Come evitare il surriscaldamento di cuscinetti a sfera di scanalatura profonda in applicazioni ad alta velocità

In applicazioni ad alta velocità, cuscinetti a sfera per scanalature profonde sono uno dei tipi più comunemente usati. A causa della loro struttura semplice, della forte capacità di carico e dell'ampia gamma di applicazioni, i cuscinetti a sfera di scanalature profonde sono ampiamente utilizzati in varie apparecchiature meccaniche. Tuttavia, durante il funzionamento ad alta velocità, il surriscaldamento dei cuscinetti diventa spesso la causa principale del degrado delle prestazioni, della vita abbreviata e del fallimento delle attrezzature. Pertanto, come evitare efficacemente il surriscaldamento dei cuscinetti a sfera di scanalature in applicazioni ad alta velocità è diventato al centro dell'attenzione nel settore.

Cause di surriscaldamento di cuscinetti a sfera di scanalatura profonda in applicazioni ad alta velocità
Durante la rotazione ad alta velocità, gli anelli interni ed esterni, gli elementi di rotolamento e le gabbie dei cuscinetti a sfera di scanalature profonde si muoveranno l'uno rispetto all'altro. A causa dell'esistenza di attrito e forze di contatto, questi componenti genereranno molto calore quando funzionano ad alta velocità. Se il cuscinetto non è lubrificato sufficientemente, il carico è troppo pesante o la temperatura non è correttamente controllata, il calore non può essere dissipato nel tempo, con conseguente surriscaldamento del cuscinetto.
Calore dell'attrito: l'attrito all'interno del cuscinetto è la causa principale della generazione di calore. Quando gli elementi rotolanti del cuscinetto entrano a contatto con le superfici ad anello interno ed esterno, il calore viene generato a causa dell'attrito scorrevole tra gli elementi rotolanti e la pista. Quando si corre ad alta velocità, la velocità di generazione di questo calore di attrito supera di gran lunga la capacità di dissipazione del calore del cuscinetto, che può facilmente portare a temperature eccessive.
Lubrificazione insufficiente: la funzione dell'olio o del grasso lubrificante è quella di ridurre l'attrito all'interno del cuscinetto e togliere efficacemente il calore. Se non c'è abbastanza olio lubrificante o il metodo di lubrificazione è improprio, il calore dell'attrito si accumulerà, causando il surriscaldamento del cuscinetto.
Rotazione ad alta velocità: all'aumentare della velocità, la frequenza di movimento e i tempi di contatto all'interno dell'aumento del cuscinetto, con conseguente aumento dell'attrito e del calore. Soprattutto ad alta velocità, se la progettazione e la selezione del cuscinetto non lo tengono conto, il cuscinetto è soggetto a surriscaldamento.

Come evitare il surriscaldamento di cuscinetti a sfera di scanalatura profonda
Ottimizza il sistema di lubrificazione
La selezione e la progettazione del sistema di lubrificazione sono cruciali per il controllo della temperatura dei cuscinetti a sfera di scanalatura profonda. In applicazioni ad alta velocità, la viscosità, la quantità e la qualità dell'olio lubrificante influenzano direttamente la gestione della temperatura del cuscinetto. Un sistema di lubrificazione ragionevole può effettivamente ridurre il calore dell'attrito e togliere il calore in eccesso.
Viscosità dell'olio lubrificante: nelle applicazioni ad alta velocità, è molto importante scegliere la giusta viscosità dell'olio lubrificante. La viscosità troppo bassa non può isolare efficacemente la superficie dell'attrito, con conseguente rottura del film oleo e un aumento dell'attrito. La viscosità troppo elevata renderà il flusso di olio male e genererà facilmente più calore di attrito. In generale, la scelta di un lubrificante completamente sintetico a bassa viscosità nelle applicazioni ad alta velocità può adattarsi meglio alle condizioni ad alta velocità.
Selezione di grasso: per alcune applicazioni speciali ad alta velocità, il grasso è più conveniente da usare. La scelta del grasso con coefficiente di attrito basso e stabilità a lungo termine può impedire effettivamente il surriscaldamento. In condizioni di lavoro estreme, il grasso sintetico ha una migliore resistenza ad alta temperatura rispetto al grasso tradizionale.
Sostituzione di lubrificazione regolare: durante l'uso a lungo termine, l'olio e il grasso lubrificano ridurranno l'effetto di lubrificazione dovuta all'ossidazione termica e all'accumulo di inquinanti, portando al surriscaldamento. Pertanto, l'ispezione regolare del sistema di lubrificazione e la sostituzione dell'olio o del grasso lubrificante sono misure chiave per mantenere il funzionamento stabile a lungo termine dei cuscinetti.
Design ragionevole della struttura del cuscinetto
Il design del cuscinetto ha un impatto significativo sulle sue prestazioni di dissipazione del calore. I cuscinetti a sfera di scanalatura profonda in applicazioni ad alta velocità devono garantire che il loro design strutturale possa disperdere efficacemente il calore generato ed evitare il surriscaldamento.
Cuscinetti Design ad anello interno ed esterno: nel design dei moderni cuscinetti a sfera di scanalature profonde, le superfici ad anello interno ed esterno sono generalmente elaborate con precisione e trattate con superficie per ridurre l'attrito e migliorare la dissipazione del calore. Ad esempio, l'uso di elaborazione in pista e livellamento di superficie più elevato può ridurre significativamente il coefficiente di attrito.
Aumentare l'angolo di contatto del cuscinetto: al fine di aumentare la capacità di carico del cuscinetto e ridurre l'attrito, l'angolo di contatto del cuscinetto a sfera di scanalatura profonda può essere adeguatamente aumentato durante la progettazione per ridurre il calore generato dal carico.
Utilizzare materiali in ceramica: i materiali in ceramica hanno un coefficiente di attrito inferiore e una migliore conduttività termica rispetto all'acciaio. L'uso di elementi di rotolamento realizzati in materiali misti ceramici o ceramici può ridurre efficacemente il calore generato durante il funzionamento ad alta velocità e ridurre il rischio di surriscaldamento.
Rafforzare il sistema di raffreddamento del cuscinetto
Durante il funzionamento ad alta velocità, oltre all'ottimizzazione della lubrificazione e della progettazione dei cuscinetti, anche il sistema di raffreddamento del cuscinetto è molto importante. Un efficace sistema di raffreddamento può aiutare i cuscinetti a sfera di scanalature profonde a togliere il calore in tempo per evitare che la temperatura del cuscinetto sia troppo elevata.
Sistema di raffreddamento a circolazione forzata: installando un sistema di raffreddamento a olio forzato, la fluidità dell'olio lubrificante può essere migliorata e il calore può essere rapidamente portato via e riciclato. Dopo aver attraversato il cuscinetto, l'olio di raffreddamento può togliere il calore dell'attrito e ridurre la temperatura del cuscinetto.
Dispositivi di raffreddamento esterni: i dispositivi di raffreddamento esterni come ventole e dissipatori di calore possono anche aiutare a mantenere il cuscinetto a una temperatura più bassa. Questi dispositivi sono generalmente installati all'esterno dell'apparecchiatura per ridurre la temperatura del cuscinetto aumentando il flusso d'aria e la superficie della dissipazione del calore.