Най-доброто ръководство за производство на лагери

Най-доброто ръководство за производство на лагери

Сачмените лагери са най-широко използваните лагери и играят важна роля в различни механични движения. Сачмените лагери се използват за поддържане на въртене, намаляване на триенето и поддържане на радиални и аксиални натоварвания при приложения с високо натоварване и висока скорост, където надеждността и ефективността са критични. Без сачмени лагери много машини и оборудване не биха работили ефективно или безопасно. . Така че може да се интересувате много от това как се правят сачмените лагери. В Aubearing сме специализирани в производството на сачмени лагери, които отговарят на различни форми, материали, размери и други изисквания. Въз основа на дългогодишен опит в производството на сачмени лагери, Aubearing обобщи ръководството за процеса за производство на лагери.

Какво представляват сачмените лагери?

сачмен лагер

Сачмените лагери се състоят от вътрешен пръстен, външен пръстен, сачми, клетка и уплътнение. Вътрешният пръстен и външният пръстен са в контакт съответно с вала и външната обвивка. Топките разделят вътрешния пръстен и външния пръстен и намаляват триенето на търкалящите се тела. Клетката разделя сачмите и ги поддържа равномерно разположени, предотвратявайки триенето на сачмите една в друга, а уплътненията помагат да се предотврати навлизането на прах, отломки и други замърсители в лагерите, удължавайки живота на лагерната система. Сачмите са търкалящите се елементи, които държат лагерните колела разделени. Топките се търкалят по каналите, така че машините или оборудването да могат да се въртят гладко. Сачмените лагери се използват в оборудване като помпи, продукти за офис автоматизация, медицинско оборудване, електрически инструменти, енкодери, AC/DC двигатели, разходомери и измервателно оборудване.

Има много видове сачмени лагери. Единият е сачмените лагери с дълбок канал, които са най-често срещаният тип сачмени лагери и се използват в широк спектър от приложения, които изискват високи скорости и ниско триене. Второто е ъглови контактни сачмени лагери, които са проектирани да се справят както с радиални, така и с аксиални натоварвания и са идеални за високоскоростни и прецизни приложения като машинни инструменти, помпи и турбини. Третият е аксиални сачмени лагери, които са проектирани да се справят с аксиални натоварвания в една посока и често се използват в приложения като автомобилни трансмисии и тежки машини, които изискват големи възможности за аксиално натоварване. Четвъртият е самонастройващ се сачмен лагер, който е предназначен да компенсира несъосността между вала и корпуса. Той е идеален за приложения, при които може да има деформация на вала, несъосност или грешки при монтажа. Петият е миниатюрни лагери, използвани в малки приложения като малки двигатели и медицинско оборудване. Шесто, сачмените лагери с фланец се използват в приложения, при които лагерът трябва да бъде позициониран в определена позиция, като например върху вал, който трябва да бъде фиксиран на място, или върху опорна конструкция.

Как да си направим сачмени лагери

Сачмените лагери се предлагат в стотици размери, от ултра малки лагери с диаметър 1.0 mm, използвани в микромедицинско стоматологично оборудване и микромотори, до големи лагери с диаметър над 17 фута, използвани в тежкотоварно оборудване. Как се правят сачмените лагери? Как да направите топките толкова кръгли? Отговорът е многоетапен производствен процес, включващ механична обработка, термична обработка, шлайфане, хонинговане, сглобяване, контрол на качеството и т.н. Въпреки че може да има разлики, следният процес е подходящ за производството на по-голямата част от съвременните стандартни сачмени лагери.

Производителите на лагери избират подходящи материали въз основа на изискванията на клиента. В зависимост от приложението се предлагат материали като стомана, керамика и неръждаема стомана. Факторите, които трябва да се имат предвид, включват капацитет на натоварване, скорост на въртене, работна температура, устойчивост на корозия и цена. Всеки лагерен материал има уникални предимства и недостатъци, които играят решаваща роля за въздействие върху производителността и живота на сачмен лагер при предвиденото му приложение. Материалите на клетката включват щампована стомана, щампован месинг, машинно обработена стомана, машинно обработен бронз, формован найлон или полиоксиметилен (POM) и фенолна смола.

стомана: Най-широко използваният материал за сачмени лагери е стоманата. Стоманата има отлична здравина, твърдост и устойчивост на износване и може да издържи на огромно налягане. Обикновено се използва високовъглеродна хромна стомана (известна като лагерна стомана). Използваните специфични марки стомана могат да включват AISI 52100, AISI 440C или други подобни сплави. Тези стомани преминават процес на топлинна обработка, за да се постигне необходимата твърдост и якост. AISI 52100 е хромирана стомана (1% въглерод, 1.5% хромова сплав), която е стабилна по размери до 250 градуса по Фаренхайт или по-висока, в зависимост от процеса на термична обработка. AISI 52100 също предлага отлична еластичност, обработваемост и еднородност. Друг популярен материал е неръждаемата стомана AISI 440C, която се използва заради нейните антикорозионни свойства. AISI 440C струва машинно от 52100 и не може да се справи с толкова голямо натоварване. При 70 градуса по Фаренхайт, 440C има 85% от товароносимостта на 52100. Други мартензитни неръждаеми стомани също се използват за намаляване на шума от лагерите или увеличаване на живота на умора. Стоманата AISI M50 се използва в критични системни приложения като космическата индустрия. Други сплави включват M50. M50 е два пъти по-надежден от 52100 и съдържа 4% молибден за допълнителна здравина. Основният компромис е цената, тъй като M50 е приблизително десет пъти по-скъп от 52100.

Хром-стомана-SAE-52100

Керамичен: Керамичните сачмени лагери предлагат няколко предимства пред стоманените лагери. Обикновено се изработват от материали като силициев нитрид (Si3N4) или циркониев оксид (ZrO2), силициев карбид. Керамичните сачмени лагери предлагат отлична устойчивост на корозия, по-леки са, имат по-нисък коефициент на триене, електрически изолират и могат да работят при по-високи температури. Те обикновено се използват в приложения, изискващи високи скорости, екстремни температури или устойчивост на тежки среди. Цената на керамичните сачмени лагери обикновено е много по-скъпа от AISI 52100 и AISI 440C. Най-често срещаните керамични лагери са хибридни керамични лагери, с вътрешни и външни пръстени от неръждаема стомана и сачми от керамика.

Пълнокерамични лагери от силициев нитрид 1

Неръждаема стомана: Най-голямото предимство на сачмените лагери от неръждаема стомана е устойчивостта на корозия. Най-често срещаните лагери от неръждаема стомана, като AISI 304 или AISI 316, съдържат високи концентрации на хром и никел. Лагерите от неръждаема стомана обикновено се използват в индустрии като преработка на храни, медицинско оборудване и морски приложения.

лагери-Неръждаема стомана

Пластмаса: Звучи странно, да, материалът на сачмените лагери може да бъде и пластмаса. Пластмасовите сачмени лагери се използват главно при ниско натоварване, леки и непрецизни приложения, като например детски играчки. Тъй като производственият процес на пластмасовите лагери е различен от този на металните лагери, процесът на производство на пластмасови лагери няма да бъде обсъждан в този блог.

Пластмасови лагери

Изработка на вътрешни и външни пръстени на лагери

Производственият процес на вътрешния и външния пръстен на лагера е еднакъв, тъй като и двата са метални пръстени, но са различни по размер. Пръстенът започва като тръба, използвайки автоматизирана машина, подобна на CNC струг, чиито режещи инструменти изрязват металната тръба в основната й форма, оставяйки малко количество допълнителен материал, за да се отчете изкривяването по време на следващата стъпка на топлинна обработка. Обикновено номерът на лагера и информацията за производителя са отпечатани върху външния пръстен.

След това металният пръстен се втвърдява в пещ за термична обработка, като се нагрява до около 1,550 градуса по Фаренхайт (840 градуса по Целзий) за някъде от 20 минути до няколко часа, в зависимост от размера на пръстена. След това се охлаждат в масло и се темперират и въздушно охлаждат във втора пещ при около 300 градуса по Фаренхайт (148 градуса по Целзий), за да се укрепи допълнително тяхната здравина. Този процес прави пътеката едновременно здрава и издръжлива.

Изработка на вътрешни и външни пръстени на лагери

Вътрешните и външните пръстени са шлифовани за прецизни размери и гладки повърхности. Пътеката изисква завършване на шлифовъчното колело, което не може да се направи с режещ инструмент, тъй като пътеката вече е твърде твърда. Всяка секция на пръстена трябва да бъде шлайфана, за да се осигури подходяща ширина на лагера, радиус, местоположение на каналите и геометрия. Някои лагери, като лагери с ъглов контакт, изискват допълнително шлайфане в последващ процес, за да се осигурят близки допуски на размерите на пръстена.

Изработка на сачми за лагери

Топките са много важни за лагерите. Кръглата и гладка топка може да сведе до минимум триенето вътре в лагера. Първоначалното състояние на топката е стоманена тел или блок с форма на пръчка, който е „студен“ чрез много специален и задълбочен производствен процес. Студеното насочване означава срязване на телта и удряне в двата края, за да се образува грапава топка. Около топката има пръстен (наричан още борф). След това обърнете грубата топка, за да отстраните „ръбовете на неравностите“. Топката многократно се подава в жлеб между два чугунени диска, единият от които се върти, а другият е неподвижен. Грапавите жлебове ефективно откъсват неравностите, оставяйки топката доста закръглена и малко по-голяма от действителния размер на приложение за следващата стъпка на смилане. Разбира се, топките се подлагат на подобна топлинна обработка (нагряване и темпериране) като каналите за увеличаване на издръжливостта, издръжливостта и твърдостта. Накрая топките се преместват в мелница, за да се постигне правилния размер и кръглост. Топката се полира с мелница или може да се използва полираща паста, за да стане повърхността идеално гладка. Топчетата престояват в мелницата 8-10 часа, за да се получат идеално гладки топки.

Изработка на лагерна топка

Клетките на сачмените лагери обикновено са изработени от стомана и са направени от тънък метален лист. Окончателната форма на клетката се оформя във формата. Формата се състои от две парчета стомана, които пасват заедно и ще бъдат огънати в правилната форма, когато клетката се постави във формата и матрицата се затвори. Понякога материалът на клетката на лагера също може да бъде пластмаса, тъй като те са по-евтини за производство и някои хора смятат, че пластмасовите клетки имат по-нисък коефициент на триене от стоманените клетки. Ако трябва да се направи пластмасова клетка, се използва процес на леене под налягане, при който формата се пълни с разтопена пластмаса и след това се оставя да се втвърди, докато стане твърда. След това готовата пластмасова клетка се отстранява и се сглобява с другите части на лагера.

Изработка на лагерни кошове

Сглобяване на лагери

Сега, след като четирите компонента на лагера са произведени, лагерът е окончателно сглобен. Вътрешният пръстен се намира вътре във външния пръстен и се избутва настрани, доколкото е възможно, за да остави място между тях за топките. Внимателно поставете правилния брой топки в клетката според размера. Клетката разделя топките една от друга и след това притиска клетката и вътрешния и външния пръстен заедно. Ако е стоманена клетка, тя трябва да бъде монтирана и занитена заедно. За да се гарантира, че лагерите могат да издържат на по-високи натоварвания, клетката и пръстените трябва да се нагреят до определена температура и да се държат на място, докато целият модул изстине. Пластмасовите клетки обикновено се „захващат“ лесно. В повечето случаи формула против ръжда се нанася около лагера и след това се изпраща до адреса на клиента.

Сглобяване на сачмен лагер

Последната стъпка в процеса на производство на лагери е контролът на качеството. Това включва тестване на сачмени лагери за точност, шум, вибрации и други фактори. Сачмените лагери се подлагат на строги тестове и процедури за контрол на качеството, за да се гарантира тяхната надеждност и издръжливост.

  • Почистете повърхността на лагера от мръсотия: Използвайте признат разтворител, за да отстраните всички замърсявания, отломки и ръжда от лагера.

  • Инспекция: Визуално проверете лагера за видими дефекти и използвайте магнитни частици, за да проверите лагера за пукнатини, износени или неравномерни повърхности и други проблеми.

  • Измерване на размери: Използвайте специални инструменти за изпитване на лагери или инструменти за измерване на триизмерни координати, за да измервате ключови размери като вътрешни и външни диаметри, размери на стоманени топки и ширини.

  • Измерване на закръгленост и вибрации: Оценете закръглеността на лагерните компоненти и измерете всяко биене или отклонение от идеалната кръгла форма.

  • Анализ на грапавостта на повърхността: Оценява гладкостта или грапавостта на опорната повърхност.

  • Опаковка: Нанесете правилната смазка върху лагера в зависимост от типа на лагера. Накрая се поставя във вибриращ барабан за цялостно почистване и се запечатва в лагерен пакет.

Благодарение на прецизността на лагерите, Aubearing ще проведе строги тестове по време на целия процес, за да гарантира най-високо качество на крайния продукт. Ние ще провеждаме тестове през целия процес, за да проверим за дефекти, както и редовно тестване по време на процеса на термична обработка. Размерът и формата също са от решаващо значение, а повърхностите на топките и каналите трябва да са възможно най-гладки.

Заключение

Това ръководство очертава целия процес на производство на лагери от материалите до системите за контрол на качеството, като дава на инженерите, които се интересуват от процеса, цялостно разбиране на стъпките, необходими за създаване на висококачествени лагери. Производството на сачмени лагери е сложен процес, който изисква прецизност и внимание към детайла. С непрекъснатото развитие на лагерната технология и натрупването на познания за лагерите, производителите могат уверено да произвеждат висококачествени лагери, които отговарят на нуждите на клиентите.