Thảo luận về mối quan hệ giữa tải trọng của động cơ và tốc độ giới hạn

1. Các chức năng cơ bản và các loại vòng bi động cơ
Chức năng chính của vòng bi động cơ là để hỗ trợ trục quay, giảm khả năng chống ma sát và đảm bảo độ chính xác và độ ổn định xoay vòng. Theo các cấu trúc và nguyên tắc làm việc khác nhau, vòng bi động cơ có thể được chia thành hai loại: vòng bi lăn và vòng bi trượt. Trong số đó, vòng bi lăn được sử dụng rộng rãi trong động cơ do hiệu quả cao, ma sát thấp và bảo trì dễ dàng. Vòng bi lăn chứa các yếu tố lăn (như bóng thép, con lăn), vòng trong, vòng ngoài và lồng. Tải được truyền qua cuộn của các phần tử lăn để đạt được vòng quay của trục.

2. Ảnh hưởng của tải đến ma sát bên trong và hao mòn vòng bi động cơ
Trong quá trình làm việc, vòng bi động cơ cần phải chịu được tải trọng xuyên tâm, tải trọng trục hoặc tải trọng kết hợp từ rôto động cơ. Kích thước của tải trọng trực tiếp ảnh hưởng đến sự phân bố ứng suất bên trong ổ trục, áp suất tiếp xúc giữa phần tử lăn và đường đua và trạng thái bôi trơn. Khi tải tăng, khu vực tiếp xúc giữa phần tử lăn và đường đua giảm, áp suất tiếp xúc tăng, dẫn đến tăng nhiệt độ cục bộ, mỏng hoặc thậm chí vỡ màng bôi trơn, do đó làm trầm trọng thêm ma sát và hao mòn.

Sự gia tăng ma sát không chỉ tiêu thụ thêm năng lượng và làm giảm hiệu quả của động cơ, mà còn tạo ra nhiệt, làm tăng thêm thiệt hại mệt mỏi của vật liệu ổ trục. Mặc trực tiếp dẫn đến sự gia tăng trong giải phóng mặt bằng, ảnh hưởng đến độ chính xác và độ ổn định xoay vòng. Trong trường hợp nghiêm trọng, nó thậm chí có thể gây ra rung động và tiếng ồn, rút ​​ngắn tuổi thọ dịch vụ của ổ trục.

3. Mối quan hệ giữa tốc độ tải và giới hạn
Tốc độ giới hạn đề cập đến tốc độ tối đa mà ổ trục có thể hoạt động ổn định trong một thời gian dài trong các điều kiện cụ thể. Nó bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như loại ổ trục, vật liệu, phương pháp bôi trơn, kích thước tải và điều kiện môi trường. Trong điều kiện các điều kiện khác vẫn không thay đổi, tải trọng càng lớn, ma sát và hao mòn bên trong ổ trục càng nghiêm trọng, hiệu ứng bôi trơn càng kém và nhiệt tăng lên do ổ trục. Các yếu tố này phối hợp với nhau để làm cho nhiệt độ của ổ trục cao hơn khi đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt, hiệu suất vật liệu giảm và tốc độ giới hạn giảm theo.

Cụ thể, tải trọng cao sẽ khiến ứng suất tiếp xúc giữa phần tử lăn và đường đua vượt quá ứng suất cho phép của vật liệu, tăng tốc độ hư hỏng mỏi vật liệu; Đồng thời, bôi trơn kém sẽ làm nặng thêm ma sát khô, tạo ra nhiều nhiệt, tăng nhiệt độ ổ trục và làm cho dầu mỡ hoặc dầu bôi trơn không thành công, hạn chế hơn nữa khả năng vận hành tốc độ cao của ổ trục.

4. Các biện pháp tối ưu hóa và đề xuất ứng dụng
Để cải thiện tốc độ giới hạn của vòng bi động cơ dưới tải trọng nặng, các biện pháp sau đây có thể được thực hiện:

Chọn vật liệu ổ trục hiệu suất cao: chẳng hạn như các yếu tố cán gốm, do mật độ thấp, độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt, chúng có thể giảm hiệu quả hệ số ma sát và tăng tốc độ giới hạn.
Tối ưu hóa hệ thống bôi trơn: Sử dụng chất bôi trơn thích hợp để đảm bảo bôi trơn tốt và giảm ma sát và hao mòn. Đối với các ứng dụng tốc độ cao và nặng, hãy xem xét sử dụng bôi trơn sương mù dầu hoặc bôi trơn khí thải dầu.
Tính toán và lựa chọn chính xác: Theo các đặc tính tải trong ứng dụng thực tế, tính toán chính xác loại ổ trục và kích thước cần thiết để tránh quá tải.
Tăng cường làm mát và tản nhiệt: Bằng cách thiết kế một hệ thống làm mát hiệu quả, kịp thời loại bỏ nhiệt được tạo ra bởi ổ trục và duy trì nhiệt độ hoạt động phù hợp.
Kiểm tra và bảo trì thường xuyên: Thường xuyên kiểm tra vòng bi để phát hiện và xử lý kịp thời hao mòn, lỏng lẻo và các vấn đề khác để kéo dài tuổi thọ của vòng bi.