Designul de bază al rulmenților de alunecare le permite să suporte două tipuri de bază de sarcină în același timp. Mecanismul rulmentului este strâns legat de proprietățile fizice ale peliculei de ulei lubrifiant. Iată cum sunt suportate aceste două încărcări:
1. Sarcină radială: forță de sprijin perpendiculară pe axă
Când gâtul arborelui se rotește, lubrifiantul este strâns într-un spațiu de pană între carcasa rulmentului și gâtul arborelui, formând un film de ulei cinetic fluid. Pelicula de ulei produce presiune care susține greutatea gâtului arborelui și forțele radiale externe (cum ar fi angrenarea angrenajului și tensiunea curelei). De exemplu, într-un rulment al arborelui cotit al unui motor de automobile, pelicula de ulei trebuie să poată rezista la impactul exploziv al mișcării în jos a pistonului, împiedicând în același timp gâtul arborelui să intre în contact direct cu carcasa rulmentului.
Caracteristici cheie:
Grosimea peliculei de ulei de ulei: stabilitatea peliculei de ulei este controlată prin ajustarea jocului dintre gâtul arborelui și carcasa rulmentului, de obicei de 0,001 până la 0,002 ori diametrul arborelui).
Adaptarea excentricității: atunci când sarcina radială crește, gâtul osiei este ușor deformat, iar grosimea peliculei de ulei este reglată automat pentru a menține lubrifierea. Elasticitatea materialului: Tampoanele de rulment sunt de obicei realizate din metale moi, cum ar fi aliajul babbitt, și a căror deformare elastică compensează erorile de fabricație și previne suprasarcina locală.
2. Sarcină axială: împingere paralelă cu arborele
Lagărele de alunecare pot rezista forțelor axiale ale plăcuțelor de împingere sau ale unei pelicule de ulei de capăt. Acesta este de obicei utilizat în aplicații în care deplasarea axială trebuie să fie limitată (de exemplu, compresoare și turbine). Tampoanele lagărelor de tracțiune sunt de obicei proiectate cu caneluri elicoidale sau suprafețe teșite, iar efectul de presiune dinamică al rotației este utilizat pentru a forma o peliculă de ulei împotriva împingerii sau tensiunii axiale. De exemplu, rulmenții axiali din arborele de propulsie marine trebuie să fie capabili să reziste la tracțiunea axială enormă generată de elice și să împiedice mișcarea arborelui.
Caracteristici cheie:
Unghiul pernei: suprafața de contact dintre suportul de împingere și umărul arborelui este proiectată la un unghi ușor (de obicei 5 până la 15 grade) pentru a echilibra presiunea filmului de ulei și scurgerea.
Segment flotant: rulmenții mari de tracțiune sunt construiți cu mai multe perne, fiecare dintre ele plutește independent pentru a se adapta la dilatarea termică și la fluctuațiile de sarcină.
Design de răcire: Căldura de frecare generată de sarcinile axiale trebuie disipată prin circulația uleiului sau prin sistemul de răcire extern pentru a preveni ruperea peliculei de ulei. Efecte sinergice ale două încărcări
În condiții reale de funcționare, rulmenții de alunecare trebuie adesea să facă față sarcinilor radiale și axiale simultan. De exemplu:
Transmisia cu roți dințate elicoidale: Forțele de angrenare a angrenajului sunt defalcate într-o componentă radială (suportată de rulmenți cilindrici) și o componentă axială (suportată de rulmenți axiali).
Turbină: rulmentul combinat al turbinei cu abur adoptă un design radial-integrat pentru a simplifica structura și a îmbunătăți fiabilitatea.
Propulsia elicei: Lagărul de la pupa trebuie să reziste atât la sarcina radială hidrodinamică, cât și la sarcina axială de tracțiune a elicei. Adoptarea rulmenților conici pentru a realiza încărcături bidirecționale.