Cómo evitar el sobrecalentamiento de los rodamientos de bola de ritmo profundo en aplicaciones de alta velocidad

En aplicaciones de alta velocidad, rodamientos de bolas de ranura profunda son uno de los tipos más utilizados. Debido a su estructura simple, una fuerte capacidad de carga de carga y una amplia gama de aplicaciones, los rodamientos de bolas de ranura profunda se utilizan ampliamente en varios equipos mecánicos. Sin embargo, durante la operación de alta velocidad, el sobrecalentamiento de los rodamientos a menudo se convierte en la principal causa de degradación del rendimiento, vida útil y falla del equipo. Por lo tanto, cómo evitar efectivamente el sobrecalentamiento de los rodamientos de ranuras profundas en aplicaciones de alta velocidad se ha convertido en un foco de atención en la industria.

Causas de sobrecalentamiento de rodamientos de bolas de ranura profunda en aplicaciones de alta velocidad
Durante la rotación de alta velocidad, los anillos internos y externos, los elementos rodantes y las jaulas de rodamientos de bola de ranuras profundas se moverán entre sí. Debido a la existencia de fuerzas de fricción y contacto, estos componentes generarán mucho calor cuando se ejecutarán a altas velocidades. Si el rodamiento no se lubricado lo suficiente, la carga es demasiado pesada o la temperatura no se controla adecuadamente, el calor no se puede disipar en el tiempo, lo que resulta en el sobrecalentamiento del rodamiento.
Calor de fricción: la fricción dentro del rodamiento es la principal causa de generación de calor. Cuando los elementos rodantes del rodamiento entran en contacto con las superficies del anillo interno y externo, se genera calor debido a la fricción deslizante entre los elementos rodantes y la pista. Cuando se ejecuta a altas velocidades, la tasa de generación de este calor de fricción excede con creces la capacidad de disipación de calor del rodamiento, lo que puede conducir fácilmente a temperaturas excesivas.
Lubricación insuficiente: la función del aceite o grasa lubricante es reducir la fricción dentro del rodamiento y eliminar efectivamente el calor. Si no hay suficiente aceite lubricante o el método de lubricación es incorrecto, el calor de fricción se acumulará, lo que provocará que el rodamiento se sobrecaliente.
Rotación de alta velocidad: a medida que aumenta la velocidad, la frecuencia de movimiento y los tiempos de contacto dentro del rodamiento aumentan, lo que resulta en una mayor fricción y calor. Especialmente a altas velocidades, si el diseño y la selección del rodamiento no tienen esto en cuenta, el rodamiento es propenso al sobrecalentamiento.

Cómo evitar el sobrecalentamiento de los rodamientos de bola de ranura profunda
Optimizar el sistema de lubricación
La selección y el diseño del sistema de lubricación son cruciales para el control de temperatura de los rodamientos de bola de ranuras profundas. En aplicaciones de alta velocidad, la viscosidad, la cantidad y la calidad del aceite lubricante afectan directamente el manejo de la temperatura del rodamiento. Un sistema de lubricación razonable puede reducir efectivamente el calor de fricción y eliminar el exceso de calor.
Viscosidad del aceite lubricante: en aplicaciones de alta velocidad, es muy importante elegir la viscosidad del aceite lubricante correcto. La viscosidad demasiado baja no puede aislar efectivamente la superficie de fricción, lo que resulta en ruptura de la película de petróleo y una mayor fricción. La viscosidad demasiado alta hará que el aceite fluya mal y generará fácilmente más calor por fricción. En general, elegir un lubricante totalmente sintético de baja viscosidad en aplicaciones de alta velocidad puede adaptarse mejor a las condiciones de alta velocidad.
Selección de grasa: para algunas aplicaciones especiales de alta velocidad, la grasa es más conveniente de usar. Elegir la grasa con un coeficiente de bajo fricción y la estabilidad a largo plazo puede evitar efectivamente el sobrecalentamiento. En condiciones de trabajo extremas, la grasa sintética tiene una mejor resistencia de temperatura alta que la grasa tradicional.
Reemplazo de lubricación regular: durante el uso a largo plazo, el aceite y la grasa lubricante reducirán el efecto de lubricación debido a la oxidación térmica y la acumulación de contaminantes, lo que lleva a un sobrecalentamiento. Por lo tanto, la inspección regular del sistema de lubricación y el reemplazo de aceite o grasa lubricante son medidas clave para mantener el funcionamiento estable a largo plazo de los rodamientos.
Diseño razonable de la estructura del rodamiento
El diseño del rodamiento tiene un impacto significativo en su rendimiento de disipación de calor. Los rodamientos de bolas de ranura profunda en aplicaciones de alta velocidad deben garantizar que su diseño estructural pueda dispersar efectivamente el calor generado y evitar el sobrecalentamiento.
Diseño del anillo interno y externo del rodamiento: en el diseño de los rodamientos modernos de la bola de ranura profunda, las superficies del anillo interno y externo suelen ser procesados con precisión y tratadas en superficie para reducir la fricción y mejorar la disipación de calor. Por ejemplo, el uso del procesamiento de vías rangueras de mayor precisión y el suavizado de la superficie puede reducir significativamente el coeficiente de fricción.
Aumente el ángulo de contacto del rodamiento: para aumentar la capacidad de carga del rodamiento y reducir la fricción, el ángulo de contacto del rodamiento de bolas de ranura profunda se puede aumentar adecuadamente durante el diseño para reducir el calor generado por la carga.
Use materiales cerámicos: los materiales cerámicos tienen un coeficiente de fricción más bajo y una mejor conductividad térmica que el acero. El uso de elementos rodantes hechos de materiales mixtos de cerámica o cerámica puede reducir efectivamente el calor generado durante la operación de alta velocidad y reducir el riesgo de sobrecalentamiento.
Fortalecer el sistema de enfriamiento de los rodamientos
Durante la operación de alta velocidad, además de la optimización de la lubricación y el diseño del rodamiento, el sistema de enfriamiento del rodamiento también es muy importante. Un sistema de enfriamiento efectivo puede ayudar a los rodamientos de bolas de ranura profunda a quitar el calor a tiempo para evitar que la temperatura del rodamiento sea demasiado alta.
Sistema de enfriamiento de circulación forzada: al instalar un sistema de enfriamiento de aceite forzado, la fluidez del aceite lubricante se puede mejorar y el calor se puede quitar y reciclar rápidamente. Después de pasar por el cojinete, el aceite de enfriamiento puede quitar el calor de fricción y reducir la temperatura del rodamiento.
Dispositivos de enfriamiento externos: los dispositivos de enfriamiento externos, como los ventiladores y los disipadores de calor, también pueden ayudar a mantener el rodamiento a una temperatura más baja. Estos dispositivos generalmente se instalan fuera del equipo para reducir la temperatura del rodamiento al aumentar el flujo de aire y la superficie de disipación de calor.