Các vòng bi cuộn cong là chìa khóa để hỗ trợ tải radial và trục

Hãy tưởng tượng một chiếc xe tải chở hàng đầy tải đang di chuyển trên những con đường núi gồ ghề. Điều gì đảm bảo bánh xe quay trơn tru trong khi chịu được trọng lượng và lực lượng khổng lồ từ mọi hướng?Câu trả lời có lẽ nằm ở vòng bi cuộn congNhững thành phần cơ học dường như đơn giản này đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống công nghiệp và giao thông hiện đại.

Vòng bi cuộn cong là vòng bi yếu tố cuộn có thiết kế độc đáo cho phép chúng xử lý cả lực phóng xạ (chân đối với trục) và lực trục (tương tự với trục).Điều này làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi quản lý tải phức tạpKhông giống như vòng bi quả chủ yếu xử lý tải radial, vòng bi cuộn cong phân phối tải hiệu quả thông qua các cuộn hình nón và đường cong,cải thiện đáng kể khả năng tải và tuổi thọ.

Chìa khóa cho vòng bi cuộn cong nằm trong hình học hình nón của chúng. Cả hai đường đua bên trong và bên ngoài đều tạo thành các phần của nón, trong khi các cuộn chính nó đều cong.các trục của đường đua và cuộn sẽ hội tụ ở một điểm chung dọc theo trục chính của vòng biHình học này đảm bảo các con lăn duy trì chuyển động đồng trục trong quá trình hoạt động, ngăn ngừa ma sát trượt giữa bề mặt con lăn và đường đua.

Thiết kế hình nón tạo ra bề mặt tiếp xúc tuyến tính thay vì các điểm tiếp xúc được tìm thấy trong vòng bi quả..Ngoài ra, hình học đảm bảo tốc độ tiếp xúc của mỗi con lăn phù hợp với tốc độ đường đua của nó, loại bỏ sự mòn khác biệt.

Một vòng bi cuộn cong điển hình bao gồm bốn thành phần chính:

• Nhẫn bên trong (côn):Bao gồm đường đua cong bên trong và thường phù hợp chặt chẽ với trục quay.
• Nhẫn bên ngoài (chén):Nằm trong đường đua cong bên ngoài và thường được gắn trong lắp đặt vòng bi.
• Vòng cuộn:Các yếu tố cuộn cong chuyển tải giữa các vòng trong khi cho phép xoay.
• Chuồng:Duy trì khoảng cách cuộn đúng để ngăn ngừa tiếp xúc và ma sát giữa cuộn trong khi hướng dẫn chúng vào đường đua.

Vòng bên trong, cuộn và lồng thường tạo thành một tập hợp hình nón không thể tách rời, trong khi vòng ngoài vẫn là một thành phần tách biệt của cốc.

Việc lắp đặt xác định khoảng trống bên trong của vòng bi cuộn cong bằng cách điều chỉnh vị trí trục của nón so với cốc.Nhiều ứng dụng sử dụng tải trước Ứng dụng lực trục để loại bỏ khoảng trống để tăng độ cứng và độ chính xác của vòng biTrong khi tải trước cải thiện khả năng tải và kháng rung, nó cũng làm tăng ma sát và tạo ra nhiệt.

Các vòng bi cuộn cong theo hệ thống đặt tên được xác định bởi tiêu chuẩn ISO 355.đảm bảo khả năng thay thế giữa các nhà sản xuất.

Nguồn gốc của vòng bi coni có nguồn gốc từ cuối thế kỷ 19. vào ngày 23 tháng 3 năm 1895, John Lincoln Scott, một nông dân và thợ mộc từ Wilmot, Indiana, đã cấp bằng sáng chế một thiết kế vòng bi cho "xoang, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi, xe hơi.vận chuyển, hoặc các phương tiện có bánh khác. " Vòng xích của anh ta sử dụng hai bộ cuộn hình trụ với đường kính khác nhau được gắn trên bề mặt hình nón.Henry Timken phát triển vòng bi cuộn cong hiện đại vào năm 1898.

Là một nhà sản xuất xe ngựa ở St. Louis với ba bằng sáng chế lò xo, Timken đạt được thành công thương mại với sự đổi mới của mình.vòng bi bánh dựa trên vòng bi tạp chí đơn giản dễ bị ma sát và quá nóng do bôi trơn không đầy đủThiết kế của Timken đã giảm đáng kể ma sát thông qua các cuộn hình nón, tạo ra các vòng bi hiệu quả và bền hơn.

Trước khi có vòng bi cuộn cong, hầu hết các trục sử dụng vòng bi tạp chí (đẩy) bao gồm một vỏ hình trụ bao quanh trục một phần bằng dầu bôi trơn.Chúng dựa vào các tấm bôi trơn để giảm ma sát giữa các bề mặtTuy nhiên, dầu bôi trơn không đủ gây ra sự cố nhanh chóng từ nhiệt ma sát.

Thiết kế của Timken phân phối cân bằng tải trọng từ trục đến khung thông qua cuộn coni, giảm đáng kể ma sát.Điều này tạo ra vòng bi đặc biệt bền có khả năng hoạt động hàng trăm ngàn km mà không cần bảo trì trong nhiều ứng dụng.

Nhờ sức chịu tải và độ bền vượt trội của chúng, vòng bi cuộn cong đóng vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp:

• Vòng bi bánh xe ô tô:Đồng thời xử lý các lực dọc (đường tâm) và chiều ngang (đường trục) để xoay bánh xe trơn tru.
• Thiết bị nông nghiệp / xây dựng / khai thác mỏ:Chống được tải trọng nặng trong môi trường khắc nghiệt.
• Các hộp số và máy giảm tốc:Hỗ trợ trục quay để truyền điện hiệu quả.
• Máy tuabin gió:Mang tải trọng khổng lồ trong trục chính và hộp số.
• Các hộp trục đường sắt:Đảm bảo vận hành tàu an toàn bằng cách hỗ trợ trục.
• Sử dụng khác:Động cơ, trục cánh quạt, chênh lệch và hệ thống robot.

Nhiều ứng dụng sử dụng vòng bi cuộn cong theo cặp (trái sang sau hoặc mặt đối mặt) để quản lý tải trọng trục từ cả hai hướng.Ứng dụng hạng nặng có thể kết hợp hai hoặc bốn hàng vòng bi vào các đơn vị duy nhất để tăng công suất.

Vòng lăn coni là các vòng lăn có tính linh hoạt có khả năng xử lý các tải trọng tâm và trục kết hợp.và độ tin cậy làm cho họ thành phần thiết yếu trên các hệ thống công nghiệp và giao thông vận tảiTừ bánh xe đến tua-bin gió, những vòng bi này lặng lẽ hỗ trợ cơ sở hạ tầng hiện đại