Analiza trenja koeficijenta ležajeva igala i njihovih prednosti izvedbe

Pregled koeficijenta trenja Ležajevi s valjkama s iglama
Kao što naziv sugerira, valjani element ležajeva igala je vitak valjak za iglu. Ovaj dizajn omogućuje da ležaj osigurava veliku nosivost čak i kad je radijalni prostor ograničen. Njegov koeficijent trenja važan je pokazatelj za mjerenje otpora trenja ležaja tijekom rada i obično fluktuira između 0,0020 i 0,0035. Ova izuzetno niska vrijednost znači da pod istim uvjetima opterećenja, ležajevi valjka igle mogu učinkovitije smanjiti gubitak energije i poboljšati ukupnu učinkovitost sustava u usporedbi s drugim vrstama ležajeva.

Analiza utjecajnih čimbenika
Koeficijent trenja ležajeva igala nije fiksan, ali na njega utječu razni faktori:

Dizajn ležaja: Uključujući broj valjka s iglama, raspored, kut kontakta i odabir materijala unutarnjih i vanjskih prstenova, sve izravno utječu na koeficijent trenja. Na primjer, optimiziranje rasporeda valjka s iglama može dodatno smanjiti trenje, dok korištenje materijala s visokom tvrdoćom i niskim koeficijentom trenja može značajno poboljšati performanse ležaja.

Uvjeti rada: poput brzine, veličine opterećenja, temperature i vibracija, promjene u tim čimbenicima uzrokovat će fluktuacije u koeficijentu trenja. Osobito pod brzim uvjetima rada ili teškim opterećenjima, porast trenja i temperature unutar ležaja bit će značajniji, a posebnu pažnju treba posvetiti stanju podmazivanja kako bi se održao stabilni koeficijent trenja.
Metoda podmazivanja: Podmazivanje je ključni faktor u smanjenju trenja ležaja i produljenju života. Uobičajene metode podmazivanja za ležajeve igala uključuju podmazivanje masnoće, podmazivanje uljne kupelji i podmazivanje ulja. Različite metode podmazivanja ne samo da utječu na koeficijent trenja, već utječu i na performanse raspršivanja topline i otpornost na habanje ležaja.
Posebnost valjka s iglama s punim kompletom
Kao posebna vrsta ležaja igala s iglama, ležaj igle s punim kompletom ima strukturno obilježje da je broj valjanih elemenata velik i usko raspoređen, gotovo zauzimajući cijeli prostor ležaja. Iako ovaj dizajn poboljšava kapacitet opterećenja, on također čini svoj koeficijent trenja relativno visokim, obično u rasponu od 0,0025 do 0,0035. To je zato što se kontaktno područje između valjka igala unutar ležaja punog kompleta i između valjka s iglama i unutarnjih i vanjskih prstenova povećava, povećavajući tako otpor trenja. Međutim, čak je i u takvim uvjetima njegov koeficijent trenja još uvijek mnogo niži od kliznog ležaja, što odražava visoku učinkovitost ležaja valjka u dizajnu.

Usporedba s kliznim ležajevima
Klizni ležajevi, kao još jedan uobičajeni tip ležaja, obično imaju koeficijent trenja između 0,08 i 0,12, što je mnogo veće od onog u ležajevima igala. Klizni ležajevi uglavnom se oslanjaju na podmazivanje filma nafte kako bi se smanjilo trenje, ali pod velikim opterećenjem, velikom brzinom ili oštrim radnim uvjetima, naftni film može se slomiti, što rezultira povećanim trenjem i habanjem. Suprotno tome, ležajevi valjka s iglama zamjenjuju klizni kontakt s valjanim kontaktom, što u velikoj mjeri smanjuje otpor trenja, smanjuje gubitak energije i poboljšava učinkovitost prijenosa. Osim toga, ležajevi valjka igle također imaju veću preciznost i krutost, što može bolje udovoljiti potrebama preciznih strojeva i visoko preciznih sustava prijenosa.