Преглед на лагерите с тънък профил

Преглед на лагерите с тънък профил

KAYDON е лидер и пионер в производството на лагери с тънък профил. KAYDON е основана през 1941 г. и е със седалище в Съединените щати. Има 17 фабрики и 4 независими бизнес подразделения по целия свят. От 1941 г. насам, прецизността и надеждността на тънкопрофилните лагери KAYDON са напълно способни дори в много взискателни ситуации като военната промишленост и космическото пространство. Тъй като модерните концепции за опростяване, миниатюризация, лекота и компактност са дълбоко вградени в дизайна на въртящо се оборудване, за да се отговори на нуждите на клиентите в това отношение, Лагери REALI-SLIM са проектирани като закалени тънкопрофилни антифрикционни лагери. Лагерите с тънко сечение KAYDON решават проблемите с размера/теглото на традиционните лагери, валове и легла на лагерите, като значително намаляват теглото на оборудването. Всички лагери с тънък профил, произведени от KAYDON, могат да осигурят различни точности от ABEC1F (P0) до ABEC7F (P4), за да отговорят на различни нужди на клиентите. КЕЙДЪН лагерите отговарят на международните стандарти ISO и стандартите MIL на американската армия.

Какво представляват лагерите с тънко сечение?

Лагерите с тънко сечение са специален тип търкалящ лагер, който обикновено се състои от вътрешен пръстен, външен пръстен, сферични търкалящи елементи и клетка. Имат по-малък вътрешен диаметър на лагера и по-тънка дебелина на стената на лагера. Напречното сечение на тънкопрофилния лагер е постоянно напречно сечение. Това е серия лагери, проектирана според ширината и дебелината (напречното сечение) на фиксиран размер и не се увеличава с увеличаването на вътрешния диаметър. Има тънкостенна структура, която може да се използва за решаване на проблема с ограниченото лагерно пространство, тъй като дебелината на външния и вътрешния пръстен е много малка, което може да спести място. Лагерите с тънко сечение имат относително по-големи вътрешни и външни диаметри, което им позволява да издържат на по-големи натоварвания и имат по-дълъг експлоатационен живот.

Лагери с тънко сечение Kaydon прилагайте инженерен опит и експертиза за решаване на най-взискателните приложения в света. Решенията Reali-Slim® Kaydon за лагери с тънък профил намаляват теглото, спестяват място, намаляват триенето, увеличават гъвкавостта на дизайна и осигуряват превъзходна точност на работа. Кейдън Лагери Reali-Slim® и Ultra-Slim® предлагат на клиентите широка гама от опции, от материали, клетки, дизайн на напречното сечение, вътрешни настройки на лагера, смазване до устойчивост на корозия и контактни ъгли. Kaydon предлага най-голямата в индустрията гама лагери с тънко сечение, с размери на отвора от 19 mm до 1 метър (3/4″ до 40″) и размери на напречното сечение от 0.1875″X0.1875″ до 1.000″X1.000″. Лагерите Kaydon Reali-Slim са леки и компактни, което ги прави идеални, когато пространството е ограничено. Предлагат се в три различни типа лагери: сачмени лагери с радиален контакт (тип C), сачмени лагери с ъглов контакт (тип A), сачмени лагери с четири точков контакт (тип X). Кайдън лагерите с тънко сечение имат нисък въртящ момент на триене, висока твърдост и добра точност на въртене и използват стоманени топки с малък външен диаметър. Лагерите с тънък профил могат да намалят вибрациите, да намалят шума и да предотвратят замърсяването в машините. Носещата конструкция с тънък профил и лекото тегло могат да намалят размера на машината.

Лагер с тънко сечение Kaydon

Предимства на лагерите с тънко сечение

Като нов тип лагер, лагерите с тънък профил имат много предимства, които традиционните лагери нямат. Тъй като външните размери са миниатюризирани до максимална степен, а лагерите имат висока твърдост, точност на въртене и комбинирана товароносимост, те са най-подходящи за стави или въртящи се части на индустриални роботи, двигатели с директно задвижване, медицинско оборудване, измервателни инструменти и т.н.

Висока твърдост и стабилност

Структурата на лагерите с тънък профил е относително проста, така че тяхната обработка и производство също са относително лесни. Тази лекота на обработка и производство прави производствените разходи на лагерите с тънък профил по-ниски и също така подобрява ефективността на производството.

Добра товароносимост

Лагерите с тънък профил възприемат точков контактен дизайн между търкалящите се елементи и вътрешните и външните пръстени на лагера, който има по-добра товароносимост. Този добър капацитет на натоварване позволява на лагерите с тънък профил да издържат на по-големи натоварвания и е подходящ за различни ситуации на тежко натоварване.

Силна адаптивност

Структурата и размерът на лагерите с тънък профил могат да бъдат персонализирани според действителните нужди, така че те са много адаптивни. Тази адаптивност прави лагерите с тънък профил широко използвани в различни области и случаи, като машиностроене, металургия, химическа промишленост и други области.

Дълъг живот и надеждност

Лагерите с тънък профил са изработени от висококачествени материали (хромирана стомана 52100, SS440, неръждаема стомана) и са подложени на прецизна механична обработка и процеси на топлинна обработка, за да имат дълъг експлоатационен живот и надеждност. В същото време, поради своята проста структура и лесна поддръжка, той също така намалява честотата на ремонт и подмяна по време на употреба и подобрява надеждността на употреба.

Подходящ за високоскоростно въртене

Тъй като търкалящите елементи на лагерите с тънко сечение приемат сферичен дизайн и контактната площ с вътрешните и външните пръстени на лагера е малка, тяхното съпротивление на триене е малко и те са подходящи за високоскоростно въртене. Тази характеристика, подходяща за високоскоростно въртене, прави лагерите с тънък профил широко използвани в много области, като космическата промишленост, високоскоростни машинни инструменти, прецизни инструменти и други области.

Фактори, влияещи върху работата на тънкопрофилните лагери

Лагерен материал

Материалът на лагера е важен фактор, влияещ върху работата на лагерите с тънък профил. Пръстените и търкалящите елементи на лагерите обикновено използват високовъглеродна хромирана лагерна стомана. Разликата между различните качествени стоманени суровини е главно съдържанието на кислород и съдържанието на титан, последвано от съдържанието на фосфор и сяра. Тези неметални елементи в стоманата ще образуват неметални включвания, които ще насърчат образуването на пукнатини, когато лагерът е подложен на големи натоварвания. Съдържанието на кислород има най-голямо влияние и е доказано, че е свързано с издръжливостта на контакт при търкаляне при умора. Тъй като кислородните атоми съществуват предимно под формата на оксиди в металите, когато съдържанието на кислород е високо, включените частици са големи и животът на умора при търкалящ контакт е свързан с включванията, така че контролирането на съдържанието на кислород е ефективна мярка за удължаване на живот на умора.

материал за лагери с тънък профил

разчистване

Радиалната хлабина на лагерите с тънък профил се разделя на оригинална хлабина, остатъчна хлабина и работна хлабина. Оригиналната хлабина е хлабината в свободно състояние на лагера преди монтажа; остатъчната хлабина е хлабината, когато е монтирана във вала или гнездото на лагера с намеса; остатъчната хлабина се причинява от деформацията на размерите, причинена от температурната разлика вътре в лагера и натоварването. Лагерът се увеличава или намалява поради еластична деформация. Клиренсът в този момент е работният клирънс. Радиалната хлабина на търкалящия лагер пряко влияе върху разпределението на натоварването вътре в лагера, като по този начин влияе върху вибрационните характеристики и живота на лагера при умора. Прекомерната хлабина ще доведе до намаляване на вътрешната носеща площ на лагера, причинявайки еластична деформация на търкалящите елементи и пръстените, увеличавайки напрежението върху контактната повърхност, което води до скъсяване на живота на лагера и намалена точност на въртене на лагера, което води до радиално кръгово биене , като по този начин причинява вибрации и шум; твърде малката хлабина може лесно да доведе до повишена топлина при триене и повишаване на температурата, което може да доведе до по-малка ефективна хлабина или по-голяма намеса, което води до блокиране на лагера.

лагери с тънък профил Хлабина 1

Грес

Гресът се състои от базово масло, сгъстител и добавки. Устойчивостта на износване при умора на лагерите с тънък профил е свързана с вискозитета на смазочното масло. При определени условия той се увеличава с увеличаването на вискозитета на смазочното масло. Неблагоприятните ефекти от количеството грес за пълнене върху работата на лагера са: твърде много грес, лагерът генерира голямо количество топлинна енергия по време на работа и е склонен към изтичане. Въпреки това, основната причина за повреда на лагера в този момент е слабостта на самия материал под контактната повърхност, като включвания или неравна структура и т.н.; има твърде малко грес и няма достатъчно дебел маслен филм в контактната позиция при търкаляне вътре в лагера, за да изолира търкалящите се елементи и пръстените. Ще има различни степени на директен контакт между материалите, което води до смесено триене, причиняващо износване на повърхността на материала и намаляване на умората. живот.

Уплътнение и екраниране

Частици от износване, чужди тела или влага, смесени вътре в лагерите с тънък профил, ще повлияят на ефективността на смазване и филмообразуващите свойства на греста, като по този начин ще влошат повредата на лагера. Поради това е необходим прахов капак или уплътнителен пръстен, за да се осигури ефективно смазване и намаляване на вибрациите и шума. производителност. Типът прахоустойчиво покритие се използва главно за предотвратяване на навлизането на външен прах, а водоустойчивостта му е средна; типът контактно гумено уплътнение може да предотврати навлизането на външно замърсяване, като същевременно предотвратява вътрешната мазнина. Прахоустойчивото представяне е по-добро от прахоустойчивото покритие, но поради контакта с контакта на пръстена на лагерната втулка, въртящият момент на триене, генериран по време на работа, е голям, има ограничение за скоростта на използване и приложимия температурен диапазон е сравнително малък.

Уплътнение и екраниране

Производствен процес

Общият производствен процес на лагери се състои главно от обработка на вътрешния и външния пръстен, монтаж на вътрешния и външния пръстен, почистване и проверка, инжектиране на грес и опаковане. За вътрешните и външните пръстени на сачмените лагери с дълбок канал, основните технически индикатори, които влияят на вибрациите, са вълнообразността на вътрешния и външния канал и грапавостта на повърхността, последвани от закръгленост и неравности на повърхността. За търкалящите елементи на сачмените лагери с дълбоки канали основните технически показатели, които влияят на вибрациите, са вълнообразност, грапавост и кръгово отклонение. Ефективността на вибрациите и шума може да бъде подобрена чрез увеличаване на времето за грубо шлайфане в процеса, контролиране на заоблеността и вълнообразността на вътрешните и външните канали и увеличаване на броя на супер фините вътрешни и външни канали, за да се гарантират изискванията за грапавост.

Горното е ключът към това как да се подобри работата на лагерите с тънък профил. Според условията на използване на лагерите с тънък профил и изискванията за ефективност на лагерите, специфичните мерки за подобряване на работата на лагерите включват осигуряване на уплътнение и защита от прах, покритие, смазване, вътрешна координация и т.н. за лагерите.

Опции за подобряване на производителността на лагерите с тънък профил

Лагерите с тънък профил осигуряват по-висока товароносимост в приложения. Поради характеристиките на напречното сечение на лагерите и тяхната голяма товароносимост, лагерите с тънък профил се използват широко в автомобили, инженерни машини, железопътен транспорт (метро и т.н.), аерокосмически, текстилни машини, нефтохимическа промишленост, минни машини и полета за прецизна обработка. Например сателитът на НАСА, разработен от НАСА, използва два вида лагери с тънък профил с различни диаметри в своите орбитални спътници. Един от тях използва този вид лагер с тънко сечение като ключов компонент. Разбираемо е, че в областта на аерокосмическото инженерство, космически кораби, ракети, различни видове военни транспортни самолети и различни аерокосмически двигатели, произведени от различни страни, също използват ключови компоненти и свързани технологии, подобни на лагерите с тънък профил. Лагерите с тънък профил се характеризират с малко съпротивление на триене и висока скорост на въртене и могат да се използват на машини, които могат да издържат на радиални натоварвания или комбинирани натоварвания, които действат едновременно в радиална и аксиална посока. И така, как да подобрим работата на лагерите с тънък профил?

Уплътнение и екраниране

Стандартните индустриални уплътнения обикновено се изработват от нитрилен каучук. Персонализирани уплътнения като силиконова гума и Vi материали също могат да бъдат осигурени за лагери с тънък профил, за да издържат на високи температури и други екстремни условия, които могат да се сблъскат.

Смазване

Лагерите с тънък профил осигуряват пълна гама от смазочни материали, които могат да подобрят работата на лагерите в приложения със специални изисквания като устойчивост на влага, висока температура, ниска температура, вакуум и нисък въртящ момент.

Вътрешно сътрудничество

Лагерите с тънък профил могат да отговорят на очакваните изисквания за оперативна ефективност чрез подобряване на вътрешното прилягане. Предварително натоварените лагери се използват за приложения с висока твърдост, а лагерите с радиална хлабина се използват за приложения с нисък въртящ момент на триене. Освен това стандартните кръстосани ролкови лагери обикновено нямат защита срещу корозия, персонализирано уплътнение, греси за специално приложение и възможности за висока температура за екстремни среди.

Покритие

За ултра-силни антикорозионни изисквания може да бъде осигурено много тънко, плътно хромово покритие, което да даде на лагерите с тънък профил по-силни антикорозионни способности. За разлика от много традиционни хромирани покрития, покритието няма да се лющи или лющи под натиск, така че поддържа устойчивост на корозия и изисква минимално износване. Ефективността на покритието е доказана в критични военни, космически и дълбоки космически приложения.

Проектиране на параметри

При проектирането трябва да се вземе предвид не само възможно най-голямото динамично натоварване, но и с оглед на характеристиките на малкото напречно сечение на лагерите с тънък профил, стойността на всеки структурен параметър трябва да бъде внимателно избрана, за да се подобри разпределението на контактното напрежение на лагерни части и улесняват образуването на филм от смазочно масло. Доброто състояние на контакт подобрява производителността и експлоатационния живот на лагера.

Почистване на тънки лагери

Чистата работна среда е много важна за лагерите. Точността на грапавостта на повърхността на тънките лагерни пръстени и търкалящи се тела е около 1/10 μm. Ако такива гладки топки са замърсени, ударът ще бъде сериозен. Смазващият слой между търкалящите се повърхности обикновено е 0.2~1 μm. Примеси от частици, по-големи от размера на частиците на смазката, ще бъдат прекомерно смачкани от търкалящите се елементи и ще генерират локално налягане в стоманата на сферичните ролкови лагери, което в крайна сметка ще доведе до постоянна умора на материала. В допълнение към това праховите частици във външната среда могат да достигнат размер от 10 μm, което също може да причини повреда на лагерите. Поради това чистата и подредена работна среда е от решаващо значение за лагерите.

Проверка на процеса на лагери с тънък профил

По време на употреба работната температура на лагера се отчита чрез нагряването му. Ако температурата надвиши определената граница, тя автоматично ще алармира, за да предотврати изгаряне на вала. Високите температури често показват, че лагерът е в необичайно състояние. Високите температури също са вредни за смазките на лагерите. Понякога прегряването на тънките лагери може да се дължи на смазката на лагера. Ако лагерът се върти непрекъснато за дълго време при температура над 125°C, експлоатационният живот на лагера ще бъде намален. Причините за високотемпературни лагери включват: лагерът може да е недостатъчно смазан, лубрикантът може да е неквалифициран и може да съдържа примеси. Когато товарът е твърде голям, може да се окаже, че вътрешната хлабина на лагера е недостатъчна и масленото уплътнение може да причини триене и т.н.

Приложения на лагери с тънък профил

Аерокосмическо поле

Приложението на лагери с тънък профил в космическата област се отразява главно в способността им да осигуряват ефективно задържане и въртеливо движение, като същевременно поддържат лек и компактен дизайн, за да отговорят на взискателните изисквания за пространство и тегло на космическите кораби.

(1) Колесник на самолет: Лагерите с тънък профил се използват широко в системите на колесниците на самолетите. Това е така, защото колесникът на самолета трябва да осигури силна опора и възможности за движение в ограничено пространство. Конструкцията на лагера с тънък профил му позволява да осигури необходимата опора, като същевременно запазва конструкцията лека, което спомага за намаляване на общото тегло на самолета и подобряване на горивната ефективност.

(2) Авиационни системи: В авиационни ракетни системи, като ракети и огневи възли, пространството и теглото са решаващи съображения. Компактният дизайн на лагерите с тънък профил ги прави идеални в системите за управление и навигация на ракети. Те осигуряват необходимата опора и издържат на високите скорости и температури, срещани по време на полета на ракетата.

(3) Сателитна технология: Сателитите трябва да работят в космоса дълго време и да работят при различни условия на околната среда. Лагерите с тънък профил се използват в ключови механични компоненти на сателити, като насочените системи на слънчевите панели и насочващите системи на сателитните антени. Тяхното леко и изключително прецизно въртеливо движение ги прави подходящи за ограничената от пространството среда на сателитите.

Механично устройство

В някои механични устройства, особено когато изискванията за пространство са високи, лагерите с тънък профил могат да осигурят ефективна опора и ротационни функции, като например стави на роботи, въртящи се маси и др.

(1) Стави на роботи: Лагерите с тънък профил се използват широко в ставите на роботи. Роботите изискват гъвкави и прецизни движения, а конструктивните характеристики на лагерите с тънък профил им позволяват да осигурят плавно въртеливо движение, за да отговорят на нуждите на роботите, изпълняващи различни задачи, като сглобяване, работа или фини операции.

(2) Въртяща се маса: В механични устройства, които изискват ориентация или регулиране на ъгъла, лагерите с тънък профил се използват за поддържане на въртящата се маса. Това включва лабораторно оборудване, инструменти за изпитване или производствени линии, които изискват прецизни настройки на ориентацията по време на работния процес.

(3) Оборудване за автоматизация: Лагерите с тънък профил се използват широко в автоматизирани производствени линии и фабрично оборудване. Те се използват за поддържане на критични компоненти при въртеливо движение, което спомага за ефективната работа на оборудването. Лекият дизайн спомага за намаляване на общото натоварване и подобрява скоростта на реакция на оборудването.

Медицинско оборудване

Благодарение на компактната структура на лагерите с тънък профил, те също се използват често в медицинско оборудване, като хирургически роботи, оборудване за изображения и др.

(1) Хирургически робот: В ставната част на хирургическия робот е необходимо прецизно и плавно ротационно движение. Лагерите с тънък профил могат да осигурят необходимата опора и да помогнат на лекарите да извършват минимално инвазивни операции и прецизни операции.

(2) Оборудване за изображения: Медицинското оборудване за изображения, като CT скенери и MRI машини, обикновено изисква въртящи се части за получаване на цялостни in vivo изображения. Лагерите с тънък профил се използват за поддържане на тези въртящи се части, за да се гарантира, че остават стабилни и прецизни при въртене при високи скорости.

Прецизни инструменти

В инструменти, които изискват висока степен на точност и стабилност, лагерите с тънък профил могат да осигурят плавно въртеливо движение и са подходящи за оптично оборудване, измервателни инструменти и други области.

(1) Оптично оборудване: Оптичните инструменти имат изключително високи изисквания за прецизно завъртане и позициониране. Дизайнерските характеристики на лагерите с тънък профил ги правят идеален избор за оптично оборудване. Те се използват във въртящи се части на телескопи, микроскопи, лазери и друго оборудване, за да осигурят прецизно оптично позициониране и движение.

(2) Измервателни инструменти: В измервателните инструменти, които изискват висока точност, лагерите с тънък профил се използват широко като ключови компоненти за поддържане на въртеливо движение. Това включва разнообразие от лабораторни инструменти, измервателно оборудване и прецизни инструменти, използвани в научни изследвания.

(3) Оборудване за производство на полупроводници; В областта на производството на полупроводници е необходима високопрецизна обработка и позициониране на малки размери. Лагерите с тънък профил се използват в полупроводниковото оборудване за задържане и управление на различни въртящи се компоненти, като гарантират точността и надеждността на производствения процес.

Автомобилна индустрия:

Лагерите с тънък профил се използват и в някои ключови компоненти на автомобилите, като кормилни системи, части на двигателя и т.н., като помагат за намаляване на общото тегло и подобряване на ефективността.

(1) Кормилна система: Кормилната система на автомобила изисква високо прецизна опора при въртене, за да осигури стабилност и управляемост на автомобила. Лагерите с тънък профил се използват за задържане на волани и други компоненти, свързани с управлението.

(2) Части на двигателя: В двигателя е необходимо да се поддържат различни въртящи се части, включително колянови валове, разпределителни валове и т.н. Лагерите с тънък профил осигуряват леки и компактни решения в тези компоненти на двигателя, като помагат за подобряване на ефективността и производителността на двигателя.

Като цяло лагерите с тънък профил имат широк спектър от приложения в приложения, които изискват леки, компактни лагери и ограничено аксиално пространство. Използване на лагери с тънък профил В космическата област лагерите с тънък профил се използват широко в колесниците на самолети, ракетните системи и т.н., за да отговорят на строгите изисквания за пространство и тегло. В механичните устройства те поддържат компоненти като стави на роботи и въртящи се маси, осигурявайки гъвкаво и прецизно движение. В областта на прецизните инструменти лагерите с тънък профил се използват в оптично оборудване, измервателни уреди, оборудване за производство на полупроводници и др., за да осигурят високо прецизно въртене и позициониране. В медицинското оборудване те се използват в хирургически роботи, оборудване за изображения и т.н. за подпомагане на деликатни медицински операции. В автомобилната индустрия лагерите с тънък профил се използват в кормилните системи и компонентите на двигателя за подобряване на управлението и ефективността на автомобила.