Ložiska jsou jednou z klíčových součástí převodovek a jsou také často poškozenými součástmi převodovek. Přitom ve srovnání s obecným hřídelovým systémem je výběr, aplikace, montáž a údržba ložisek v převodovce velmi komplikovaná. Jaké jsou tedy potíže při aplikaci ložisek převodovky a na co je třeba věnovat pozornost?
Složitá síla
Když převodovka běží, točivý moment a otáčky se přenášejí mezi vstupní hřídel a výstupní hřídel. Přenos točivého momentu se provádí v procesu záběru ozubených kol a záběrová síla bude generována během procesu záběru ozubených kol.
Pokud je ozubené kolo čelní ozubené kolo, je tato záběrová síla čistě obvodová síla. Tato obvodová síla je radiálním zatížením celého hřídelového systému při pohledu z kolmého úhlu.
Je-li ozubené kolo šroubové nebo kuželové atd., má záběrová síla ozubeného kola kromě obvodové složky také axiální složku. Síla této axiální složky je axiální silou hřídelového systému.
Na některých hřídelích ozubených kol někdy zabírá několik ozubených kol s ozubenými koly na jiných hřídelích, takže dojde k vícenásobnému axiálnímu a radiálnímu zatížení. Směr těchto zatížení v prostoru souvisí se sítí. Při výpočtu ložiskové síly je nutné rozložit a syntetizovat a nakonec vypočítat skutečné zatížení ložiska.
Navíc, když převodovka běží, kolísá-li vnější krouticí moment, kolísá záběrová síla ozubených kol, což způsobí kolísání síly v ložisku. To vše komplikuje silovou analýzu ložisek převodovky. Ekvivalentní zpracování je třeba provést při provádění skutečné kontroly životnosti.
komplexní rychlost
Různé hřídele v převodovce mají různé rychlosti otáčení, od pomaloběžných hřídelí po vysokorychlostní hřídele, ložiska na každém hřídeli se otáčejí stejnou rychlostí a rychlosti otáčení na různých hřídelích jsou různé. Tím se doba přestavby při výpočtu kontroly životnosti ložiska liší.
Různé požadavky na otáčky vedou k rozdílům ve volbě rychlosti ložiska při výběru ložiska.
Například pro vysokorychlostní hřídele mohou být vybrána ložiska s lepší schopností otáčení, jako jsou kuličková ložiska s hlubokou drážkou, kuličková ložiska s kosoúhlým stykem a kuželíková ložiska.
Pro pomaloběžné hřídele budou vybrána ložiska s velkou únosností, jako jsou válečková ložiska, dokonce i válečková ložiska plné délky, kuželíková ložiska atd.
Mazání je složité
Ze základního principu mazání není těžké poznat, že teplota, otáčky a zatížení ložiska mají přímý vliv na mazání ložiska.
Pokud jde o rychlost otáčení, rychlost otáčení vysokorychlostního hřídele a nízkorychlostního hřídele ložiska převodovky je odlišná a velikost ložiska je také odlišná. V důsledku toho může být někdy obtížné vybrat mazivo, které splňuje širokou škálu požadavků na rychlost otáčení. Při praktických volbách často nastává dilema a je třeba udělat nějaké kompromisy.
Z hlediska zatížení je těžké zatížení pomaloběžné hřídele a lehké zatížení rychloběžné hřídele dvojicí protikladů. Když je viskozita nízká, je pro nízkorychlostní ložisko hřídele obtížné vytvořit olejový film, a když je viskozita vysoká, vysokorychlostní hřídel ovlivní tvorbu tepla.
Teplotně má mazání uvnitř převodovky samo o sobě určitou funkci odvodu tepla a záběr ozubených kol je zdrojem vývinu tepla převodovky. Teplotní rozdíl různých hřídelů převodovky souvisí se záběrem a teplota ložiska souvisí se vzdáleností přenosu tepla od ozubeného kola. Vliv různých teplot na viskozitu mazání objektivně existuje, ale vlivem proudění mazacího oleje se teplo přenáší spolu s prouděním.
Komplexní konstrukce hřídelového systému
V ložiskových systémech převodovek se často vyskytují axiální síly související se zatížením, proto se pro párování volí ložiska s axiální únosností. Přitom přesnost axiální polohy celého hřídelového systému ovlivňuje nejen ložisko, ale ovlivňuje i přesnost záběru ozubeného kola, což je pro konstrukci převodovky velmi důležité. Při konstrukci hřídelového systému má hřídel nejen určitou tuhost a přesnost polohování v radiálním směru, ale také v axiálním směru. Proto konstrukce ložiskových systémů převodovek často využívá křížově umístěnou konstrukci.
Ve struktuře křížového polohování ložiskového systému převodovky se zohledňuje nejen polohování, ale také přesnost polohování. Když je ozubené kolo vystaveno axiální síle, pohyb celého hřídele v axiálním směru by měl být v přijatelném rozsahu.
Současně, když převodovka pracuje, celý systém se zahřeje a stupeň tvorby tepla a odvodu tepla různých částí se liší, což má za následek různé teploty skříně, hřídele, ozubeného kola a ložiskové komory. chladný stav. To ovlivní zbytkovou vůli uvnitř ložiska v křížově umístěné konfiguraci. Při návrhu hřídelového systému převodovky je proto nutné uvažovat s vlivem různých teplot na vůli ložisek v hřídelovém systému.
Ve skutečnosti při chodu převodovky dochází k vlivu zatížení a vlivu teploty současně, proto je nutné komplexně provést odpovídající kontrolní výpočet.
Výsledkem vlastního kontrolního výpočtu ve výše uvedené úloze je axiální, radiální tolerance a přesnost ložiskové komory a hřídele.