1) Commencez par la bonne famille de roulements et grade
«Oilsless» couvre plusieurs technologies, chacune avec différents plafonds pour la charge, la vitesse et la température.
- Manchons à métal fritté (imprégné d'huile): Bon pour P et V modéré, calme, économique.
- Composites polymères à base de PTFE ou PEEK: forte résistance chimique, faible frottement à basse vitesse, tolérante du début-stop.
- Bronze ou acier avec des bouchons de lubrifiant solide (par exemple, graphite, MOS₂): charge élevée, mouvement intermittent, environnements sales.
- SMIMINATS REFORMÉS FIBRE: Bonne raideur à poids, stable sur des températures plus larges.
Choisissez la famille qui correspond à votre facteur de stress dominant (haute température, charge de choc, produits chimiques de lavage, poussière abrasive, etc.). Ce seul choix supprime de nombreuses «limitations» avant de commencer.
2) Concevoir à la limite PV avec la marge
La contrainte classique est la limite PV (pression × vitesse de surface). Calculez à la fois de manière conservatrice et concevoir avec marge.
- Pression de contact p ≈ charge / (zone projetée) = w / (d × l) pour un roulement à manches du diamètre D et de la longueur L.
- Vitesse de surface V = π × D × N, avec n dans Rev / S (ou utilisez la courroie / vitesse linéaire pour les voies coulissantes).
Actes:
- Allongez L ou augmentez D pour réduire P, en équilibre avec l'espace et la déviation de l'arbre.
- Réduisez la vitesse ou le travail à une température élevée où la capacité PV baisse.
- Appliquer un facteur de conception (généralement 0,3 à 0,6 de la limite PV du catalogue) pour s'adapter au désalignement, à la croissance thermique et à la contamination.
3) Contrôle de la chaleur par friction: géométrie, matériaux et chemins de chaleur
L'élévation thermique accélère l'usure et adoucit les matrices de polymère.
- Étalez la charge: roulements plus longs ou divisez la charge sur plusieurs roulements. Deux roulements plus courts avec un espacement ≥ le diamètre de l'arbre fonctionnent souvent plus frais qu'un long roulement.
- Ajouter les chemins de chaleur: choisissez des boîtiers avec une conductivité thermique plus élevée (aluminium sur le plastique), ajouter des côtes ou un simple boss à ailettes et éviter la peinture isolante sur la poche de roulement.
- Préférez les métaux avec une bonne conductivité pour les types de plug-lubrifiés; Choisissez des notes de polymère avec un TG plus élevé pour les zones chaudes.
- Pour une rotation continue, considérons une micro-rainure en spirale peu profonde pour distribuer un lubrifiant et de l'air solides, mais évitez les rainures profondes qui coupent la zone de charge.
4) les tolérances, les ajustements et le support pour empêcher le chargement des bords
Le chargement des bords est une cause principale d'usure prématurée dans les roulements secs.
- Intrade de logement: la rondeur et la rectitude comptent autant que la taille nominale. Utilisez une véritable poche cylindrique; Évitez l'ovalité des boîtiers à paroi mince.
- Ajustements: La presse typique a des ajustements légers (par exemple, le boîtier H7 / roulement P6 pour les buissons à dos métallique); Vérifiez les recommandations des fournisseurs pour votre matériel. Trop d'écrasement déforme l'ID.
- Chamfrises et plombs: Ajouter des plombs de 30 à 45 ° sur le boîtier et le roulement OD pour éviter de raser le roulement pendant la presse.
- Support de l'arbre: garder les surplombs courts; Visez la durée de port qui limite la flexion de l'arbre sous la charge de pointe. Un point de départ commun est un espacement égal à 1–1,5 × le diamètre de l'arbre.
5) Finish, dureté et de la rondeur
Les roulements secs survivent sur une contre-zone stable.
- DUREUSE: pour les arbres métalliques, ≥ HRC 50 en service abrasif; Dans le service plus propre, HRC 35–45 peut suffire aux polymères.
- Finition: RA 0,2 à 0,8 μm est une fenêtre pratique. Trop lisse peut mourir de faim de la formation de films de transfert dans certaines grades PTFE; Trop rugueux accélère l'usure.
- Roundté / Rounout: Tenez-vous dans les 5 à 10 μm pour les petits diamètres où la précision est importante; Vérifiez la température de fonctionnement pour tenir compte de la croissance.
6) Compliance de désalignement et d'assemblage
Les roulements secs aiment le désalignement angulaire car le contact se concentre sur les bords.
- Utilisez des roulements sphériques ou des bagues sphériques-od dans des liens mal alignés.
- Si des bagues fixes sont nécessaires, ajoutez une caractéristique conforme: les boîtiers divisés, les bagues à paroi mince ou un manchon intermédiaire polymère peuvent accueillir de petites erreurs angulaires.
- Fournir des surfaces et des jauges de réduction d'assemblage qui rendent la coaxialité reproductible; Un désalignement introduit à l'assemblage éclipse souvent l'erreur d'usinage.
7) Gestion des contamination
Les particules abrasives effacent l'avantage de «pas d'huile».
- Sceau au niveau du système: scellés de contact simples, soufflets ou anneaux en feutre allongera considérablement la durée de vie.
- Pour un service poussiéreux, choisissez le bronze / acier à plug-lubrifié; Pour un service caustique humide, sélectionnez des composites PTFE remplis qui ne gonflent pas.
- Ajoutez des essuie-glaces et des gouttières de débris. Même une rainure de relief peu profonde devant la zone chargée peut piéger les amendes.
8) Stratégies de profil de mouvement
Start-stop, oscillation et micro-motions sont là où les roulements sans oids brillent - si cela correspond correctement.
- Mouvement oscillatoire: les types de PTFE et de plug-lubrifiés maintiennent le film mieux que le bronze fritté à de très petites amplitudes.
- Longue résidence sous charge: Utilisez des matériaux avec résistance au fluage (composites PEEK, PTFE à dos métallique). Augmentez la longueur du roulement pour réduire le stress de contact.
- Charges de choc: les buissons à dos métallique avec un lubrifiant solide tolèrent mieux l'impact que les polymères non remplis; Ajouter les arrêts mécaniques afin que les impulsions de pointe contournent le roulement.
9) Indemnités de température et d'environnement
Les roulements secs sont sensibles au module dépendant de la température et aux changements de phase lubrifiants.
- Dériter PV avec température selon les courbes du fournisseur; Appliquez d'abord le cas chaud dans votre pire pile.
- Pour le lavage ou l'aspirateur: évitez les types imprégnés d'huile qui reposent sur la pression de vapeur; Préférez les composites solides-lubrifiants ou remplis de PTFE.
- Humidité: Certains polymères absorbent l'eau et gonflent; Allouez la clairance radiale en conséquence et choisissez des notes de faible absorption pour un service humide.
10) Conception de dédouanement et course à pied
Le dégagement initial correct permet au film de transfert de se former sans crise.
- Déclaration radiale: cibler la plage recommandée du fournisseur à température de fonctionnement, pas à température ambiante. Calculez la croissance thermique de l'arbre et de l'ID de roulement.
- Breaking: Planifiez une courte exécution à une charge / vitesse réduite pour générer un film de transfert stable sur l'arbre pour les roulements basés sur PTFE.
- Évitez le pré-lubing avec de la graisse à moins que le fabricant ne le conseille; Certaines graisses entravent la formation de films de transfert.
11) Choix de disposition qui partagent la charge et empêchent la migration
- Utilisez des rondelles de poussée ou des bagues à bride pour transporter des charges axiales; Ne comptez pas seul sur les bords des manches.
- Arrêtez des colliers et des épaules: placez-les pour garder la zone chargée centrée sur la longueur du roulement, non bloqué à un bord.
- Si un flotteur axial est requis, fournissez des faces de poussée polies et sélectionnez les matériaux évalués pour le glissement radial / axial combiné.
12) Pratiques d'installation qui protègent la doublure
- Appuyez uniquement sur la coque extérieure rigide du roulement; Jamais sur la doublure mince.
- Gardez le roulement et le boîtier sec et exempts de scellants pendant la presse; L'attaque chimique pendant la guérison peut adoucir certaines doublures.
- Vérifiez l'ID après appuyez sur une prise GO / No-Go ou une jauge d'air; Les bagues à paroi mince peuvent ovaliser.
13) les commentaires du diagnostic et de la conception
Configurez des moyens d'apprendre des premiers articles et des premières unités de terrain.
- Mesurer l'élévation de la température à l'état d'équilibre; Signaux de montée excessive Signaux PV surcharge ou désalignement.
- Suivre le courant des systèmes motorisés; Une augmentation progressive indique une frottement croissant.
- Inspectez les motifs d'usure sur les pièces retournées: le film de transfert gris uniforme est sain; Les bords ou les stries brillants indiquent le chargement des bords; Le grain intégré indique les lacunes d'étanchéité.
14) Lorsque la lubrification limitée a du sens
«Oilsless» n'interdit pas toute lubrification; En service difficile, une minuscule aide peut débloquer la vie.
- Les revêtements de films secs sur l'arbre (MOS₂, DLC) réduisent l'usure de rodage.
- Une pâte clairsemée et compatible lors de la mise en service peut établir le film, puis se sécher.
- Si vous devez ajouter périodiquement de la graisse, choisissez une qui n'attaque pas la doublure et applique de très petites quantités pour éviter d'attirer le grain.
15) robustesse consciente des coûts
De nombreuses améliorations sont la géométrie ou les choix de processus plutôt que des matériaux coûteux:
- Deux bagues plus courtes avec une entretoise surpassent souvent une longue bague à un coût similaire.
- Une meilleure finition d'arbre et un essuie-poussière ont souvent plus d'impact qu'une qualité de roulement premium.
- Un boss de logements en aluminium qui épaissit la poche et ajoute une nageoire simple réduit la distorsion et la chaleur avec un changement d'outillage minimal.
Liste de contrôle de sélection rapide
- Identifiez le facteur de stress dominant: chaleur, poussière, produits chimiques, choc ou vitesse continue.
- Choisissez la famille des roulements dont les limites intrinsèques s'alignent avec ce facteur de stress.
- Taille sur PV avec marge; Ajustez le diamètre / la longueur et le devoir de rester bien en dessous de la limite dans le cas chaud.
- Ingénieur les interfaces: dureté / finition de l'arbre, tolérance au logement, stratégie d'alignement, scellement.
- Valider avec des tests instrumentés; Lisez les motifs d'usure et itérez.
Appliquez ces étapes et vous convertissez les «limitations» typiques de Roulements sans oids - Plafond PV, accumulation de chaleur, usure de bord, sensibilité à la contamination - dans les contraintes de conception gérables. Si vous le souhaitez, dites-moi votre charge, votre vitesse, votre température et votre environnement, et je vais dimensionner un roulement, choisir une famille de matériaux et des notes de tolérance à un projet que vous pouvez laisser tomber sur un dessin.
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