetave
Për aplikime me shpejtësi të lartë, llogaritni vlerën tuaj n*dm dhe nëse është më e lartë se shpejtësia maksimale e yndyrës, atëherë yndyra nuk do të jetë në gjendje të sigurojë lubrifikim të mjaftueshëm.Ka mundësi të tjera si mjegullimi i vajit.Për aplikime me shpejtësi të ulët, një banjë me vaj është një zgjedhje e mirë.
Pyetje?Inxhinierët tanë në terren do të donin të bisedonin me ju dhe t'ju ndihmonin të zgjidhni kushinetën më të mirë për aplikimin tuaj.