Следвайте ме на:
Трябва да знаете за клетките на лагерите
Въпреки че лагерът е съставен от много части, клетката също може да се каже, че е „кръвоносният съд“ на лагера. Следователно, при работата на лагера, материалът на клетката е пряко свързан с ефективността на лагера. Лагерната клетка е лагерна част, която обвива всички или част от търкалящите елементи и се движи с тях, за да изолира търкалящите елементи. Обикновено също така направлява търкалящите се елементи и ги задържа в лагера.
Когато търкалящият лагер работи, особено когато натоварването е сложно и се върти с висока скорост, клетката трябва да издържа на голяма центробежна сила, удар и вибрации. Има голямо триене при плъзгане между клетката и търкалящите се елементи и се генерира голямо количество топлина. Комбинираният ефект на сила и топлина може да доведе до повреда на клетката, а в тежки случаи клетката може да бъде изгорена и счупена. Следователно материалът на клетката трябва да има добра топлопроводимост, добра устойчивост на износване, малък коефициент на триене, малка плътност, определена комбинация от якост и издръжливост и добра еластичност и твърдост. Коефициент на разширение, подобен на този на търкалящите се тела. И добра производителност на обработка. В допълнение, клетката също се влияе от химически среди, като смазочни материали, смазочни добавки, органични разтворители и охлаждащи течности.
Основната цел на лагерната клетка е да поддържа подходящо разстояние между търкалящите елементи и да избягва директен контакт между съседните търкалящи елементи, за да се поддържа триенето и произтичащата от това топлина на минимално ниво; да се поддържа равномерно разпределение на търкалящите елементи. Във всички лагери натоварването може да се разпредели равномерно във всички лагери, така че натоварването да може да се разпредели равномерно и да се намали шумът. Търкалящите елементи могат да бъдат правилно насочвани в зоната без товар, за да се подобрят условията на търкаляне в лагера и да се избегнат разрушителни аварии. плъзгане.
Класификация на лагерните клетки
Често използваните клетки се разделят главно на метални клетки и неметални клетки според видовете материали. Има и композитни клетки и др. Специалните лагерни клетки също трябва да отговарят на изискванията за специални условия на работа. Като устойчивост на висока температура, устойчивост на корозия, самосмазващи се (използвани във вакуум) или немагнитни и др.
Материал стоманена клетка
Поради своята висока якост, добра издръжливост и лесна обработка, материалите от стоманена клетка обикновено се използват в търкалящите лагери. Обикновено стоманените фиксатори са студено щамповани от висококачествени листове от въглеродна стомана. Освен това при необходимост могат да се използват и други методи за механична обработка. Често използваните материали за стоманени клетки включват 20, 30, 45, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 40CrNiMo, ML15, ML20 и др. Стоманените клетки обикновено се обработват топлинно, за да се елиминира напрежението и да се възстанови пластичността. Включително високотемпературно темпериране, рекристализиращо отгряване и др. За да се намали коефициентът на триене на стоманената клетка, готовата клетка трябва да бъде повърхностно обработена, ако е необходимо.
Материали за клетки от цветни метали
За разлика от стоманата, цветните метали имат свои собствени специални свойства. Например алуминиевата сплав има характеристиките на ниска плътност, добра топлопроводимост и добра устойчивост на корозия; медната сплав има характеристиките на добра топлопроводимост, малък коефициент на триене, добра формоспособност и висока работна температура; Цинково-алуминиевата сплав има предимствата на ниска цена, ниска плътност и отлична производителност.
Неметални материали за клетка
Неметалните материали за клетката включват главно полимери и композитни материали, включително найлон, фенолна лента, политетрафлуоретилен и др. Полимерните материали имат добро съвпадение на здравина и еластичност. Добрите плъзгащи свойства позволяват на полимерната клетка да генерира само малко количество триене, когато се движи спрямо смазваната повърхност на търкалящия елемент, като по този начин минимизира генерирането на топлина и износването на лагера. При липса на смазка полимерната клетка все още има отлични характеристики на движение. Може да гарантира, че лагерите ще продължат да работят за определен период от време без повреди. Поради по-ниската плътност на полимерите, клетките, направени от тях, имат по-малка инерция.
Освен че е изработена от чисти материали, клетката използва и модифицирани полимерни материали. Използвайте други материали за пълнеж или армировка.
След като клетката е монтирана в лагера. Благодарение на пролуката между клетката и търкалящите се елементи, клетката може да бъде изместена в радиална посока, което се нарича радиално изместване. Неговото отместване може да се изрази със следната формула:
Трябва да се гарантира, че когато клетката достигне максималното радиално изместване, клетката не влиза в контакт с лагерния пръстен.
Процес на производство на лагерна клетка
Лята клетка
Суровините за излятата под налягане клетка са алуминиева сплав и месинг. Суровините се разтопяват и изливат в матрицата за леене под налягане на машината за леене под налягане и клетката се отлива наведнъж. Вратата за леене се стругова на струг.
(1) Клетката е директно отлята под налягане, която може да получи добра геометрична форма и точност на размерите без механична обработка и има висока производствена ефективност.
(2) След леене под налягане металът кристализира и се втвърдява с прецизна структура, добро качество на повърхността и устойчивост на износване.
(3) Висока степен на използване на материала и намалени разходи.
Въпреки това, когато се лее под налягане клетка от алуминиева сплав, е необходимо оборудване с голям тонаж, а дизайнът и производството на матрицата са сложни. Джобовете на клетката лесно се опъват по време на леене под налягане. При условия, при които лагерът е подложен на удар, вибрации и променлива скорост, качеството на отлятата под налягане клетка трябва да бъде допълнително подобрено.
Лята пластмасова клетка
Вакуумно изсушените гранулирани инженерни пластмаси се поставят в варел, нагряват се от съпротивителни проводници и се разтопяват до полутечно състояние. Под налягане от бутало или движещ се винт, полутечните суровини се инжектират от дюзата в формовъчната форма на машината за леене под налягане. След като сте изолирани, получете необходимата клетка след охлаждане.
(1) Клетката е формована в едно леене под налягане, което може да получи прецизна геометрична форма и точност на размерите и ниска стойност на грапавостта на повърхността без необходимост от механична обработка, а производствената ефективност е висока.
(2) Формата и пластмасовата отливка са лесни за оформяне, лагерът е лесен за сглобяване и е лесно да се реализира автоматично управление.
(3) Пластмасовата клетка има добри свойства като устойчивост на износване, антимагнитност и ниско триене.
Въпреки това, поради недостатъците на термичната деформация, стареенето и крехкостта на самата пластмаса, както и някои проблеми в структурата на клетката и процеса на пластмасово инжектиране, приложението на пластмасовата лята клетка е ограничено.
За инженерните пластмасови клетки, производителността на всеки производител е малко по-различна, но като цяло са сходни. Този вид клетка е лека и подходяща за високоскоростни приложения. Освен това, режимът на повреда на този вид клетка не е внезапно спукване, така че е подходяща за някои случаи, когато не е разрешено внезапно спиране. Въпреки това, за минни машини този вид клетка не е подходяща за употреба поради съображения за безопасност, тъй като повредата ѝ не настъпва внезапно, а с постепенното повишаване на температурата до определено ниво, тя се поврежда напълно, което ще бъде много опасно при експлозивни ситуации. В същото време, този вид клетка има температурно ограничение, обикновено -40~120℃: Няма препятствие за месинговата клетка, но тя не е подходяща за среди с амоняк. Обикновено малките лагери не използват медни клетки. Няма ограничения за стоманените клетки, но големите лагери не използват стоманени клетки.
Как да изберем лагерна клетка
Материалите на лагерните клетки могат да бъдат класифицирани според техните производствени материали и сценарии на приложение. Следват някои често срещани материали за клетката на лагера:
Стоманена клетка: Обикновено изработен от висококачествена въглеродна стомана или легирана стомана, той има характеристиките на висока якост, устойчивост на износване и устойчивост на корозия. Подходящ за високоскоростни, тежки натоварвания и високотемпературни приложения, като лагери в космически двигатели и автомобилни скоростни кутии.
Предимства и производителност: Този вид клетка има висока якост и лек материал. Използва се най-вече в сачмени лагери с дълбоки канали, сферични ролкови лагери и конусовидни ролкови лагери и обикновено не се влияе от смазочни материали на основата на минерално масло или алкали в търкалящите лагери.
Ограничения за употреба: податливи на ръжда поради влиянието на водата и водните пари;
Работна температура: Работната температура на клетката може да достигне 300°C.
Месингова клетка: Обикновено изработен от месинг или бронз, има отлична устойчивост на износване, устойчивост на корозия и нисък коефициент на триене. Подходящ за приложения със средни скорости и леки натоварвания, като лагери в домакински уреди, инструменти и офис оборудване.
Месингът има висока якост на опън и не се влияе от обикновените смазочни материали за лагери. Често се използва в малки и средни лагери. Въпреки това, поради високата цена на медта, цената на месинговите клетки също е висока. Основните характеристики са следните:
Тип клетка: щамповане и плътно, щамповането е подходящо само за малки и средни размери;
Материал: Месингова плоча, месингова отливка или месингова изковка. Месингът има висока якост на опън и неговата механична якост е еквивалентна на тази на клетката за щамповане на стоманена плоча, но плътността му е сравнително малка, граничната му скорост е висока и цената му е по-висока.
Предимства: Не се влияе от смазочни материали, включително синтетични масла и греси;
Ограничения за употреба: Месинговите клетки не могат да се използват в ситуации над 300°C и не са подходящи за амоняк (като охлаждане), тъй като амонякът ще причини сезонно счупване на месинга;
Работна температура: Работната температура е под 300°C.
Найлонова клетка: Обикновено изработен от полиамид (PA66) и други инженерни пластмаси за леене под налягане, има характеристиките на леко тегло, устойчивост на корозия, добра изолация и лесна обработка. Подходящ за приложения с леко натоварване, ниска скорост и висока температура, като лагери в електрически инструменти, шевни машини и машини за обработка на храни. Полиамидният найлонов материал има предимствата на висока еластичност и леко тегло. Тази клетка има много добри плъзгащи се и самосмазващи свойства. Това е продукт от ново поколение, който в момента замества железните клетки.
Предимства и производителност: Полиамидният найлонов материал има предимствата на висока еластичност и леко тегло.
Тази клетка има много добри плъзгащи се и самосмазващи свойства. Особено подходящ за ситуации, при които има напрежение от вибрации или силно ускорение и забавяне, или вътрешните и външните пръстени на лагера са наклонени един към друг;
Ограничения за употреба: Полиамидната найлонова клетка може да бъде засегната от специално смазване (корозивни добавки в смазката) и не може да се използва във вакуум, тъй като ще стане крехка поради дехидратация;
Работна температура: Работната температура е по-ниска от 120°C и по-висока от -40°C. Ако температурата е твърде ниска, найлонът ще загуби своята еластичност.
Фенолен кафез: съставен от фенолна смола, плат от стъклени влакна и други материали, има характеристиките на висока якост, устойчивост на висока температура и добри изолационни свойства. Подходящ за приложения при висока температура и висока скорост, като лагери в самолетни двигатели и газови турбини.
Други материали: В допълнение към обичайните материали, споменати по-горе, има и други материали, използвани в производството на лагерни клетки, като алуминий, магнезий и други леки метални материали, както и някои композитни материали. Тези материали обикновено се избират въз основа на изискванията на конкретното приложение.
Фактори, които трябва да имате предвид при избора на лагерна клетка
Работна среда: Работната среда на лагера оказва голямо влияние върху материала на клетката. Например, в среда с висока температура трябва да се избират устойчиви на висока температура материали, като стоманени или фенолни лентови клетки; в корозивни среди трябва да се избират устойчиви на корозия материали, като медни или найлонови клетки.
Тип на лагера: Различните видове лагери имат различни материали на клетката. Например сачмените лагери с дълбок канал, сферичните ролкови лагери и конусните ролкови лагери обикновено използват стоманени клетки; докато цилиндричните ролкови лагери могат да използват медни или найлонови клетки.
Скорост и натоварване: Скоростта и натоварването също са важни фактори при избора на материал на клетката. При условия на висока скорост и голямо натоварване е необходимо да се изберат материали с висока якост, устойчивост на износване и устойчивост на корозия, като стоманени или медни клетки.
Икономика: При предпоставката за изпълнение на изискванията за ефективност трябва да се вземат предвид икономическите фактори. Някои леки, евтини материали, като инженерни пластмаси, са подходящи за леки натоварвания, ниски скорости и високи температури.
Други фактори: Освен това трябва да се вземат предвид фактори като размер, форма, метод на обработка и изисквания за монтаж на клетката.
Няколко фактора трябва да се имат предвид при избора на клетка за лагери, включително работна среда, тип лагер, скорост и натоварване, икономика и други свързани фактори. При реални приложения изборът трябва да се основава на специфични изисквания и условия, за да се осигури нормална работа и експлоатационен живот на лагера.