Следвайте ме на:
Всичко, което трябва да знаете за радиалната и вътрешната хлабина на лагерите
На пръв поглед, лагери са относително прости механични части. Анализът на вътрешната им геометрия обаче разкрива, че те са много сложни. Например, съответствието на сачмите спрямо пистата, радиалният хлабина и броят на сачмите влияят върху способността на сачмен лагер да поддържа товари при различни условия. Обикновено сачмените и другите търкалящи се лагери са проектирани и сглобени с лека вътрешна разхлабеност между търкалящите елементи (сачмите) и каналите. Това разхлабване създава радиална хлабина и аксиална хлабина в лагера.
Трябва да се отбележи, че поради естеството на техния дизайн и конструкция, вътрешната геометрия на иглените, ролковите и конусните ролкови лагери е много различна от тази на сачмените лагери. Например конусните ролкови лагери са уникални с това, че хлабината в лагера се регулира по време на монтажа. Радиалната хлабина и вътрешната хлабина на работния лагер са най-важните от всички търкалящи се елементи. В този лист с техническа информация (TIS) дискусиите за контактен ъгъл, деформация, крайна хлабина и предварително натоварване се отнасят предимно за сачмени лагери.
Радиалната хлабина или вътрешната хлабина на лагера е вътрешната радиална хлабина в лагера и е измерената стойност на общото радиално движение на външния пръстен по отношение на вътрешния пръстен в равнина, перпендикулярна на оста на лагера. Сачмените лагери се сглобяват до стойности на радиална хлабина в зависимост от желания диапазон. Радиалната хлабина се определя от действителните диаметри на каналите и диаметъра на топката.
Радиалната хлабина може да се провери на сглобени лагери с помощта на специално проектирани измервателни уреди. При измерване на радиалната хлабина лагерът се подлага на стандартно натоварване, за да се осигури пълен контакт между всички компоненти на лагера. По отношение на миниатюрни и тънкопрофилни лагери при такова натоварване, измерената стойност е по-голяма от посочената стойност за радиална хлабина. Това се дължи на еластична деформация. В тези случаи се използват компенсационни фактори.
Определение за аксиална хлабина в сачмен лагер
Аксиален или краен хлабина е максималното относително аксиално движение на вътрешния пръстен по отношение на външния пръстен. Крайната хлабина е пряко свързана с радиалната хлабина на сачмения лагер. В повечето системи за номериране аксиалната хлабина обикновено не е посочена.
Често има объркване с „хлабавост“ и ниво на прецизност. Радиалната хлабина се определя независимо от ABEC класове на търпимост за пръстени. При сачмените лагери в повечето случаи вътрешното разхлабване трябва да се отстрани в процеса на сглобяване чрез прилагане на аксиално предварително натоварване върху двойката лагери. Това може да се постигне с подложки, пружини, закрепващи гайки и/или други техники за сглобяване. Аксиалното предварително натоварване също е важен проектен параметър, който влияе както на производителността, така и на живота. Предварителното натоварване е обяснено по-подробно в отделен технически информационен лист (TIS).
Контактен ъгъл в сачмен лагер
Кога лагери са аксиално предварително натоварени се установява контактен ъгъл. Контактният ъгъл е ъгълът между равнина, перпендикулярна на оста на лагера, и линия, свързваща двете контактни точки между топката и вътрешните и външните канали. Първоначалният контактен ъгъл е контактният ъгъл, когато лагерът е подложен на минималната аксиална сила или натоварване, необходимо за отстраняване на разхлабването, произтичащо от радиалната хлабина. Допълнително приложените аксиални натоварвания допълнително ще увеличат контактния ъгъл. Колкото по-голяма е стойността на радиалната хлабина в лагера, толкова по-голям ще бъде полученият контактен ъгъл.
В повечето приложения на лагерите радиалната хлабина от функционална гледна точка е критична от аксиалната. В резултат на това се превърна в стандартна спецификация за закупуване.
Общи съображения относно дизайна:
Изборът на стойността на радиалната хлабина в конкретно приложение на лагера е важно съображение при проектирането. Както беше описано по-горе, радиалната хлабина пряко влияе върху контактния ъгъл и аксиалната или крайната хлабина на лагера. В допълнение, по време на работа това е важен фактор, който оказва значително влияние върху други фактори като шум, вибрации, топлина, напрежение, деформация, разпределение на натоварването и живот на умора.
монтаж:
Трябва да се избере по-слаба или по-голяма стойност на радиалната хлабина, когато лагерът е монтиран с помощта на интерферентни съединители. Радиалната хлабина в лагера се намалява след монтаж поради деформация на вътрешните или външните пръстени. При миниатюрни лагери с пръстени с много тънко напречно сечение, радиалната хлабина е намалена с приблизително 80% от действителното количество смущения. Радиалната хлабина след монтажа е основното съображение при проектирането. Следователно трябва да се извърши изследване на толерантността на свързващите компоненти и трябва да се направи компенсация за намесата при максимално състояние на материала. За максимален живот е желателно положително разстояние след монтажа.
Зареждане:
Когато сачмен лагер е подложен на тяга Зареждане, по-високият контактен ъгъл ще доведе до намалени напрежения на топката към каналите. По-високите стойности на радиалната хлабина водят до по-високи стойности на контактния ъгъл. При тези условия това ще осигури по-дълъг живот на лагера, по-нисък въртящ момент и по-малко аксиално отклонение. В ситуация на чиста тяга увеличението с 15° на контактния ъгъл може да доведе до над 70% намаление на контактното напрежение (топка към канал).
Когато сачмен лагер е подложен на чисти радиални натоварвания (или радиално натоварване с ниско аксиално натоварване), обикновено се препоръчва по-ниска радиална хлабина. Това разпределя натоварването върху по-голям брой топки. Въпреки това, особено при миниатюрни лагери, лагерите с ниска радиална хлабина не трябва да се подлагат на намесване. Това може да доведе до отрицателен клирънс и драстично да намали живота.
Неправилно подравняване и позициониране:
По-високите стойности на радиалната хлабина позволяват по-голямо отклонение и трябва да бъдат избрани в случаите, когато има висока степен на деформация на вала. Трябва да се отбележи, че въпреки че сачменият лагер има способността да компенсира (около 1° или по-малко), несъосността значително намалява живота на лагера. Въпреки това, в случаи с леки натоварвания, въздействието на незначително разместване може да бъде поносимо.
По-строгите стойности на радиалната хлабина разбира се ще контролират и ограничат радиалното движение.
Когато аксиалното позициониране трябва да се контролира или е желателна крайната хлабина „нула“, се препоръчва крайната хлабина да бъде премахната чрез прилагане на аксиално предварително натоварване чрез подложки, шайби или други методи за сглобяване. Трябва да се имат предвид и дуплексните лагери. Не е препоръчително да се използват ниски стойности на радиалната хлабина за контролиране на крайната хлабина.
Температура:
Когато съществува висок температурен градиент между вътрешния и външния пръстен, се препоръчва по-свободна радиална хлабина.
Скорост:
Както бе споменато по-рано, високите стойности на радиалния хлабина водят до високи стойности на контактния ъгъл. Когато лагерът се върти, комплектът от сачми (или съчмено допълнение) се върти около кръга на стъпката на лагера, всяка топка се върти около собствената си ос и върху сачмите действат въртящи се моменти. Големината на въртящия момент е свързана с контактния ъгъл. С увеличаване на скоростта на въртене, въртящите се сили, действащи върху топките, се увеличават и има плъзгащо действие между топките и каналите. Това приплъзване води до повреда на смазочния филм, повишена топлина и потенциална преждевременна повреда. Балансът между ползите от напрежението при намаляване на контактния ъгъл трябва да се претегли спрямо потенциала за повреда на смазката поради приплъзване на сачмата.
Задаване на радиален просвет:
Не е практично или може би дори възможно да се произведе група от лагери, които всички имат точно една и съща радиална хлабина. Това е така, защото всички характеристики на компонентите на лагера (вътрешен канал на пръстена, канал на външен пръстен и сачми), които влияят на радиалната хлабина, имат свързани с тях производствени допуски. Производителите измерват и сортират лагерните пръстени и сачми, така че да могат да бъдат „сравнени“ по време на процеса на сглобяване, за да постигнат специфичен диапазон на радиална хлабина за група (или производствена партида) лагери.
Има няколко начина за определяне на радиалния просвет. Спецификациите на радиалната хлабина обикновено зависят от производителя. Пълните описания на номерата на частите са описани подробно в отделен технически информационен лист (TIS). AUB определя радиалния просвет, както следва:
За сачмени лагери с метрична конструкция (миниатюрни и инструменти) с диаметър на отвора по-малък от 10 mm.
Клирънс символ | MC1 | MC2 | MC3 | MC4 | MC5 | MC6 | |
Действителен клирънс в uM | мин | 0 | 3 | 5 | 8 | 13 | 20 |
макс | 5 | 8 | 10 | 13 | 20 | 28 | |
Действителен просвет в инчове | мин | 0 | 0.0001 | 0.0002 | 0.0003 | 0.0005 | 0.0008 |
макс | 0.0002 | 0.0003 | 0.0004 | 0.0005 | 0.0008 | 0.0011 | |
За сачмени лагери с инчов дизайн (миниатюрни и инструменти) с диаметър на отвора по-малък от 10 mm.
КОД AST | Действителен диапазон на радиален просвет в инчове | Класификация |
K13 или P13 | .0001 до .0003 | Стегнат |
K25 или P25 | .0002 до .0005 | Нормален |
K58 или P58 | .0005 до .0008 | Хлабав |
K811 или P811 | .0008 до .0011 | Екстра свободен |
За сачмени лагери с дълбок канал с диаметър на отвора 10 mm или повече се използват следните таблици.
Вътрешен просвет за радиални сачмени лагери Deep Grove в микрометри
Вътрешен просвет за радиални сачмени лагери Deep Grove в инчове (.0001”)
