Трябва да знаете за търкалящите лагери

Трябва да знаете за търкалящите лагери

Подвижен лагер е прецизен механичен компонент, който променя триенето при плъзгане между движещия се вал и леглото на вала в триене при търкаляне, като по този начин намалява загубите от триене. Търкалящите лагери обикновено се състоят от четири части: вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящи елементи и клетка. Функцията на вътрешния пръстен е да си сътрудничи с вала и да се върти заедно с вала; функцията на външния пръстен е да си сътрудничи с опората на лагера и да играе поддържаща роля; търкалящият елемент е Тъй като клетката равномерно разпределя търкалящите се елементи между вътрешния пръстен и външния пръстен, неговата форма, размер и брой пряко влияят на работата и живота на търкалящия лагер; клетката може да разпредели равномерно търкалящите се елементи и да ги насочва да се въртят за смазване.

Съдържание

Компоненти на търкалящи лагери

Петте компонента на търкалящите лагери са: вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящи елементи, клетка и грес. Търкалящите лагери обикновено се състоят от четири компонента: вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящи елементи и клетка. В допълнение, смазочните материали имат голямо влияние върху работата на търкалящите лагери, така че смазочните материали понякога се считат за петия най-голям компонент на търкалящите лагери. Компонентите на търкалящите лагери имат следните функции:

  • Вътрешният пръстен обикновено приляга плътно към вала и се върти заедно с вала.

  • Външният пръстен обикновено си сътрудничи с отвора на седалката на лагера или черупката на механичния компонент, за да играе поддържаща роля. В някои приложения обаче външният пръстен се върти, а вътрешният пръстен е фиксиран или и вътрешният, и външният пръстен се въртят.

  • Търкалящите елементи са равномерно подредени между вътрешния пръстен и външния пръстен с помощта на клетката. Неговата форма, размер и количество пряко влияят върху носещата способност и работата на лагера.

  •  Клетката равномерно разделя търкалящите се елементи, насочва търкалящите се елементи да се движат по правилната коловоза и подобрява вътрешното разпределение на натоварването и ефективността на смазване на лагера.

Търкалящи лагери

Пръстени на търкалящи лагери

(1) Вътрешен пръстен: Лагерният пръстен с канал на външната повърхност.
(2) Външен пръстен: Лагерният пръстен с канал на вътрешната повърхност.
(3) Конусен вътрешен пръстен: вътрешният пръстен на конусни ролкови лагери.
(4) Заострен външен пръстен: външният пръстен на конусни ролкови лагери.
(5) Конусен вътрешен пръстен с двойна релса: вътрешен пръстен на конусен ролков лагер с двойни релси.
(6) Конусен външен пръстен с двойна релса: конусен външен пръстен на ролков лагер с двойни релси.
(7) Широк вътрешен пръстен: Вътрешен пръстен на лагер, който е разширен в единия или двата края, за да подобри насочването на вала във вътрешния му отвор или да осигури допълнителна позиция за монтиране на крепежни елементи или уплътнения.
(8) Заключен вътрешен пръстен: вътрешен пръстен с набраздени сачмени лагери с изцяло или частично отстранено рамо.

Пръстени на търкалящи лагери

(9) Заключен външен пръстен: A жлебов сачмен лагер външен пръстен с цялото или частично отстранено рамо.
(10) Щампован външен пръстен: Накрайник, който е щампован от тънка метална плоча и запечатан в единия край (запечатан щампован външен пръстен) или отворен в двата края, като цяло сочи към външния пръстен на радиалния иглено-ролков лагер.
(11), Външен пръстен на фланец: Външен пръстен на лагер с фланец.
(12) Подравняващ външен пръстен: Външен пръстен със сферична външна повърхност за адаптиране към постоянното ъглово изместване между неговата ос и оста на лагерното гнездо.
(13) Подравняване на външния пръстен на седлото: Накрайникът, използван за подравняване на външния пръстен и отвора на седлото, има сферична вътрешна повърхност, която съответства на сферичната външна повърхност на външния пръстен.
(14) Външна сферична повърхност: Външната повърхност на външния пръстен на лагера е част от повърхността на топката.
(15). Реброто в предната част на коничния външен пръстен: реброто в предната част на каналите на коничния външен пръстен се използва за насочване на ролката и поемане на тягата на голямата крайна повърхност на ролката.
(16) Среден задържащ пръстен: Лагерен пръстен с двойни канали, като средното интегрално ребро на двоен конусен вътрешен пръстен.

Производство на търкалящи лагерни пръстени

(1) Ковашки: По време на процеса на коване, прегаряне, прегряване, вътрешно напукване в мрежови карбиди и т.н. ще намалят издръжливостта и здравината на накрайника. Следователно, температурата на обработка, циркулационното нагряване и условията на разсейване на топлината след коване (като охлаждане със спрей) винаги трябва да бъдат строго контролирани. Особено след окончателното изковаване на по-големи видове накрайници, тези с температура над 700°C не трябва да се натрупват.

(2) Топлинната обработка: Близкото наблюдение на оборудването за термична обработка е важна задача в цеха. Надеждност на оборудването за наблюдение. Важно оборудване за контрол на температурата, като инструменти и термодвойки, трябва да се наблюдава внимателно, за да се осигурят точни и надеждни данни от измерванията; тези с прекомерни грешки трябва да бъдат заменени своевременно и работата по време на заболяване е строго забранена.

ТОПЛИННА ТРЕНЦИЯ

(3) Мониторинг на процеса на смилане. Готовите внесени лагерни пръстени не трябва да имат изгаряния от шлайфане и пукнатини при шлайфане, особено повърхността на свързване на конуса на водача на вътрешния пръстен не трябва да има изгаряния. Ако накрайниците са мариновани, те трябва да бъдат напълно проверени, за да се отстранят изгорелите продукти. Силно изгорелите не могат да бъдат ремонтирани или тези, които не могат да бъдат ремонтирани, трябва да бъдат бракувани. Пръстените с изгаряния от смилане не могат да влизат в процеса на сглобяване.

(4) Управление на идентификацията. След като стоманата бъде поставена на склад и преди накрайникът да бъде шлифован, всеки процес трябва да бъде стриктно управляван и два различни материала и продукта, GCR15 и GCR15SIMN, трябва да бъдат строго разграничени.

Монтаж на пръстени на търкалящи лагери

При монтиране на лагерни пръстени трябва да се обърне специално внимание на последователността на монтажа. Прецизните лагери също трябва да обърнат внимание на положителните и отрицателните краища. Инсталирането им наобратно ще причини динамичен дисбаланс и ще повлияе на работата на лагера.

Търкалящ елемент

Търкалящият елемент е основният елемент в търкалящия лагер. Поради неговото съществуване има триене при търкаляне между относителните движещи се повърхности. Видовете търкалящи елементи включват топки, цилиндрични ролки, конусни ролки, иглени ролки и др. Търкалящите елементи на търкалящите лагери включват главно стоманени топки и ролки.

Основна конструкция на търкалящите лагери

Принципът на работа на търкалящите лагери, разработени на базата на плъзгащи лагери, е да заменят триенето при плъзгане с триенето при търкаляне. Те обикновено се състоят от два пръстена, набор от търкалящи се елементи и клетка. Те са много гъвкави, стандартизирани и силно сериализирани. Високи механични основни части. Тъй като различните машини имат различни условия на работа, се поставят различни изисквания към търкалящите лагери по отношение на товароносимост, структура и производителност. Поради тази причина търкалящите лагери трябва да имат различни структури. Най-основната структура обаче се състои от вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящи се елементи и клетка. Функциите на различните части в лагерите са:

За радиалните лагери вътрешният пръстен обикновено е плътно прилепнал към вала и се движи заедно с вала, а външният пръстен обикновено е преходно прилягане към гнездото на лагера или отвора на механичния корпус, за да играе поддържаща роля. Въпреки това, в някои случаи външният пръстен също работи, а вътрешният пръстен е фиксиран, за да играе поддържаща роля, или и вътрешният пръстен, и външният пръстен работят едновременно. За аксиалните лагери пръстенът на вала е плътно прилепнал към вала и се движи заедно, а пръстенът на седалката е преходен монтаж към леглото на лагера или отвора на механичния корпус и играе поддържаща роля. Търкалящите тела (стоманени топки, ролки или иглени ролки) обикновено са равномерно разположени между двата пръстена в лагера с помощта на клетка за търкалящо движение. Неговата форма, размер и брой пряко влияят върху товароносимостта и работата на лагера. В допълнение към равномерното разделяне на търкалящите се елементи, клетката може също така да направлява въртенето на търкалящите се елементи и да подобри ефективността на вътрешното смазване на лагера.

Класификация на търкалящите лагери

Класификация по тип конструкция на търкалящи лагери

Лагерите се разделят на: според посоката на натоварване или номиналния контактен ъгъл, които могат да понесат:

1) Радиални лагери - търкалящи лагери, използвани главно за поемане на радиални товари, с номинални контактни ъгли от 0 до 45. Според различните номинални контактни ъгли те се разделят на: радиални контактни лагери - радиални лагери с номинален контактен ъгъл 0; центростремителни ъглови контактни лагери – радиални лагери с номинален контактен ъгъл по-голям от 0 до 45.

2) Аксиални лагери – търкалящи лагери, използвани главно за поемане на аксиални натоварвания, с номинални контактни ъгли, по-големи от 45 до 90. Според различните номинални контактни ъгли те се разделят на: Аксиални контактни лагери – аксиални лагери с номинален контактен ъгъл 90° ; Аксиални ъглови контактни лагери – аксиални лагери с номинален контактен ъгъл по-голям от 45, но по-малък от 90°.

Според вида на подвижния елемент

1) Сачмен лагер - търкалящият елемент е топка.

2) Ролкови лагери - Търкалящите елементи са ролки. Според вида на ролката ролковите лагери се разделят още на: цилиндрични ролкови лагери – лагери, при които търкалящият елемент е цилиндрична ролка, а съотношението на дължината към диаметъра на цилиндричната ролка е по-малко или равно на 3; иглени ролкови лагери – Лагери, при които търкалящият елемент е иглена ролка. Съотношението на дължината към диаметъра на иглената ролка е по-голямо от 3, но диаметърът е по-малък или равен на 5 mm; конусни ролкови лагери – лагери, при които търкалящият елемент е конусна ролка; сферични ролкови лагери – един по един Търкалящите тела са сферични ролкови лагери.

Функция за центровка на лагера

1) Подравняващ лагер – каналът е сферичен и може да се адаптира към ъгловото отклонение и ъгловото движение между осевите линии на двата канала;

2) Неподравняващи лагери (твърди лагери) – лагери, които могат да устоят на ъгловото отклонение на централната линия на оста между каналите.

Лагери според броя на редовете търкалящи тела

1) Едноредов лагер – лагер с един ред търкалящи тела;

2) Двуредни лагери – лагери с два реда търкалящи тела;

3) Многоредови лагери – лагери с повече от два реда търкалящи тела, като триредови и четириредови лагери.

Лагери според това дали могат да се разделят

1) Разглобяеми лагери – лагери с отделящи се части;

2) Неразглобяеми лагери – лагери, при които пръстените не могат да се отделят свободно след окончателното сглобяване на лагерите.

Лагери според конструктивната им форма

Като например дали има жлеб за пълнене, дали има вътрешен и външен пръстен и формата на втулката, структурата на реброто и дори дали има клетка и т.н.) също могат да бъдат разделени на множество структурни типове.

Класификация според размера на търкалящите лагери

(1) Миниатюрни лагери – лагери с номинален външен диаметър под 26 mm;
(2) Малки лагери - лагери с номинален външен диаметър, вариращ от 28-55 mm;
(3) Малки и средни лагери — лагери с номинален външен диаметър от 60 до 115 mm;
(4) Средни и големи лагери - лагери с номинален външен диаметър, вариращ от 120-190 mm
(5) Големи лагери – лагери с номинални външни диаметри от 200-430 mm;
(6) Изключително големи лагери - лагери с номинален външен диаметър от 440 mm или

Процес на производство на търкалящи лагери

Поради различните видове, структурни типове, нива на толеранс, технически изисквания, материали и размери на партидите на търкалящите лагери, техните основни производствени процеси не са напълно еднакви.

Производствен процес на лагерни компоненти:

(1) Процесът на обработка на накрайника: Обработката на вътрешните и външните пръстени на лагера варира в зависимост от суровината или празната форма. Процесите преди струговане могат да бъдат разделени на следните три вида. Целият процес на обработка е: Материал на пръта или материал на тръбата (някои пръти трябва да бъдат изковани, темперирани и нормализирани) —- обработка на струговане —- термична обработка —- обработка на шлайфане —- фино шлайфане или полиране —- крайна проверка на частите —- Устойчив на ръжда—-Съхранение—-(за сглобяване заедно)

(2) Процесът на обработка на стоманени топки. Обработката на стоманени топки също варира в зависимост от състоянието на суровините. Процесът преди смачкване или полиране на топката може да бъде разделен на следните три типа. Процесът преди топлинна обработка също може да бъде Разделен е на следните два вида и целият процес на обработка е: Студено щанцоване на пръти или телове (някои пръти трябва да бъдат щанцовани с пръстени и закалени след студено щанцоване) – Разочароващо, грубо шлайфане , меко шлайфане или фототопка – –Термична обработка–-Твърдо шлайфане–-Фино шлайфане–-Прецизно шлайфане или шлайфане–-Групиране при окончателна проверка—-Предотвратяване на ръждата, опаковане—-Съхранение .

(3) Обработка на ролки. Обработката на ролките варира в зависимост от суровините. Процесът преди термична обработка може да бъде разделен на следните два вида. Целият процес на обработка е: обработка на струговане на пръти или студена обработка и нанизване на тел. Пръстенообразна лента и меко шлайфане —- термична обработка —- меки петна —- грубо шлайфане външен диаметър —- грубо шлайфане на челната повърхност —- окончателно шлайфане на челната повърхност —- фино шлайфане на външния диаметър —- Крайно шлайфане на външния диаметър —- окончателно групиране при проверка —- предотвратяване на ръжда, опаковане —- съхранение (да се сглобяват заедно).

(4) Процесът на обработка на клетката. Процесът на обработка на клетката може да бъде разделен на следните две категории според проектната структура и суровините:

1) Ламарина → рязане [1] → щанцоване → щамповане → оформяне и довършителни работи → байцване или дробно уплътняване или полиране на струни → крайна проверка → предотвратяване на ръжда, опаковане → складиране (да се сглоби като комплект)

2) Процесът на обработка на масивната клетка: Обработката на масивната клетка варира в зависимост от суровините или грапавостта. Преди да се обърне, той може да бъде разделен на следните четири празни типа. Целият процес на обработка е: пръти, тръби Материали, изковки, отливки—-вътрешен диаметър на колата, външен диаметър, челна повърхност, скосяване—-пробиване (или изтегляне, пробиване)—-ецване—-окончателна проверка—-предотвратяване на ръжда, опаковане— -съхранение .

Процес на сглобяване на търкалящи лагери:

Части на търкалящи лагери като вътрешни пръстени, външни пръстени, търкалящи елементи и клетки и т.н., след преминаване на проверката, влезте в монтажния цех за монтаж. Процесът е както следва: размагнитване и почистване на части → избор на група размери на канала за вътрешно и външно валцуване (жлеб) → комплект за сглобяване → проверка на хлабината → клетка за нитове → окончателна проверка → размагнитване, почистване → предотвратяване на ръжда, опаковане → поставяне в склада за готов продукт ( опаковане, доставка).

Характеристики на търкалящите лагери

В сравнение с плъзгащите лагери, търкалящите лагери имат следните предимства:

(1) Коефициентът на триене на търкалящите лагери е по-малък от този на плъзгащите лагери и ефективността на предаване е висока. Като цяло коефициентът на триене на плъзгащите лагери е 0.08-0.12, докато коефициентът на триене на търкалящите лагери е само 0.001-0.005;

(2) Търкалящите лагери се изработват от лагерна стомана и се подлагат на термична обработка. Следователно търкалящите лагери не само имат високи механични свойства и дълъг експлоатационен живот, но също така могат да спестят относително скъпи цветни метали, използвани при производството на плъзгащи лагери;

(3) Вътрешната хлабина на търкалящия лагер е много малка и точността на обработка на всяка част е висока. Поради това точността на работа е висока. В същото време твърдостта на лагера може да се увеличи чрез предварително натоварване. Това е много важно за прецизните машини;

(4) Някои търкалящи лагери могат да понасят както радиално натоварване, така и аксиално натоварване, така че структурата на опората на лагера може да бъде опростена;

(5) Поради високата ефективност на предаване на търкалящите лагери и ниското генериране на топлина, консумацията на смазочно масло може да бъде намалена, което улеснява поддръжката на смазването;

(6) Търкалящите лагери могат лесно да се прилагат към уран във всяка посока в пространството.

Търкалящите лагери също имат определени недостатъци

Всичко обаче е разделено на две и търкалящите лагери също имат определени недостатъци, главно:

(1) Товароносимостта на търкалящите лагери е много по-малка от тази на плъзгащите лагери със същия обем. Следователно радиалният размер на търкалящите лагери е голям. Поради това плъзгащите лагери често се използват в ситуации, които понасят големи натоварвания и изискват малки радиални размери и компактни конструкции (като лагери на коляновия вал на двигателя с вътрешно горене);

(2) Вибрациите и шумът на търкалящите лагери са големи, особено в по-късните етапи на употреба. Следователно търкалящите лагери не са подходящи за случаи, когато се изисква висока точност и вибрациите не са разрешени. Като цяло плъзгащите лагери са по-добри.

(3) Търкалящите лагери са особено чувствителни към чужди тела като метални стружки. След като чуждо вещество навлезе в лагера, ще се появят периодични силни вибрации и шум, които също могат да причинят ранна повреда. В допълнение, търкалящите лагери също са склонни към ранна повреда поради метални включвания. Дори и да не настъпи ранна повреда, животът на търкалящите лагери има определена граница. Накратко, животът на търкалящите лагери е по-кратък от този на плъзгащите лагери.

Въпреки това, в сравнение с търкалящите лагери и плъзгащите лагери, всеки има своите предимства и недостатъци и всеки има определени приложими случаи. Затова двете не могат напълно да се заменят и всяка се развива в определена посока и разширява своето поле. Въпреки това, поради изключителните предимства на търкалящите лагери, има тенденция закъснелите да наваксват. Търкалящите лагери се превърнаха в основен опорен тип машини и се използват широко.

Клетка

Клетка, известна също като лагерна клетка, се отнася до лагерна част, която частично обвива всички или част от търкалящите елементи и се движи с нея, за да изолира търкалящите елементи, и обикновено също така направлява търкалящите елементи и ги държи вътре в лагера.

Материал на клетката

Когато търкалящите лагери работят, триенето при плъзгане причинява нагряване и износване на лагерите. Особено при условия на работа с висока температура, действието на инерционната центробежна сила засилва триенето, износването и топлината. В тежки случаи, клетката може да бъде изгорена или счупена, което води до неправилна работа на лагера. Следователно, в допълнение към определена якост, материалът на клетката трябва също да има добра топлопроводимост, малък коефициент на триене, добра устойчивост на износване, силна ударна якост, ниска плътност и коефициент на линейно разширение, близък до този на търкалящите се елементи. В допълнение, щампованата клетка трябва да издържа на сложна деформация при щамповане и изисква материалът да има добри свойства за обработка. Някои клетки с изключително високи изисквания също ще бъдат покрити със слой сребро. Видовете материали за клетката включват: клетка от мека стомана/неръждаема стомана, клетка от бакелит/пластмаса (найлон), клетка от месинг/бронз/алуминиева сплав и др.

Материал на лагерната клетка

Класификация на методите на производство:

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.

Клетка, произведена по метода на леене на пластмаса

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 във формовъчната форма на инжекционно формоване машина. След като сте изолирани, получете необходимата клетка след охлаждане. Характеристиките на неговото майсторство са:

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 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.

Грес

Грес: Гъсто, мазно полутвърдо вещество. Използва се за триещи се части на машини за смазване и уплътняване. Използва се и върху метални повърхности за запълване на празнини и предотвратяване на ръжда. Основно изработен от минерално масло (или синтетичен лубрикант) и сгъстител. Основните функции на гресът е смазване, защита и уплътнение. По-голямата част от гресите се използват за смазване и се наричат ​​антифрикционни греси. Антифрикционната грес играе главно ролята на намаляване на механичното триене и предотвратяване на механичното износване. В същото време той също играе защитна роля за предотвратяване на метална корозия и уплътняване и защита от прах. Има някои греси, които се използват предимно за предотвратяване на ръждясване или корозия на метала, наречени защитни греси.

Смазване на лагери

Принципът на работа на греста е, че сгъстителят задържа маслото там, където трябва да се смазва. Когато има натоварване, сгъстителят освобождава маслото, като по този начин осигурява смазване. При стайна температура и в статично състояние той е като твърдо вещество, способно да поддържа формата си, без да тече, и може да се придържа към метала, без да се плъзга. При високи температури или когато е подложен на външни сили, надвишаващи определена граница, той може да тече като течност. Когато греста се разрязва от движещи се части в машината, тя може да тече и да смазва, намалявайки триенето и износването между движещите се повърхности. Когато действието на срязване спре, тя може да се върне към определена консистенция. Специалната течливост на греста определя, че тя може да се смазва в части, които не са подходящи за смазочно масло. Освен това, тъй като е полутвърдо вещество, неговите уплътняващи и защитни ефекти са по-добри от смазочното масло.