Ležajevi su jedna od ključnih komponenti mjenjača, a često su i oštećeni dijelovi mjenjača. Istovremeno, u poređenju sa opštim sistemom vratila, izbor, primena, ugradnja i održavanje ležajeva u menjaču su veoma komplikovani. Dakle, koje su poteškoće u primjeni ležajeva mjenjača i na šta treba obratiti pažnju?
Kompleksna sila
Kada mjenjač radi, obrtni moment i brzina rotacije se prenose između ulaznog vratila i izlaznog vratila. Prijenos obrtnog momenta se vrši u procesu spajanja zupčanika, a sila spajanja će se generirati tokom procesa spajanja zupčanika.
Ako je zupčanik cilindrični zupčanik, tada je ova sila zahvata čista obimna sila. Ova obimna sila je radijalno opterećenje cijelog sistema osovine kada se gleda iz okomitog ugla.
Ako je zupčanik spiralni zupčanik ili konusni zupčanik, itd., sila zupčanika ima aksijalnu komponentu pored obodne komponente. Sila ove aksijalne komponente je aksijalna sila sistema osovine.
Na nekim vratilima zupčanika ponekad postoji nekoliko zupčanika koji se spajaju sa zupčanicima na drugim vratilima, tako da će biti višestruka aksijalna i radijalna opterećenja. Smjer ovih opterećenja u prostoru je povezan s mrežastim mrežama. Prilikom proračuna sile ležaja potrebno je razložiti i sintetizirati te na kraju izračunati stvarno opterećenje ležaja.
Osim toga, kada mjenjač radi, ako vanjski obrtni moment oscilira, fluktuira se i sila spajanja zupčanika, što će uzrokovati fluktuaciju sile ležaja. Sve ovo čini analizu sile ležajeva mjenjača složenijom. Ekvivalentna obrada se mora izvršiti kada se izvrši stvarna provjera vijeka trajanja.
kompleksna brzina
Različite osovine u mjenjaču imaju različite brzine rotacije, od osovina male brzine do vratila velike brzine, ležajevi na svakoj osovini se okreću istom brzinom, a brzine rotacije na različitim vratilima su različite. To čini vrijeme konverzije drugačijim prilikom izračunavanja provjere vijeka trajanja ležaja.
Različiti zahtjevi za brzinu dovode do razlika u izboru mogućnosti brzine ležaja tokom odabira ležaja.
Na primjer, za osovine velike brzine mogu se odabrati ležajevi s boljom brzinom rotacije, kao što su kuglični ležajevi s dubokim žljebovima, kuglični ležajevi s ugaonim kontaktom i konusni valjkasti ležajevi.
Za osovine male brzine biraju se ležajevi velike nosivosti, kao što su valjkasti ležajevi, čak i valjkasti ležaji pune dužine, konusni ležajevi itd.
Podmazivanje je komplikovano
Iz osnovnog principa podmazivanja nije teško saznati da temperatura, brzina i opterećenje ležaja imaju direktan utjecaj na podmazivanje ležaja.
Što se tiče brzine rotacije, brzina rotacije osovine velike brzine i osovine male brzine ležaja mjenjača je različita, a veličina ležaja je također različita. Kao rezultat toga, ponekad može biti teško odabrati mazivo koje ispunjava širok raspon zahtjeva za brzinom rotacije. U praktičnim izborima često postoji dilema i moraju se napraviti neki kompromisi.
Što se tiče opterećenja, veliko opterećenje osovine male brzine i lagano opterećenje osovine velike brzine su par kontradikcija. Kada je viskozitet nizak, ležaju osovine male brzine je teško da formira uljni film, a kada je viskozitet visok, vratilo velike brzine će utjecati na stvaranje topline.
Što se tiče temperature, podmazivanje unutar samog mjenjača ima određenu funkciju odvođenja topline, a spoj zupčanika je izvor stvaranja topline mjenjača. Razlika u temperaturi različitih osovina mjenjača je povezana sa zakačenjem, a temperatura ležaja je povezana s udaljenosti prijenosa topline od zupčanika. Utjecaj različitih temperatura na viskoznost podmazivanja objektivno postoji, ali zbog protoka ulja za podmazivanje toplina se prenosi zajedno sa protokom.
Složen dizajn sistema osovina
U sistemima ležajeva mjenjača često postoje aksijalne sile povezane s opterećenjem, pa se za uparivanje biraju ležajevi s kapacitetom aksijalnog opterećenja. Istovremeno, tačnost aksijalne pozicije čitavog sistema osovine ne utiče samo na ležaj, već utiče i na tačnost zahvata zupčanika, što je veoma važno za dizajn menjača. U dizajnu sistema osovine, osovina ne samo da ima određenu krutost i tačnost pozicioniranja u radijalnom smjeru, već i u aksijalnom smjeru. Stoga se u dizajnu sistema ležajeva mjenjača često koristi unakrsna struktura.
U strukturi poprečnog pozicioniranja sistema ležajeva mjenjača uzima se u obzir ne samo pozicioniranje, već i tačnost pozicioniranja. Kada je zupčanik izložen aksijalnoj sili, kretanje cijele osovine u aksijalnom smjeru treba biti unutar prihvatljivog raspona.
Istovremeno, kada menjač radi, ceo sistem će se zagrejati, a stepen stvaranja toplote i disipacije toplote različitih delova je različit, što rezultira različitim temperaturama kućišta, vratila, zupčanika i komore ležaja od hladnom stanju. Ovo će uticati na preostali zazor unutar ležaja u poprečnoj konfiguraciji. Zbog toga je pri projektovanju sistema osovine menjača potrebno uzeti u obzir uticaj različitih temperatura na zazor ležajeva u sistemu vratila.
Naime, kada mjenjač radi, istovremeno dolazi do utjecaja opterećenja i utjecaja temperature, pa je potrebno sveobuhvatno izvršiti odgovarajući proračun provjere.
Rezultat stvarnog proračuna kontrole u gore navedenom problemu je aksijalna, radijalna tolerancija i tačnost ležajne komore i osovine.