Всичко, което трябва да знаете за лагерите с тънък профил

Всичко, което трябва да знаете за лагерите с тънък профил

Лагери с тънък профил са предназначени за приложения с ограничено пространство и помагат за посрещане на предизвикателни спецификации, които често се срещат във високотехнологични приложения. Конструкцията на лагери с тънко сечение помага да се спести място, да се намали теглото, да се подобри точността на движение и гъвкавостта на дизайна. Тези лагери с тънък профил са проектирани в ограничен брой ширини и дебелини/напречни сечения. Всяко напречно сечение има широк диапазон от размери на порите. Тъй като размерът на порите се увеличава, напречното сечение остава постоянно. Лагерите с тънък профил разполагат с изключително прецизни канали, които осигуряват гладка повърхност, която помага за намаляване на триенето. Лагерите също така разполагат с висококачествени сферични възли, за да осигурят плавно търкаляне. Лагерите с тънък профил се използват в индустрии като медицинско оборудване, роботика, строително оборудване, хранително-вкусова обработка и текстилни машини.

  • Спестява тегло

  • Спестява място

  • Намалява триенето

  • Висока скорост

  • Висока точност на въртене

  • Точно позициониране

  • Разнообразие от сечения и размери

Съдържание

Различни видове тънкопрофилни лагери

Няколко различни видове тънки лагери са налични в зависимост от нуждите на приложението. ABMA STD 26.2 – Инчови конструкции на сачмени лагери с тънък профил – Този стандарт определя допустимите отклонения за размерите, точността на движение и вътрешната хлабина. Лагерите с тънък профил се различават по размер и ширина в зависимост от тяхната употреба и приложение. Тези лагери са изградени от 52100 хромирана стомана и 440C неръждаема стомана. Те също се предлагат в серия, включително серия SR, Серия 6700, серия 6800, серия 63800 и серия 6900. Определени размери на тези лагери могат да бъдат произведени като отворени, екранирани или запечатани. Лагерите се считат за лагери с тънък профил, когато диаметърът на отвора е по-голям от 4 пъти радиалното напречно сечение. Има три типа контакт за тънки лагери: радиален контакт тип C, ъглов контакт тип A и четириточков контакт тип X.

Различни видове тънкопрофилни лагери
  • Тънкостенните лагери с радиален контакт C-тип се използват главно за поемане на радиални натоварвания.

  • Тънкопрофилните лагери с ъглов контакт тип А са проектирани да издържат на по-високи натоварвания и аксиални натоварвания.

  • Лагерът с тънко сечение с четириточков контакт тип Х има специална пътека, която образува четири контактни точки със сачмения лагер, така че лагерът може да понася радиални и осови натоварвания.

Лагерите с тънък профил се предлагат и в много други варианти. Лагерите с тънък профил могат също да бъдат покрити със специални покрития като тънко плътно хромирано покритие или различни други покрития.

Имайки Тип

контакт

радиален

аксиален

Момент

Обръщането аксиален

Комбиниран Радиална тяга

C

радиален

отличен

добър

добър

добър

добър

A

ъглов

добър

отличен

Не използвай

Не използвай

добър

X

4 точки

беден

добър

отличен

отличен

беден

Сачмени лагери с тънък профил с ъглов контакт тип А

При приложения с високи аксиални натоварвания, тип A ъглови контактни сачмени лагери трябва да се използва. Този лагер работи добре и при радиални или комбинирани приложения с радиална тяга. Лагерите тип А никога не трябва да се използват самостоятелно за моментни натоварвания или обратни аксиални натоварвания. Два лагера тип А обикновено се използват като дуплексна двойка.

А-тип лагер с тънко сечение

Тънки сачмени лагери с радиален контакт тип C

Сачмените лагери тип C с радиален контакт са проектирани с дълбоки сачмени канали, за да издържат на високи натоварвания. Въпреки че този лагер се използва предимно за приложения с радиално натоварване, той може да поеме и умерени аксиални натоварвания, обратни аксиални натоварвания и моментни натоварвания.

С-тип тънък лагер

4-точков контакт Х-тип сачмени лагери с тънък профил

Сачмените лагери тип X или 4 точков контакт са идеални за моментни натоварвания. Лагерите тип X са проектирани с готически извити канали, които създават 4 точки на контакт между топките и каналите. Този дизайн е много подходящ за моментни натоварвания и противоположни аксиални натоварвания. Лагерите тип X могат да се използват за други условия на леко натоварване, но не се препоръчват за замяна на лагери от тип C или A при чисто радиални натоварвания.

4-точков контакт X-Type тънък лагер

Изберете правилния тънък лагер

След разглеждане на максимума статично и динамично натоварване, необходимия живот на лагера, позовавайки се на каталожните данни – размер, скорост и номинал на натоварване, работна среда, производителност на въртене, условия на монтаж и температура, крайният тип, размер и разположение на лагера могат да бъдат избрани, за да се определи спецификацията на лагера. Класът на точност, хлабината, смазката и типът на затваряне (щит или уплътнение) също представляват важна част от спецификацията правилния лагер.

Когато натоварването е главно в радиална посока, използването на радиални тънкостенни лагери може също да поддържа ограничени аксиални и обратни натоварвания. За този тип обикновено най-добрият избор е стандартен сериен лагер.

Лагери с тънък профил с ъглов контакт се използват при наличие на голям натиск и аксиални натоварвания. Тези типове лагери, когато се използват като дуплексна двойка (съвпадащ комплект), предлагат повишена товароносимост и твърдост, както и висока точност на въртене.

Лагерите с 4-точков контакт имат уникален дизайн на канали, който позволява на един лагер да се справя с радиални, осови и моментни натоварвания при преобръщане. Погледнато в напречно сечение, пътеката има готическа арка, а не истински радиус. Тази арка създава 4 точки на контакт с топките и пистата. Дизайнерите могат да изберат 4-точков контактен лагер.

Ако корозията е проблем, обикновено се предлагат лагери с тънък профил от хромирана стомана 52100 и мартензитна неръждаема стомана. Предлагат се различни опции за запечатване за предотвратяване на замърсяване. Предлагат се различни сепаратори за топки за нестандартни условия на работа. Всички тези неща трябва да се имат предвид при уточняването.

Капацитет и живот на умора на сачмените лагери

- ОСНОВНО ДИНАМИЧНО РАДИАЛНО НАТОВАРВАНЕ, Cили „динамичен капацитет“ за сачмен лагер е това изчислено, постоянно радиално натоварване, при което 90% от група привидно идентични лагери с неподвижни външни пръстени могат статистически да издържат 106 оборота на вътрешния пръстен. ANSI/ABMA Standard 9 с корекционни коефициенти за кривината на състезанието беше използван за изчисляване на рейтингите в каталога.

- ДИНАМИЧЕН ТЯГ и ДИНАМИЧЕН МОМЕНТ НА ​​ТОВАР са показани и в продуктовите таблици. Показаните рейтинги са насока за максималните натоварвания, при които тези лагери трябва да работят или с чиста тяга, или с чисто моментно натоварване. Номиналните стойности на тягата са 2.5 до 3.0 пъти радиалните номинални стойности в зависимост от типа на лагера и напречното сечение. Тези стойности на натоварване не са адитивни. За комбинирани радиални и осеви натоварвания трябва да се изчисли еквивалентно радиално натоварване.

лагер с тънко сечение

- БАЗОВ СТАТИЧЕН НОМИНАЛ НА ТОВАР, Coили „статичен капацитет“ е това равномерно разпределено натоварване, което създава максимално теоретично контактно напрежение от 609,000 0001 psi. При това контактно напрежение възниква постоянна деформация на топката и каналите. Тази деформация е приблизително XNUMX% от диаметъра на топката.

- НОМИНАЛЕН ЖИВОТ, L10, е статистическа мярка за живота, който 90% от голяма група привидно идентични сачмени лагери ще постигнат или надвишат. За единичен лагер L10 също се отнася за живота, свързан с 90% надеждност. Средният живот, L50, е ​​животът, който 50% от групата сачмени лагери ще постигнат или надвишат. Средният живот е приблизително пет пъти повече рейтинг живот.

Връзката между номиналния живот, номиналния товар и натоварването е:

L10 = (C/P)3 с L10 = номинален живот (106 об.)
C = номинално динамично радиално натоварване (lbf)
P = еквивалентен радиален товар (lbf)

За да получите оценка на живота в часове, използвайте:

L10 часа = 16667/n * (C/P)3 с n = скорост (rpm)

Еквивалентното радиално натоварване се определя като:

P = XFr + YFa с Fr = радиално натоварване (lbf)
Fa = аксиално натоварване (lbf)
X = виж по-долу
Y = виж по-долу

Коефициенти на корекция за оценка на живота

Ако конструкцията и работата на лагера се отклоняват значително от нормалното, може да е необходимо да се използват допълнителни фактори за оценка на живота на умора Ln.

Ln = a1 * a2 * a3 * L10 часа
a1 = фактор на надеждност
a2 = коефициент на материал и обработка
a3 = коефициент на приложение

Фактор на надеждност a1

Надеждността е процентът на група от очевидно идентични сачмени лагери, които се очаква да достигнат или надвишат определен живот. За отделен лагер това е вероятността лагерът да достигне или надхвърли определен живот. Типичният живот на лагерите е изчислен за 90% надеждност. Коефициентите за корекция на живота за други числа за надеждност са показани по-долу.

Надеждност %

Ln

Фактор на надеждност a1

90

L10

1.00

95

L5

. 62

96

L4

. 53

97

L3

. 44

98

L2

. 33

99

L1

. 21

Материален фактор a2

За стандартните лагери материалният фактор a2 е равен на 1.00. Коефициентът a2 се определя от обработката на материала, методите на формоване, термичната обработка и други производствени методи. Някои често използвани материални фактори са изброени по-долу:

Материал, Състояние

a2 макс

52100, Топене на въздух

1.00

52100, вакуумно дегазирано

1.50

52100, Плоча за топене на въздух и TDC

2.00

52100, Вакуумна стопилка, (CEVM)

3.00

440C, топене на въздух

1.00

440C, Вакуумна стопилка (CEVM)

2.00

M50, Вакуумна стопилка (CEVM)

5.00

M50, повторно стопяване във вакуум (VIM-VAR)

8.00

Фактор на приложение a3

Коефициентът на приложение a3 е равен на 1.0 за повечето приложения. Необичайни или екстремни условия в определени приложения като ниска скорост, ударно натоварване, вибрации и екстремни температури могат да намалят коефициента на приложение до 0.50. Свържете се с вашия инженер по продажбите на RBC за помощ при определянето на този фактор за вашето специално приложение.

Ограничения на натоварването и скоростта

За комбинирано едновременно натоварване трябва да се вземат предвид еквивалентни радиални или осови натоварвания. Обикновено лагерите тип C са проектирани за приложения с радиално натоварване; умерените натоварвания от тяга и/или момент могат да се комбинират с радиални натоварвания. За приложения с натоварени натоварвания се използват лагери тип А; всякакви радиални натоварвания могат да се комбинират само с натоварвания на тягата. Лагерите от тип X се използват главно за натоварвания с обратна тяга и момент и не трябва да се прилагат чисто радиални натоварвания.

Ограничителните скорости, показани в продуктовите таблици, се основават на стандартите за смазване. Изчислете скоростта на неуплътнения лагер, като приемете, че лагерът е смазан според MIL-L-3150. Изчислете граничната скорост за запечатан лагер, като приемете, че лагерът е смазан с грес MIL-G-23827. Ако лагерите се смазват с алтернативни масла или греси, трябва да се изчислят нови гранични скорости, вижте условията на работа.

Условия на работа

Лубрикантите служат за много важни цели в сачмените лагери, включително:

  • Защитете лагерните повърхности от корозия

  • Намалява триенето при търкаляне и плъзгане

  • Предотвратява контакта метал с метал между топките и каналите

  • Осигурява бариера срещу външни замърсители (грес)

  • Отстранете топлината (масло)

Стандартните AUB сачмени лагери с тънък профил са смазани с масло или грес. Неуплътнените лагери от серията K са изцяло покрити с MIL-L-3150 масло и отцедете излишното масло. Уплътнените лагери се смазват с грес MIL-G-23827. Външната повърхност на уплътнените лагери е покрита с тънък слой от същата грес за предотвратяване на корозия. Осигурена е и допълнителна смазка. Вашият инженер по продажбите на AUB може да ви помогне при избора на подходящото смазочно масло за вашето конкретно приложение.

температура

Стандартните сачмени лагери с тънко сечение AUB могат да работят при температури в диапазона от -65°F до 250°F. Ако лагерът е температурно стабилизиран, той може да достигне температури до 350°F. Чрез използването на специални материали AUB може да осигури лагери, които могат да работят до 700°F. За съвет относно лагери, работещи над 250°F, моля, свържете се с вашия инженер по продажбите на AUB.

Ограничение на скоростта

Ограничителната скорост на лагер зависи от много различни фактори, включително размер на лагера, тип на лагера, конструкция на сачмения сепаратор, смазване и натоварване. Ограничителната скорост на лагерите, показана в този каталог, се определя по следната формула:

ЛАГЕРИТЕ С ТЪНКО СЕКЦИИ ограничават скоростта

Тип на лагера

Състояние на натоварване

k Стойност

 

 

 

Грес

Олио

C или A

Радиална или тяга

16

20

X

тласък

10

12

X

Радиална, Комбинирана
Радиална и тяга,
или Момент

3

4

Показаните k стойности дават максималната скорост, при която може да работи типичен сачмен лагер с тънко сечение. Препоръчва се да се намали работната скорост на лагерите с голям диаметър в дадена серия до 40% от изчислената стойност, за да се избегнат прекомерни температури на лагерите. Номиналната скорост също се влияе от условията на натоварване, смазването, центровката и температурата на околната среда. Всички тези фактори трябва да се вземат предвид при проектирането на сачмен лагер с тънко сечение за вашето приложение.

Дуплексни двойки и аксиално предварително натоварване

Дуплексна двойка

Дуплексните лагери са чифт сачмени лагери с ъглов контакт AUB с тънко сечение, специално шлифовани и налични като чифт. Дуплексните двойки могат да се използват за осигуряване на точно позициониране на валовете за увеличен капацитет или повишена твърдост на лагерните възли. Чифт AUB сачмени лагери с тънко сечение са шлифовани, така че когато се монтират с препоръчаното прилягане, няма да има вътрешна хлабина в лагерите. Има три основни метода на монтиране, които отговарят на различните изисквания за натоварване:

db лагер с тънък профил
Гръб до гръб, DB B-тип
  • Гръб до гръб (DB) Тип B

  • Лице в лице (DF) тип F

  • Тандем (DT), тип T

  • Силно радиално натоварване

  • Комбинирани осеви и радиални натоварвания

  • Обратно натоварване на тягата

  • Отлична твърдост

  • Моментно натоварване

Клас на точност

Тънките сачмени лагери AUB се предлагат в четири класа на точност. AUB Прецизни класове 0, 3, 4 и 6 съответстват съответно на ABMA ABEC класове 1F, 3F, 5F и 7F. Допустимите отклонения за отвора на лагера, външния диаметър, радиалното биене, аксиалното биене и радиалната хлабина са показани в таблицата с допуски.

Пасват вал и корпус

Правилното прилягане на вала и корпуса е от решаващо значение за успешната работа на сачмените лагери с тънко сечение. Вътрешната хлабина на лагера ще бъде намалена пропорционално от натягането. В допълнение, заоблеността на вала и корпуса ще повлияе пряко на заоблеността на каналите на вътрешния и външния пръстен. За повечето приложения вътрешният пръстен се върти, докато товарът е неподвижен спрямо външния пръстен. В този случай се препоръчва леко пресоване към вала. Препоръчителните пасвания на вала и корпуса са показани в таблиците с допуски.

Споразумения за монтаж

При избор на схема за монтаж на AUB сачмени лагери с тънко сечение, първо трябва да се вземат предвид условията на натоварване. Двойка дуплексни ъглови контактни лагери може да се използва за комбинирани натоварвания, моментни натоварвания или тежки натоварвания на тягата. Комбинациите от A и C, A и X или C и X лагери са обичайни монтажни устройства. Два лагера тип Х никога не трябва да се монтират на един и същи вал. Може да има много различни лагерни устройства, носещи едно и също натоварване, някои типични монтажни устройства са показани по-долу.

радиално натоварване

Силно радиално натоварване

Лагерите тип C са предназначени предимно за големи радиални натоварвания. Два лагера могат да бъдат монтирани на един и същи вал, както е показано. Чрез аксиално закрепване на единия лагер и оставяне на другия да плава, тази конфигурация позволява диференциално разширение между корпуса и вала (причинено, например, от температурни разлики) без добавяне на аксиално напрежение към лагера. Въпреки че лагерите от тип C са проектирани за радиални натоварвания, те могат да поемат умерени натоварвания, моментни и обратни натоварвания.

Обратно натоварване

Лагерите тип C са предназначени предимно за големи радиални натоварвания. Два лагера могат да бъдат монтирани на един и същи вал, както е показано. Чрез аксиално закрепване на единия лагер и оставяне на другия да плава, тази конфигурация позволява диференциално разширение между корпуса и вала (причинено, например, от температурни разлики) без добавяне на аксиално напрежение към лагера. Въпреки че лагерите от тип C са проектирани за радиални натоварвания, те могат да поемат умерени натоварвания, моментни и обратни натоварвания.

B тип конфигурация

Тежък комбиниран товар

За тежки комбинирани товари се предлагат други специални монтажни устройства. Чифт двойни лагери тип A може да се използва с плаващ лагер тип C, както е показано по-горе. В тази конфигурация лагерите от тип A ще носят натоварвания на натиск и някои радиални натоварвания, докато лагерите от тип C ще носят само радиални натоварвания. Лагерите тип X могат да бъдат заменени с двойни лагери тип А за по-ниски натоварвания на тягата, както е показано на втората диаграма.

Тежко комбинирано натоварване

Тежки комбинирани или моментни натоварвания

Алтернативни инсталации за тежки комбинирани натоварвания или моментни натоварвания са показани по-долу. Двойка дуплексни лагери тип B могат да поемат големи натоварвания, радиални и моментни натоварвания. Лагерите от тип X могат да заменят дуплексните лагери в приложения с по-малко натоварване, за да спестят тегло, място и цена.

моментно натоварване 1
моментно натоварване 2

Персонализирана функция

AUB предлага много различни смазочни материали за специални приложения. Предлагат се греси, специално проектирани за машини с висока скорост, нисък въртящ момент, водоустойчиви, устойчиви на висока температура, вибриращи и хранителни машини. Други лубриканти, като сух филм, са подходящи за вакуумни и космически приложения.

лагер с тънко сечение

Предизвикайте ни: Налични са много опции за дизайн за решаване на трудни проблеми с приложението.

Материал

Стандартни лагери показаните в каталога имат SAE 52100 стоманени пръстени и топки. Тънките сачмени лагери AUB могат да бъдат произведени от други специални стомани за лагери, за да осигурят устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура, алтернативна товароносимост или химическа съвместимост.

Пръстен. AUB произвежда сачмени лагери с тънък профил от неръждаема стомана SAE 440C, за да осигури устойчивост на корозия. Като алтернатива на пръстените от неръждаема стомана, цялата повърхност на пръстена може да бъде покрита със сферичен тънък плътен хром (TDC). Това съвместимо с AMS 2438 покритие постига молекулярна връзка, която няма да се лющи, лющи или отделя от субстрата. TDC плоскостите имат твърдост HRC 70 – 78 и могат да издържат на температури далеч извън обхвата на основата.

Специален AUB Thin Section Лагери са произведени от алуминий, неръждаема стомана от серия 300, неръждаема стомана 17-4 и други метали.

Топка, Някои от специални материали за топки наличните включват неръждаема стомана 440C, неръждаема стомана от серия 300, силициев нитрид и стомана M-50.

смазване

АУБ предлага много различни смазочни материали за специални приложения. Предлагат се греси, специално проектирани за машини с висока скорост, нисък въртящ момент, водоустойчиви, устойчиви на висока температура, вибриращи и хранителни машини. Други лубриканти, като сух филм, са подходящи за вакуумни и космически приложения.

Запечатайте

Стандартните уплътнения за тънки сачмени лагери са формовани от еластомер (Buna N). Политетрафлуоретилен (PTFE) уплътнения, подсилени със стъклени влакна PTFE уплътнения, ботуши от неръждаема стомана и много други опции са налични за нисък въртящ момент и други специални приложения.

Радиална игра

Ако се използва непрепоръчан монтажен монтаж, радиалната хлабина (радиалната хлабина) на сачмените лагери с тънък профил трябва да се определи предварително. Може да са необходими специални радиални хлабини за температурни разлики в лагера, за материали на корпуса и вала с различни коефициенти на топлинно разширение или за промени в работните характеристики на лагера. Радиално натоварените лагери се измерват, за да отговарят на допустимите отклонения на отвора и външния диаметър преди предварителното им натоварване.

Предварително натоварване на дуплексни лагери

Стандартните дуплексни лагери са шлифовани, така че при номинални условия върху лагера да се получи леко аксиално предварително натоварване. В някои приложения може да е необходимо да се увеличи твърдостта на лагера. В тези случаи е възможно двустранно шлифоване, което води до по-големи аксиални натоварвания в монтирания лагер. Това натоварване може да бъде увеличено или намалено, за да отговори на специфичните изисквания на приложението. Моля, консултирайте се с вашия инженер по продажбите на AUB за специални изисквания.

Монтажни елементи като фланци, пластини против въртене и монтажни отвори могат да бъдат включени във вътрешните и външните пръстени. Свързващи компоненти като зъбни колела и корпуси могат да бъдат интегрирани в лагерните пръстени за подобряване на производителността и разходите.

Splitter

Стандартните сачмени лагери с тънко сечение AUB, серии KA до KG и JU, се произвеждат с месингови сепаратори. Серията KAA включва найлонови сепаратори. Лагерите от тип A съдържат интегрални сепаратори за кръгли торби, докато лагерите C и X имат сепаратори с щракване. Четирите основни сепараторни материала са месинг, найлон, фенол и неръждаема стомана. Диаграмата по-долу схематично илюстрира ефекта от дизайна на клетката и материала върху работата на лагера. Специфичните предимства и ограничения на материала са изброени на страница 39. За разлика от това, дизайнът с кръгли джобове от една част може да бъде около два пъти по-бърз от дизайна с щракване. Точните ограничения на скоростта зависят от размера на лагера, типа на лагера, смазването и натоварването. За помощ при избора на подходящ сепаратор за конкретно приложение, моля, свържете се с вашия инженер по продажбите на AUB.

Типично Application

Често се използват сачмени лагери с тънък профил приложения с ограничения за пространство, тегло и товар. Някои типични приложения за стандартни сачмени лагери с тънко сечение AUB включват:

Медицинско оборудванеМеталорежещи машини
Радарно оборудванеТекстилни машини
Подемно-транспортнаСателитни системи
Антенно оборудванеОпаковъчни машини
космическиСканиращо оборудване
Оптично оборудванеПолупроводник
Ротационни съединенияПроизводствено оборудване
Военни кулиСглобки на плъзгащи пръстени
Роботика> Хармонични задвижвания
Редуциращи скорости