En tant que structure typique d'un palier lisse, les conditions de travail et l'équipement peuvent être résumés comme suit. Une analyse systématique a été réalisée sur la base de leurs principes de fonctionnement et de leurs pratiques d'ingénierie :
1. Conditions de travail de base applicables
Surcharge-à vitesse élevée
Support principal : roulement à col axial grâce à la rotation du col de l'arbre pour former un film d'huile cunéiforme, utilisant l'effet de pression hydrodynamique pour obtenir une lubrification. La rigidité du film d’huile est directement liée à la capacité portante du film d’huile.
Équipement typique : systèmes de support de rotor pour machines rotatives, telles que turbines à vapeur, générateurs et grands compresseurs.
Températures extrêmes et environnements corrosifs
Avantages matériels : les paliers lisses sont fabriqués à partir de matériaux résistants aux températures élevées, tels que les alliages Babbit à base de plomb ou d'étain, et peuvent résister à des températures supérieures à 150 degrés. Les coussinets non métalliques - (tels que le PTFE et le graphite) conviennent aux environnements corrosifs.
Application : roulements de vilebrequin de moteur à combustion interne, roulement de pompe de traitement chimique.
Exigences élevées de précision et de stabilité
Caractéristiques dynamiques : le roulement coulissant à patin inclinable s'ajuste automatiquement à travers le patin, élimine la pression sur les bords et atteint une grande stabilité. Par exemple, une broche de machine-outil CNC adopte des roulements à cale multi-huile amovibles, le jeu radial peut être ajusté à 5-15 μm, la précision de rotation atteint le niveau micrométrique.
Support des données : la simulation COMSOL montre que le rapport de vis sans fin (reflétant la stabilité du rotor) du roulement incliné est inférieur de plus de 30 % à celui du roulement fixe.
Scénarios de charges lourdes à faible{{0}vitesse et de charges d'impact
Applicabilité de la lubrification limite : les roulements à billes fonctionnent grâce à une lubrification limite à de faibles vitesses inférieures à 1,5 m/s (coefficient de frottement 0,05-0,1). Par exemple, des broches et des bagues pour les machines de construction et des points de charnière pour les équipements miniers.
Mesures de renforcement : l'utilisation de graisse EP) extrême pression ou l'ajout de lubrifiant solide au bisulfure de molybdène peut améliorer la capacité portante 2 à 3 fois.
2. Équipement d'application typique
Énergie et électricité
Turbine/générateur à vapeur : paliers cylindriques, elliptiques ou multi-pales utilisés pour supporter la charge radiale du rotor, tandis que les roulements combinés de poussée-axe-col sont soumis à la poussée axiale (par exemple, un certain type de roulement combiné de turbine à vapeur a une charge axiale de 500 kN).
Ensemble générateur d'éolienne : le roulement d'arbre adopte une combinaison de roulements à rouleaux coniques à double rangée et de roulements à billes, adaptés à la variation de pas et au mouvement de lacet.
Secteur des machines industrielles
Broche de machine-outil : la broche de meuleuse de haute précision adopte des roulements à coin fixes multi-huile. L'huile basse-pression (pression 0,5-2 mpa) est fournie par une pompe hydraulique, formant un film d'huile qui évite les frottements secs à l'entrée et à la sortie. Les roulements à cale mobiles multi-huiles conviennent aux vitesses élevées et aux charges légères (vitesse de rotation supérieure à 400 tr/min).
Boîte de vitesses : l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses robuste-est doté de paliers lisses et est combiné à un système d'alimentation en huile forcée (débit de 50 à 100 L/min) pour assurer la formation continue d'un film d'huile.
Dans le domaine des transports
Système de propulsion du navire : le tube d'étambot du grand navire adopte des roulements à billes en alliage blanc, l'eau de mer comme fluide lubrifiant. la théorie de la cavitation JFO est utilisée pour modifier la zone de fracture du film d'huile afin de s'adapter aux conditions de charge variables.
Transport ferroviaire : le roulement des moteurs de traction ferroviaire-à grande vitesse adopte une structure composite à rouleaux radiaux, qui prend en compte les exigences de vitesse élevée-et de charge d'impact.
Équipement pour conditions de travail particulières
Pompe principale d'énergie nucléaire : roulements à billes à pression statique, via le système d'alimentation en huile externe pour former un film d'huile à haute pression (pression 10-15 MPa), pour obtenir un fonctionnement sans usure, exigences sismiques de sécurité nucléaire.
Aéronautique : un arbre turbo haute-pression de moteur aéronautique adopte un roulement à paillettes avec une structure de support ondulée pour un environnement à haute température et à haute -vitesse (vitesse > 20 000 r/min, température > 500 degrés).
3. Points forts de la sélection et de la conception
Sélection des méthodes de lubrification
Conditions de fonctionnement à grande-vitesse (vitesse de surface > 10 m/s) : la préférence est donnée à l'utilisation de bagues d'huile ou de pompes à huile sous pression pour l'alimentation en huile afin d'éviter une température excessive due à la lubrification à la graisse.
Conditions de fonctionnement à faible vitesse et à forte charge : utilisez de la graisse sous pression ou des roulements à billes semi-lubrifiés (tels que des manchons en bronze fritté) pour une auto-lubrification par stockage d'huile dans les pores.
Optimisation des paramètres géométriques
Rapport d'aspect (L/D) : généralement 0.5 -1.5. À des vitesses élevées et des charges légères, il peut être augmenté jusqu'à plus de 2 pour améliorer la stabilité.
Épaisseur du film d'huile : les valeurs de conception sont généralement de 0,01 à 0,1 mm et doivent être supérieures à la taille des pores du filtre (par exemple . 5 microns) pour éviter les rayures des particules.
Correspondance des matériaux
Matériau du chargeur : acier allié à haute résistance (par exemple . 42CrMo), surface trempée à HRC55-60 pour la résistance à l'usure.
Matériaux de revêtement de roulement : l'alliage Babbitt à base d'étain-(ZCSnSb11-6) convient aux applications à vitesse élevée et à charges légères, tandis que l'alliage Babbitt à base de plomb (ZCPbSb16-2) convient aux applications à vitesse moyenne et à charges lourdes.