Най-доброто ръководство за измерване на хлабината на лагерите

Най-доброто ръководство за измерване на хлабината на лагерите

В машиностроенето и производството лагерите са ключови компоненти, които осигуряват гладка работа и дълъг живот на механичното оборудване. Работата на един лагер зависи не само от неговия дизайн и качество на производство, но и от хлабината на лагера. Хлабината на лагера се отнася до празнината между търкалящите елементи на лагера и вътрешния и външния пръстен, което оказва значително влияние върху шума, вибрациите, генерирането на топлина и разпределението на натоварването на лагера. Тази статия ще разгледа концепцията, класификацията, методите за изчисление на хлабина на лагера и въздействието му върху производителността на лагерите и предоставя подробни формули и поддръжка на данни.

Какво представлява хлабината на лагера?

Хлабина на лагера се отнася до празнината между търкалящите елементи на лагера и вътрешния и външния пръстен, когато не се прилага външно натоварване. В зависимост от посоката на измерване хлабината на лагера може да бъде разделена на радиална и аксиална хлабина.

1. Радиална хлабина: В състояние на празен ход, когато вътрешният пръстен на лагера е фиксиран, количеството на движение на външния пръстен в радиална посока, тоест изместването, перпендикулярно на посоката на оста.
2. Аксиален луфт: В състояние на празен ход, когато вътрешният пръстен на лагера е фиксиран, количеството на движение на външния пръстен в аксиална посока, тоест изместването, успоредно на посоката на оста.

Хлабина на лагера

Степен на хлабина на лагера

Класовете на хлабините на лагерите се класифицират според техния размер и всеки клас е подходящ за различни работни условия и приложения. Общите степени на изчистване включват C2, CN, C3, C4 и C5.

Клиренс ниво C2

Клас C2 има по-малък просвет и е подходящ за приложения, които изискват по-висока точност и стабилност на лагерите, като прецизни инструменти и двигатели. Благодарение на малката си хлабина, този тип лагер има нисък шум и вибрации по време на работа и е подходящ за високо прецизно механично оборудване.

Разрешение за ниво на CN

Степента CN е нормална хлабина и е подходяща за повечето общи приложения, като промишлени машини и превозни средства. Осигурява добър баланс, осигуряващ работна стабилност на лагера, като същевременно се адаптира към общо натоварване и температурни промени.

Клиренс ниво C3

Клас C3 има по-голяма хлабина и е подходящ за приложения с високи температури или по-големи натоварвания, като двигатели и тежкотоварни машини. По-голямата хлабина може да компенсира топлинното разширение, причинено от повишаващите се температури, и да предотврати повреда на лагера поради прегряване.

Клас C4 и клас C5

Класове C4 и C5 имат по-големи хлабини от клас C3 съответно и са подходящи за приложения с по-високи температури или по-големи натоварвания. Тези нива на хлабина се използват за оборудване при екстремни работни условия, като среда с висока температура или претоварено механично оборудване, за да се гарантира, че лагерите все още могат да работят стабилно при тежки условия.

Клас на освобождаванеРадиален просвет (µm)Аксиална хлабина (µm)Примери за приложение
C2По-малко от нормалното (10-20)По-малко от нормалното (10-25)Приложения с висока точност и нисък шум
CN (нормален)Нормално (20-40)Нормално (25-50)Общи индустриални приложения
C3По-голямо от нормалното (40-70)По-голямо от нормалното (50-90)Приложения с висока температура или голямо натоварване
C4По-голям от C3 (70-100)По-голям от C3 (90-130)Много висока температура или много голямо натоварване
C5По-голям от C4 (100-130)По-голям от C4 (130-160)Екстремни условия с максимален просвет

Измерване на хлабина на лагера

Измерване на хлабина на лагера е ключова стъпка за осигуряване на стабилна работа на лагерите при действителни работни условия. По-долу са описани различните видове вътрешни хлабини на лагерите и техните формули за изчисляване.

Измерена вътрешна хлабина на лагера (Δ1)

Измерената вътрешна хлабина на лагера се измерва при специфично натоварване, включително предизвикана от натоварването еластична деформация (δfo). Формулата за изчисление е:

Δ1=Δ0+δfo

  • Δ1 е измерената вътрешна хлабина на лагера

  • Δ0 е теоретичната вътрешна хлабина на лагера

  • δfo е еластичната деформация, причинена от натоварването

Теоретична вътрешна хлабина на лагера (Δ0)

Теоретичната вътрешна хлабина на лагера е радиалната вътрешна хлабина на лагера, измерена при празен ход и не включва еластична деформация. За търкалящите лагери еластичната деформация е нула, така че формулата се опростява до:

Δ0=Δ1

Оставаща вътрешна хлабина на лагера (Δf)

Остатъчната вътрешна хлабина на лагера е хлабината на лагера след сглобяването на машината, но преди пускането й в експлоатация, с изключение на еластичната деформация, но отчитащо разширението или компресията на пръстена. Формулата за изчисление е:

Δf=Δ0+δf

  • δf е промяната, причинена от разширяване или компресия на пръстена

Ефективна вътрешна хлабина на лагера (Δ)

Ефективната вътрешна хлабина на лагера е хлабината на лагера, произведена от машината поради работната температура, с изключение на еластичната деформация, дължаща се на натоварване. Формулата за изчисление е:
Δ=Δf−δt=Δ0−(δf+δt)

  • δt е промяната, причинена от температурната разлика между вътрешния и външния пръстен

Фактори, влияещи върху хлабината на лагера

Няколко фактора могат да повлияят на хлабината на лагера, включително промени в температурата, промени в натоварването, качество на монтаж и скорост на работа.

Промяна на температурата

Повишените температури причиняват разширяване на компонентите на лагера, което засяга хлабината. Топлината, генерирана по време на работа, кара вътрешните и външните пръстени на лагера да се разширяват, намалявайки хлабината. За да избегнете повреда на лагера поради термично разширение, е важно да изберете подходящата степен на хлабина. Формулата е следната:

δt=αΔtDe

  • δt е намаляването на хлабината на радиалния лагер, причинено от температурната разлика между вътрешния и външния пръстен (единица: mm).

  • α е коефициентът на линейно термично разширение на лагерната стомана, който е приблизително 12.5 × 10⁻⁶/℃.

  • Δt е температурната разлика между вътрешния и външния пръстен (единица: ℃).

De е диаметърът на канала на външния пръстен (единица: mm), за сачмени лагери: De=(4D+d), за търкалящи лагери: De=(3D+d).

Зареждане на промяна

Различните условия на натоварване могат да причинят промени в хлабината, особено аксиалните натоварвания. Когато лагерът е подложен на аксиално натоварване, търкалящите елементи ще се изместят в аксиална посока и ще променят хлабината. Следователно действителните условия на натоварване трябва да се вземат предвид при проектирането и избора на лагери.

Качество на монтажа

Неправилният монтаж може да промени хлабината на лагера и да повлияе на работата му. Например, прекалено стегнат монтаж може да компресира лагера, да намали хлабината и да увеличи триенето и износването. Твърде хлабавата инсталация ще увеличи хлабината и ще доведе до нестабилна работа.

Скорост на движение

По време на работа с висока скорост, центробежната сила ще доведе до деформиране на лагерния възел и промяна на хлабината. За да се гарантира, че лагерът остава стабилен при високи скорости, е важно да изберете подходящата степен на хлабина.

Заключение

Хлабината на лагера е важен параметър за работата на лагера. Правилното разбиране и изчисляване на хлабината на лагера е от решаващо значение за монтажа, работата и живота на лагера. Като разбират различните типове хлабини на лагерите и как се изчисляват, инженерите могат по-добре да избират и използват лагери, за да отговарят на различни работни условия и нужди на приложения. Надявам се, че тази статия може да помогне на читателите да разберат напълно важността на хлабината на лагерите и да приложат тези знания в практическата работа за подобряване на оперативната ефективност и надеждността на оборудването.