Como evitar superaquecimento de rolamentos de esferas de ranhura profunda em aplicações de alta velocidade

Em aplicações de alta velocidade, rolamentos de esferas de ranhura profunda são um dos tipos mais usados. Devido à sua estrutura simples, forte capacidade de suporte de carga e ampla gama de aplicações, os rolamentos de esferas de ranhura profunda são amplamente utilizados em vários equipamentos mecânicos. No entanto, durante a operação de alta velocidade, o superaquecimento de rolamentos geralmente se torna a principal causa de degradação do desempenho, vida reduzida e falha do equipamento. Portanto, como evitar efetivamente o superaquecimento de rolamentos de esferas de ranhura profunda em aplicações de alta velocidade tornou-se um foco de atenção no setor.

Causas de superaquecimento de rolamentos de esferas de ranhura profunda em aplicações de alta velocidade
Durante a rotação de alta velocidade, os anéis interno e externo, elementos rolantes e gaiolas de rolamentos de esferas de ranhura profunda se moverão em relação um ao outro. Devido à existência de forças de atrito e contato, esses componentes gerarão muito calor ao executar em alta velocidade. Se o rolamento não for lubrificado o suficiente, a carga é muito pesada ou a temperatura não será controlada adequadamente, o calor não pode ser dissipado no tempo, resultando no superaquecimento do rolamento.
Calor de atrito: o atrito dentro do rolamento é a principal causa de geração de calor. Quando os elementos rolantes do rolamento entram em contato com as superfícies do anel interno e externo, o calor é gerado devido ao atrito deslizante entre os elementos rolantes e a pista. Ao executar em altas velocidades, a taxa de geração desse calor de atrito excede em muito a capacidade de dissipação de calor do rolamento, o que pode facilmente levar a temperaturas excessivas.
Lubrificação insuficiente: A função do óleo ou graxa lubrificante é reduzir o atrito dentro do rolamento e efetivamente tirar o calor. Se não houver óleo lubrificante suficiente ou o método de lubrificação for impróprio, o calor do fricção se acumulará, fazendo com que o rolamento superaqueça.
Rotação de alta velocidade: À medida que a velocidade aumenta, a frequência de movimento e os tempos de contato dentro do rolamento aumentam, resultando em aumento do atrito e calor. Especialmente em alta velocidade, se o design e a seleção do rolamento não levarem isso em consideração, o rolamento é propenso a superaquecimento.

Como evitar superaquecimento de rolamentos de esferas de ranhura profunda
Otimizar o sistema de lubrificação
A seleção e o design do sistema de lubrificação são cruciais para o controle de temperatura dos rolamentos de esferas de ranhura profunda. Em aplicações de alta velocidade, a viscosidade, a quantidade e a qualidade do óleo lubrificante afetam diretamente o gerenciamento de temperatura do rolamento. Um sistema de lubrificação razoável pode efetivamente reduzir o calor de atrito e tirar o excesso de calor.
Viscosidade do óleo lubrificante: Em aplicações de alta velocidade, é muito importante escolher a viscosidade do óleo lubrificante correto. Viscosidade muito baixa não pode efetivamente isolar a superfície de atrito, resultando em ruptura do filme de petróleo e aumento do atrito. Viscosidade muito alta fará com que o fluxo de óleo gere mal e facilmente gerará mais calor de atrito. Geralmente, a escolha de um lubrificante totalmente sintético de baixa viscosidade em aplicações de alta velocidade pode se adaptar melhor às condições de alta velocidade.
Seleção de graxa: para algumas aplicações especiais de alta velocidade, a graxa é mais conveniente de usar. Escolher graxa com baixo coeficiente de atrito e estabilidade a longo prazo pode efetivamente impedir o superaquecimento. Sob condições de trabalho extremas, a graxa sintética tem uma melhor resistência à alta temperatura que a graxa tradicional.
Substituição regular de lubrificação: Durante o uso a longo prazo, o óleo e a graxa lubrificantes reduzirão o efeito de lubrificação devido à oxidação térmica e acúmulo de poluentes, levando ao superaquecimento. Portanto, a inspeção regular do sistema de lubrificação e a substituição do óleo ou graxa lubrificantes são medidas-chave para manter a operação estável a longo prazo dos rolamentos.
Projeto razoável da estrutura de rolamentos
O design do rolamento tem um impacto significativo no desempenho de dissipação de calor. Os rolamentos de esferas de ranhura profunda em aplicações de alta velocidade devem garantir que seu projeto estrutural possa dispersar efetivamente o calor gerado e evitar superaquecimento.
ROLAMENTO DE ANEL INNER e EXTERNO DE ANEL: No design dos mancais modernos de esferas de ranhura profunda, as superfícies internas e externas do anel são geralmente processadas por precisão e tratadas na superfície para reduzir o atrito e melhorar a dissipação de calor. Por exemplo, o uso de processamento de pistas de maior precisão e suavização de superfície pode reduzir significativamente o coeficiente de atrito.
Aumente o ângulo de contato do rolamento: para aumentar a capacidade de carga do rolamento e reduzir o atrito, o ângulo de contato do rolamento de esferas da ranhura profundo pode ser aumentado adequadamente durante o projeto para reduzir o calor gerado pela carga.
Use materiais cerâmicos: os materiais cerâmicos têm um coeficiente de atrito mais baixo e uma melhor condutividade térmica que o aço. O uso de elementos rolantes feitos de materiais mistas de cerâmica ou cerâmica pode reduzir efetivamente o calor gerado durante a operação de alta velocidade e reduzir o risco de superaquecimento.
Fortalecer o sistema de refrigeração do rolamento
Durante a operação em alta velocidade, além da otimização do projeto de lubrificação e rolamento, o sistema de resfriamento do rolamento também é muito importante. Um sistema de refrigeração eficaz pode ajudar os rolamentos de esferas de ranhura profunda a tirar o calor a tempo para impedir que a temperatura do rolamento seja muito alta.
Sistema de resfriamento de circulação forçada: Ao instalar um sistema de resfriamento de óleo forçado, a fluidez do óleo lubrificante pode ser melhorada e o calor pode ser rapidamente retirado e reciclado. Depois de passar pelo rolamento, o óleo de resfriamento pode tirar o calor do atrito e reduzir a temperatura do rolamento.
Dispositivos de resfriamento externos: dispositivos de resfriamento externos, como ventiladores e dissipadores de calor, também podem ajudar a manter o rolamento a uma temperatura mais baixa. Esses dispositivos geralmente são instalados fora do equipamento para reduzir a temperatura do rolamento, aumentando o fluxo de ar e a área da superfície de dissipação de calor.