Hvordan reducerer kuglelejer friktionen i maskiner?

1. Rullende bevægelse: Nøglen til hvorfor kuglelejer kan reducere friktionen i maskiner ligger i designet af deres rullende bevægelse. Kuglelejer indeholder mange sfæriske kugler indeni, som er placeret på løbebanen mellem inder- og yderringe. Når lejet udsættes for en ekstern belastning, begynder kuglerne at rulle på løbebanerne i de indre og ydre ringe i stedet for at glide direkte på overfladen som et glideleje. Denne rullende bevægelse reducerer i høj grad den relative bevægelse mellem kontaktflader og reducerer derved friktion og energitab. Fordelen ved rullende bevægelse er, at det i det væsentlige er en form for rullefriktion snarere end glidende friktion. Ved rullefriktion er kontaktpunktet mellem kuglen og de indre og ydre ringe faktisk kun et øjebliks kontakt. Så fortsætter bolden med at rulle fremad, og kontaktpunktet flytter sig hurtigt til næste position. Denne øjeblikkelige kontaktfunktion reducerer i høj grad friktionsarealet og kontakttiden mellem kontaktfladerne og reducerer således friktionsdannelsen. Den rullende bevægelse hjælper også med at sprede belastningen, hvilket giver den en mere jævn belastningsfordeling inde i lejet. Hver bold tager en del af belastningen og overfører den til den omgivende løbebane, hvorved koncentrationen af ​​lokal belastning inde i lejet reduceres. Denne ensartede belastningsfordeling hjælper med at reducere lejeslid og træthed, hvilket forlænger lejernes levetid. Rullende bevægelse gør det muligt for kuglelejer at reducere friktionen i maskineri på en mere effektiv måde. Gennem rullende bevægelse reducerer kuglelejer den relative bevægelse mellem kontaktflader, reducerer genereringen af ​​friktion og spreder belastningen, hvilket forbedrer effektiviteten og pålideligheden af ​​systemet.

2. Fordel belastningen: Kuglerne inde i kuglelejet kan effektivt sprede belastningen, hvilket får den til at danne en mere ensartet belastningsfordeling inde i lejet. I modsætning hertil er belastningen i et glideleje normalt koncentreret på kontaktfladen, hvilket let fører til lokal spændingskoncentration, som igen forårsager friktion og slid. Ved at sprede belastningen kan kuglelejer reducere kontaktspændingen mellem lejet og akslen, forlænge lejets levetid og forbedre systemets pålidelighed og holdbarhed.

3. Lille kontaktflade: Rulleelementerne i kuglelejer har et mindre kontaktareal end glidelejernes glideflader. Det betyder, at kuglelejer under en given belastning er i stand til at reducere friktionen mellem kontaktflader. Mindre kontaktareal betyder mindre friktion, hvilket reducerer energitab og varmeudvikling, forbedrer systemets effektivitet og energibesparelse.

4. Smøresystem: Kuglelejer er normalt udstyret med et smøresystem, såsom fedt inde i lejet eller smøreolie udenfor. Disse smøremidler kan danne en smørende film på kuglelejets kontaktflade, hvilket reducerer friktionskoefficienten, reducerer rullefriktion og friktion mellem kuglerne og de indre og ydre spor. Et godt smøresystem kan reducere lejets driftstemperatur, reducere friktionstab og forlænge lejets levetid.

5. Præcisionsfremstilling: Kuglelejer fremstilles normalt ved hjælp af præcisionsfremstillingsprocesser for at sikre størrelsen og tilpasningsnøjagtigheden af ​​de forskellige dele inde i lejet. Denne præcisionsfremstilling kan reducere friktion og friktion inde i lejet og forbedre rotationsnøjagtigheden og stabiliteten af ​​lejet. Præcisionsfremstilling kan også sikre, at de indvendige dele af lejet passer godt til de udvendige dele, hvilket reducerer friktion og energitab, og dermed forbedrer effektiviteten og ydeevnen af ​​systemet.