Как да изберем правилния лагер

Как да изберем правилния лагер

A лагер е механичен компонент, чиято функция е да направлява въртящ се възел. Така лагерите позволяват на един елемент да се върти спрямо другия. Следователно лагерите са части с висока точност, които позволяват на оборудването да се движи с различни скорости чрез ефективно транспортиране на товари. Те трябва да бъдат много точни и издръжливи и да могат да работят при високи скорости с минимален шум и вибрации. Този тип оборудване се намира във всички приложения като автомобилната индустрия, аерокосмическия сектор, строително оборудване, селскостопанска техника, CNC машиниИ др

Има четири основни типа лагери: сачмени лагери, цилиндрични ролкови лагери, конусовидни ролкови лагери и иглени ролкови лагери. Докато сачмените лагери са най-разпространеният тип лагери, всеки има своите предимства и недостатъци. Ето защо ви препоръчваме да сравните всеки от тези лагери, за да определите кой е идеалният лагер за вашите изисквания.

Видове лагери

Какъв е редът на приоритет при избора на лагер?

Ние ще изберем най-добрия лагер според реда, показан в таблицата по-долу. Имайте предвид, че следната последователност е само за справка. Когато всъщност избирате кой лагер да използвате, най-важните фактори са миналите успехи и точките на подобрение, така че не е необходимо да следвате този ред дословно.

ПоръчкаИзпитна точкаОсновни точки за потвърждение
Тип на лагераКакъв размер и посока на натоварването имате нужда? Ще се побере ли в мястото за монтаж?
Подреждане на лагеритеИзползвате ли два (или) лагера на един вал?
Размери на лагера и експлоатационен животРазмерите и експлоатационният живот отговарят ли на вашите нужди?
Ограничаване на скоростта на лагера, точност на движение, прилягане и вътрешна хлабинаИма ли необходимата точност и здравина на движение за машината?
Има ли пасва и вътрешна хлабина, за да задоволи експлоатационния му живот?
Предварително натоварване и твърдост на лагераИма ли необходимата твърдост за машината?
Смазване на лагериМоже ли лагерът да се върти стабилно за дълъг период от време?
Компоненти около лагераКаква носеща заобикаляща конструкция/възел търсите?
Монтаж и демонтаж на лагериЩе улесни ли поддръжката/инспекцията на машината?

Размер

Пространството, което позволяват лагерите, обикновено е доста ограничено. В много случаи диаметърът на вала или диаметърът на отвора на лагера се определя според проектните изисквания. Следователно типът и размерът на лагера трябва да отговарят на установените спецификации.

Например, лагер, използван в свредло за зъболекар, очевидно е много по-малък от лагер, използван в нефтена платформа.

натоварване

Когато повечето хора проектират машина, те първо оразмеряват вала, за да отговарят на изискванията за якост, и след това избират лагерите по съответния начин. Вторият фактор, който трябва да имате предвид, е натоварването, което лагерът може да понесе.
Има два вида товари:

– Аксиално натоварване: успоредно на оста на въртене
– Радиално натоварване: перпендикулярно на оста на въртене

1) Ако натоварването е предимно радиално (перпендикулярно на вала), използвайте радиален лагер, а ако натоварването е предимно аксиално (в същата посока като вала), използвайте аксиален лагер. Аксиалните натоварвания понякога се наричат ​​и натоварвания на тягата.

2) Сачмените лагери се използват, когато натоварването на лагера е леко, а ролковите лагери се използват, когато е тежко.

3) Ако радиалното натоварване и аксиалното натоварване действат върху единичен лагер едновременно (комбинирано натоварване), се избират сачмени лагери с дълбок канал или сачмени лагери с ъглов контакт, ако комбинираното натоварване е малко. Ако комбинираното натоварване е голямо, се използват конусно-ролкови лагери.

Ако се прилагат големи аксиални натоварвания от две посоки, можете да комбинирате два лагера или да използвате двуредови лагери.

комбинирано натоварване

Всеки тип лагер е специално проектиран да поддържа аксиални или радиални натоварвания. Някои лагери могат да поемат и двете натоварвания: в този случай говорим за комбинирани натоварвания. Например, ако трябва да носите комбинирани товари, ви препоръчваме да изберете конусно-ролкови лагери. Ако имате нужда от лагер, който може да издържи на високи радиални натоварвания, тогава препоръчваме цилиндрични ролкови лагери. От друга страна, ако вашите лагери трябва да поддържат по-леки товари, сачмените лагери може да са достатъчни, тъй като обикновено са по-евтини.

Изисквания за точност

Третото основно съображение при избора на лагер е точността. Някои приложения, като лагери за CNC машини, изискват висока точност. В други приложения, като колелата на пазарската количка, прецизността не е основна грижа.

Гъвкавостта, вариациите на корпуса и производствените грешки могат да причинят известно разминаване. В случай на значително разместване може да възникне повреда на лагера поради неприемливото разместване. Когато несъосността е важен проблем, сачмените лагери или лагерните модули със саморегулиращи се характеристики са правилният избор.

Скорост на въртене

RPM е друг фактор, който трябва да се има предвид. Някои лагери могат да издържат на високи скорости. Наличието на клетки в цилиндрични ролкови лагери и иглени ролкови лагери позволява по-високи скорости от лагерите без клетки. Изборът на по-висока скорост обаче понякога е за сметка на натоварването. Трябва също така да вземете предвид възможно неправилно подравняване; някои лагери не са подходящи за това, като двуредните сачмени лагери.

Следователно трябва да обърнете внимание на конструкцията на лагера: вложките и сферичните лагери могат лесно да поддържат тези несъосности. Препоръчваме ви да предпочитате саморегулиращи се лагери, които автоматично коригират дефекти в центрирането, причинени от огъване на вала или грешки при монтажа. По същия начин условията на работа също са много важни при избора на идеалния лагер. Затова е необходимо да анализирате средата, в която ще използвате лагера. Вашите лагери могат да бъдат замърсени по различни начини. Някои употреби могат да причинят смущения от шум, удар и/или вибрации.

трайност

Когато става въпрос за издръжливост, има много фактори, които трябва да се вземат предвид, включително твърдост и температурна толерантност. Под натоварване контактните повърхности на лагерите могат да се деформират, което може да бъде сериозен проблем в някои приложения. От минусовите температури, с които петролните платформи в Аляска трябва да се борят, до 100-градусовите пустини в Саудитска Арабия, обхватът на работните температури, на които може да издържи лагерът, също трябва да бъде основно съображение при избора.

Запечатайте

Изборът на уплътнителна система е необходим за осигуряване на правилната и дълготрайна работа на лагера; следователно е важно да се гарантира, че лагерът винаги е добре защитен от всякакви примеси и външни фактори, като прах, вода, корозивни течности и дори използван смазочен агент. Този избор зависи от вида на смазката, условията на околната среда (и вида на замърсяването), налягането на течността и скоростта на въртене. За да получите добра отправна точка, налягането на течността е решаващият фактор при избора на уплътнителна система. Ако налягането е високо (например в диапазона 2-3 бара), механичните уплътнения са идеални. В противен случай изборът е пряко свързан с вида на смазката, греста или маслото. Например за смазване с грес най-често срещаните решения са: дефлектори или шайби, машинно обработени или тесни канали с жлебове;

PTFE УПЛОТНЕНИ СЪЧМЕНИ ЛАГЕРИ
Запечатан тънък лагер с радиална сачма тип C

Предварително зареждане

Условията на употреба също могат да повлияят на избора ви, особено при сглобяване на лагери. В някои случаи можете да добавите предварително натоварване към лагерния възел, за да увеличите неговата твърдост. В допълнение, предварителното натоварване има положителен ефект върху живота на лагера и нивото на шума на системата.

Имайте предвид, че за да изберете предварително натоварване (радиално или аксиално), трябва да знаете твърдостта на всички части чрез софтуер или експериментиране. Във вашите критерии за избор трябва да имате предвид и идеалния материал за лагера. Лагерите могат да бъдат направени от метал, пластмаса или керамика. Материалът на лагера зависи от предназначението му. Препоръчваме ви да изберете лагерите, които са най-устойчиви на компресия. Но имайте предвид, че използваният материал ще повлияе на цената на лагера.

Поддържайте

Някои приложения на лагери изискват периодично разглобяване и повторно сглобяване за проверка и поддръжка. В тези приложения най-подходящи са лагерите с отделящи се пръстени.
Когато става въпрос за удължаване и поддържане на работата на всеки тип лагер, важността на цялостното смазване не може да бъде подценявана. Прекомерното смазване, недостатъчното смазване, замърсяването и смесените смазочни материали могат да окажат влияние върху работата на лагера. Също така е важно да вземете предвид „живота на греста“, времето, през което един лагер може да работи между повторното смазване.

Защо да изберете сачмени лагери?

Най-често използваните лагери са с дълбоки канали лагери. Среща се в почти всички видове продукти в общото машиностроене. Сачмените лагери обикновено са оптимизирани за радиален контакт: това означава, че са полезни, ако искате силата в контакт с лагера да бъде перпендикулярна на оста му на въртене. Ако трябва да се използват сачмени лагери за аксиални натоварвания, трябва да се внимава устройството да поддържа само умерени аксиални натоварвания. Въпреки това, този недостатък може да бъде избегнат чрез използване на конструкция с двуредов сачмен лагер. Сачмените лагери са не само евтини, но и най-компактни, което ги прави най-широко използваният тип лагери.

сачмени лагери с дълбоки канали 1

Дълбока бразда лагери имат следните предимства:

(a) Сачмените лагери с дълбок канал имат висока товароносимост поради относително големия размер на сачмите.
(b) Сачмените лагери с дълбоки канали понасят радиални и аксиални натоварвания.
(c) Благодарение на точковия контакт между сачмите и пръстените, този лагер има по-малко загуби от триене и произтичащото от това повишаване на температурата. Максимално допустимата скорост на вала зависи от повишаването на температурата на лагера. Поради това сачмените лагери с дълбок канал имат отлична производителност, особено при високоскоростни приложения.

(d) Сачмените лагери с дълбок канал генерират по-малко шум поради точков контакт. (e) Диаметърът на отвора на сачмените лагери с дълбок канал варира от няколко милиметра до 400 mm.

За малки лагери, работещи при високи скорости, силно препоръчваме използването на сачмени лагери.

Защо да изберете цилиндрични ролкови лагери?

Цилиндрични ролкови лагери може да издържи големи радиални натоварвания, дори много големи радиални натоварвания. Има много видове цилиндрични ролкови лагери. Те варират в зависимост от броя на редовете ролки (един, два или четири) и дали имат клетки. Клетката позволява на лагера да поддържа значителни радиални натоварвания и високи скорости. Липсата на клетка позволява на лагера да има редици ролки и следователно може да поеме по-големи радиални натоварвания. Единственият недостатък е, че цилиндричните ролкови лагери без клетки не могат да издържат на толкова високи скорости като цилиндричните ролкови лагери с клетки. Цилиндричните ролкови лагери са много здрави и имат дълъг живот на лагера.

Точковият контакт в сачмените лагери се заменя с линеен контакт в ролкови лагери когато се изисква максимална товароносимост в дадено пространство. Цилиндричните ролкови лагери се състоят от относително къси ролки, разположени и направлявани от клетки.

Цилиндрични ролкови лагери

Цилиндричните ролкови лагери имат следните предимства:

(a) Цилиндричните ролкови лагери имат много висока радиална товароносимост поради линейния контакт между ролките и каналите.
(b) Цилиндричните ролкови лагери са по-твърди от сачмените лагери.
(c) Нисък коефициент на триене за по-малка загуба на триене при високоскоростни приложения.

Защо да изберете конусни ролкови лагери?

Конусните ролкови лагери могат да поемат радиални, аксиални и комбинирани натоварвания (едновременно). Поради високата си твърдост товарът може да бъде много тежък. Ако не сте сигурни за разликата между сачмен лагер и конусен ролков лагер, имайте предвид, че конусен ролков лагер със същия размер може да издържи по-големи натоварвания.

Затова препоръчваме този тип лагери за машинни валове, трансмисии на превозни средства (от автомобили до лодки, хеликоптери) или за волани на автомобили или камиони.

Лагери с цилиндрични ролки

Конусните ролкови лагери имат следните предимства:

(a) Конусните ролкови лагери могат да издържат на големи радиални и осови натоварвания.
(b) Коничните ролкови лагери имат по-голяма твърдост.
(c) Коничните ролкови лагери използват отделими части и могат лесно да се сглобяват и разглобяват.

Защо да изберете иглени ролкови лагери?

Като цилиндрични ролкови лагери, иглени ролкови лагери предлагат се със или без клетки. Ако имат клетка, тогава те могат да издържат на много високи скорости, докато иглените ролкови лагери без клетки могат да издържат на много тежки радиални или аксиални натоварвания. Имайте предвид също, че тези лагери са малки по размер и следователно имат малък отпечатък. Например, те често се използват в скоростни кутии.