Най-доброто ръководство за въртящия момент на лагера

Най-доброто ръководство за въртящия момент на лагера

Лагерите са прецизни части, които позволяват относително движение между механичните части. Лагери намлява ролкови лагери са най-разпространените видове лагери, състоящи се от вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящи елементи и фиксатор. Те са ключови части на въртящи се устройства като двигатели, скоростни кутии, автомобилни главини и др. Те са проектирани да поддържат въртящи се валове и да намалят триенето между движещите се части, като по този начин намаляват загубите на енергия и подобряват ефективността. Въртящият момент на лагера е един от ключовите фактори за параметрите на лагера. Този блог има за цел да представи въртящия момент на лагерите и да предостави конструктивни съвети, които да ви помогнат изберете правилния лагер.

Какво е въртящ момент на лагера?

Въртящият момент на лагера е силата, която преодолява вътрешното триене в лагера, за да започне или поддържа скорост на въртене. Началният въртящ момент е силата, която лагерът трябва да преодолее, за да започне да се върти. Работният въртящ момент е въртящият момент, необходим на лагера, за да започне да се върти и да поддържа въртене с постоянна скорост. Може да се види, че триенето вътре в лагера е най-важният фактор за началния въртящ момент: колкото по-голямо е триенето вътре в лагера, толкова по-голям е началният въртящ момент.

Въртящ момент на лагерите

Фактори, влияещи върху въртящия момент на лагера

Въртящият момент на лагера се основава на трибологични принципи. Трибологията е изследване на триенето, смазването и износването на взаимодействащи повърхности при относително движение. Докато лагерът се върти, той изпитва различни видове съпротивление при триене. За да подобрим енергийната ефективност, ние се стремим към по-малки въртящи моменти на лагерите. Постигането на оптимален въртящ момент на лагера е сложна задача, която изисква внимателно разглеждане на конструктивните фактори на лагера и характеристиките на използвания лагер. Има много фактори, които влияят върху въртящия момент на лагера, като типа на лагера, материала, от който е направен лагерът, смазването на лагера, предварителното натоварване, хлабината, конструктивните параметри и съобразяването с околната среда, в която работи лагерът. За да се минимизира ефективно въртящият момент на лагера и да се подобри общата ефективност и живот на механичната система, за да се постигне по-плавна работа, намаляване на консумацията на енергия и подобряване на производителността на системата, Aubearing определя факторите, които влияят на въртящия момент на лагера един по един.

Триене при търкаляне

Търкалящите лагери се състоят от вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящи елементи (като сачми или ролки) и клетка. Когато лагерът се върти, търкалящите елементи влизат в контакт с каналите на вътрешния и външния пръстен на лагера, причинявайки съпротивление при търкаляне или триене при търкаляне. Това съпротивление се дължи на деформацията и плъзгането на търкалящите се тела и наличието на смазка в лагерите.

Триене при търкаляне на лагери

Тип на лагера

Стартовият въртящ момент е различен между различните типове лагери. Стартовият въртящ момент на сачмените лагери обикновено е по-нисък от този на ролковите лагери. Вътрешните търкалящи елементи на сачмен лагер са кръгли и имат „точков контакт“ с вътрешния и външния пръстен. Въпреки това, търкалящите елементи на ролковите лагери са цилиндрични или елипсовидни ролки, а контактът с вътрешния и външния пръстен на лагера е „линеен контакт“. В сравнение със сачмените лагери, ролковите лагери имат много по-голям въртящ момент.

Тип на лагера

Запечатани или екранирани

Лагерите често имат печати или щитове за предотвратяване на навлизането на замърсители и поддържане на смазването. Тези уплътнения създават допълнително триене, наречено триене на уплътнението. Степента на триене на уплътнението зависи от конструкцията, материала и състоянието на уплътнението. Най-общо казано, съпротивлението на триене на гуменото уплътнение ще бъде по-голямо от съпротивлението на триене на металния щит.

Запечатан или екраниран лагер

Вискозитет на лубриканта

Обикновено лагерите изискват смазване за намаляване на триенето и износването. Използваната смазка може да бъде масло или грес, но те имат специфичен вискозитет. Вискозитетът на лубриканта създава известно съпротивление. Очевидно е, че колкото вискозно е смазката, толкова по-голямо е съпротивлението при въртене и толкова по-голям е необходимият начален въртящ момент. Освен това, ако оборудването не е използвано дълго време, смазката може да бъде изцедена между уплътнението и вала и началният въртящ момент може да бъде много по-голям. Най-общо казано, съпротивлението на греста ще бъде по-голямо от съпротивлението на смазочното масло.

Смазка за лагери

Обработка на повърхността на вала

Обработката на повърхността на вала също е един от факторите, влияещи върху въртящия момент на лагера. Известно е, че колкото по-груба е повърхността на вала, толкова по-голям е въртящият момент. Едно явление, което увеличава началния въртящ момент, е сцеплението между контактните повърхности, ако валът е в покой за дълъг период от време. Освен това, корозията на вала понякога причинява връзка между контактните повърхности на лагера, която разбира се трябва да бъде прекъсната, преди да може да започне въртенето.

Лагерен вал

Лагерен материал

Лагерен материал също влияе върху въртящия момент. Лекият метален и пластмасов фиксатор осигурява минимален въртящ момент при ниски и средни скорости. Най-общо казано, клетките от фенолен и синтерован найлон имат по-нисък въртящ момент при високи скорости. Много ниските стойности на контактния ъгъл или радиалната хлабина показват висок въртящ момент, тъй като геометричните грешки, присъщи на каналите и сачмите на лагерите, могат да причинят нестабилни промени в напрежението и по този начин в нивото на триене. Може да се види, че ъгловите контактни лагери имат много високи контактни ъгли и съответно по-високи нива на въртящ момент.

Материали за лагери

Изчислете въртящия момент на лагера

Изчисляването на стойността на въртящия момент на лагера е важно за оптимизиране на вашата система и ще ви помогне да изберете най-добрите лагери и конфигурация. Можете да изчислите приблизително въртящия момент на триене, като използвате тази проста формула.

Изчисляване на въртящия момент на сачмен лагер

Радиални сачмени лагери: 0.5 x 0.0013 x радиално натоварване (нютони) * x диаметър на отвора на лагера (mm)
Тяга сачмен лагер: 0.5 x 0.0011 x аксиално натоварване (нютони) * x диаметър на отвора на лагера (mm) )

Тази формула за изчисляване на въртящия момент на лагера е валидна само ако сачменият лагер е напълно смазан, няма контактни уплътнения и е обект на ниски скорости и ниски натоварвания. За радиалните сачмени лагери аксиалното натоварване трябва да бъде по-малко от 20% от радиалното натоварване, докато за аксиалните лагери натоварването трябва да бъде чисто аксиално. Мерната единица е Нютон милиметри (Nmm). Това е съставна единица за въртящ момент, която съответства на въртящия момент, произведен чрез упражняване на сила от 1 нютон (приблизително 0.1 Kgf) върху ръка на разстояние от 1 mm. Ако се нуждаете от точни данни за въртящия момент на сачмените лагери, като вземете предвид скоростта и вискозитета на смазката, моля, свържете се с Aubearing.

Изчисляване на въртящия момент на ролковия лагер

За да изчислим въртящия момент на ролков лагер, трябва да знаем няколко терминологични концепции.

Радиалното натоварване е натоварването, перпендикулярно на оста на лагера.
Аксиалното натоварване е сила, действаща успоредно на оста на вала.

Изчисляването на въртящия момент на ролков лагер също изисква фактори като броя и размера на търкалящите се елементи, контактния ъгъл и размера на пистата. Освен това, геометрията на лагера е ключов фактор, който влияе върху изчисленията на въртящия момент. Разбира се, коефициентът на триене на ролковия лагер е от съществено значение за изчисляване на въртящия момент на ролковия лагер. Те представляват съпротивлението на движение, причинено от триене между търкалящите се елементи и релсите. Коефициентите на триене за специфични типове лагери и условия на смазване могат да бъдат намерени на уебсайта или каталога на производителя на лагера.

Въртящ момент (M)=Fr*d*μ+Fa*Dm*μa

M означава въртящ момент
Fr представлява радиално натоварване
d представлява диаметъра на търкалящия елемент
μ представлява коефициентът на триене на търкалящия се елемент
Fa представлява аксиално натоварване
Dm представлява средния диаметър на лагера
μa представлява коефициент на аксиално триене

Познавайки изчисления въртящ момент на ролков лагер, инженерите могат грубо да преценят дали лагерът може да се справи с очакваните натоварвания, да работи в границите на допустимия въртящ момент и да поддържа ефективно движение. Правилното оразмеряване на лагера може да предотврати преждевременно износване, прекомерно нагряване и потенциална повреда на системата.

Заключение

Разбирането на факторите, които влияят на въртящия момент на лагера, и точното изчисляване на въртящия момент на лагера ще помогне при избора на правилния лагер. Указанията на производителя трябва да бъдат консултирани и следвани, за да се получат точни спецификации на въртящия момент за конкретно приложение, за да се осигури оптимална производителност и надеждност на системата. Както всички знаем, Aubearing е надежден производител на лагери в Китай и световноизвестен онлайн магазин за лагери, предоставящ цялостни решения за лагерите, от които се нуждаете.