Există două tipuri de forțe axiale de preîncărcare a lagărelor. Una este forța de preîncărcare constantă a presiunii, iar cealaltă este forța de preîncărcare a poziționării.La preîncărcarea constantă a presiunii, rigiditatea radială a lagărului crește ușor odată cu creșterea vitezei de rotație, în timp ce rigiditatea axială și unghiulară scade rapid.La preîncărcarea poziționării, rigiditatea radială, axială și unghiulară a rulmenților crește rapid odată cu creșterea vitezei de rotație, dar creșterea rigidității axiale și unghiulare este relativ delicată.
1. Influența preîncărcării
Odată cu creșterea preîncărcării, rigiditatea radială, axială și unghiulară a rulmentului crește ușor, dar influența este foarte mică.În comparație cu preîncărcarea poziționării, acest efect este mai semnificativ pentru preîncărcarea constantă a presiunii.Acest lucru se datorează faptului că creșterea preîncărcării crește unghiul de contact al inelelor interioare și exterioare, precum și creșterea sarcinii de contact, care crește rigiditatea radială, axială și unghiulară.Cu toate acestea, schimbarea sarcinii de contact și a unghiului de contact cauzată de preîncărcare este mică în comparație cu schimbarea cauzată de viteza de rotație și de deplasarea pieselor, astfel încât influența asupra rigidității lagărului este limitată.Acesta este și motivul pentru care schimbarea sub preîncărcarea poziționării este mai mică decât cea sub preîncărcare cu presiune constantă.
2. Influența razei de curbură a canalului
Odată cu creșterea razei de curbură a canalului inelar interior și exterior, rigiditatea radială, axială și unghiulară scade, dar acest efect este foarte mic. Doar în cazul preîncărcării poziționării, schimbarea rigidității este puțin mai evidentă, ceea ce se datorează faptului că creșterea razei de curbură a canalului crește deformarea de contact.Prin urmare, influența razei de curbură a canalului asupra rigidității poate fi ignorată atunci când se alege în general raza de curbură a canalului.
3. Influența numărului de bile
Rigiditatea radială, axială și unghiulară crește ușor odată cu creșterea numărului de bile sub preîncărcare.Creșterea numărului de bile va crește rigiditatea, dar aceeași preîncărcare, creșterea numărului de bile va reduce sarcina de contact, deși efectul combinat al acestora poate crește rigiditatea rulmentului, dar mai puțin.
Sub preîncărcare constantă a presiunii, rigiditatea radială crește semnificativ odată cu creșterea numărului de bile, în timp ce rigiditatea axială și unghiulară scade odată cu creșterea vitezei de rotație la o anumită valoare, dar schimbarea este foarte mică.Acest lucru se datorează faptului că, sub preîncărcare constantă a presiunii, creșterea bilelor face ca sarcina de contact a inelului intern să scadă, dar în același timp să scadă unghiul de contact al inelului interior. Acțiunea lor combinată face ca rigiditatea radială a lagărului să crească semnificativ, în timp ce rigiditatea axială și unghiulară scade ușor.
Prin urmare, atunci când numărul de bile crește, preîncărcarea trebuie mărită în mod corespunzător. Doar atunci când sarcina de contact este aceeași, rigiditatea rulmentului poate fi mărită prin creșterea numărului de bile.
4. Influența diametrului bilei
Rigiditatea radială, axială și unghiulară a mingii a crescut ușor odată cu creșterea diametrului mingii sub preîncărcare.Pe măsură ce diametrul bilei crește, forța centrifugă a bilei crește, unghiul de contact al inelului exterior scade și unghiul de contact al inelului interior crește, dar sarcina de contact a inelelor interioare și externe crește în același timp. Efectul combinat al celor două crește rigiditatea lagărului.Schimbarea forței centrifuge are un efect redus asupra sarcinii de contact în condițiile preîncărcării de poziționare, astfel încât schimbarea diametrului mingii are un efect redus asupra rigidității.
La preîncărcarea constantă a presiunii, rigiditatea radială crește odată cu creșterea diametrului bilei, în timp ce rigiditatea axială și unghiulară scade, dar influența este mică.Acest lucru se datorează faptului că forța centrifugă a bilei crește odată cu creșterea diametrului bilei, unghiul de contact al inelelor interioare și exterioare scade, iar sarcina de contact a inelului exterior crește, în timp ce sarcina de contact a inelului interior este practic neschimbată. , deci rigiditatea radială crește, în timp ce rigiditatea axială și unghiulară scade ușor.Prin urmare, reducerea diametrului mingii nu numai că îmbunătățește performanța vitezei, dar, de asemenea, nu reduce performanța rigidității.Acest lucru demonstrează, de asemenea, teoretic că mingea mică redusă este una dintre tendințele de dezvoltare ale rulmenților axului.
5. Influența unghiului de contact inițial
Când unghiul de contact inițial crește, rigiditatea radială scade semnificativ, în timp ce rigiditatea axială și unghiulară crește semnificativ.Pe măsură ce unghiul de contact inițial crește, componenta radială a rigidității contactului scade în timp ce componenta axială crește. În același timp, sarcina de contact scade sub aceeași preîncărcare.
Sub preîncărcare constantă a presiunii, creșterea unghiului de contact inițial face ca rigiditatea radială să scadă semnificativ.La viteză redusă, rigiditatea axială și unghiulară crește, dar la viteză mare, este aproape neschimbată.Acest lucru se datorează faptului că, sub presiune constantă, inelele interioare și exterioare permit deplasarea axială. Pentru a menține echilibrul forțelor, unghiul de contact al inelului exterior este aproape aproape de zero, iar unghiul de contact inițial are un efect redus asupra unghiului de contact al inelului exterior.În mod similar, atunci când unghiul de contact inițial crește, sarcina de contact scade sub aceeași preîncărcare.
Prin urmare, creșterea unghiului de contact inițial al rulmentului poate îmbunătăți rigiditatea axială și unghiulară la preîncărcarea poziționării, în timp ce creșterea unghiului de contact inițial nu poate îmbunătăți rigiditatea axială și unghiulară la preîncărcarea presiunii constante, dar poate reduce rigiditatea radială.