Følg mig på: 
Den ultimative guide til bøsninger vs lejer
I dagens verden er næsten alle maskiner stærkt afhængige af bøsninger og lejer, ellers holder de op med at fungere. Hovedfunktionen af bøsninger vs lejer er at reducere friktionen, der genereres, når to bevægelige dele interagerer og reducere slid mellem komponenter. Bøsninger vs lejer hjælper med at reducere støj, forlænge levetiden, reducere strømforbruget, maksimere maskinens effektivitet og hastigheden på applikationer. Bøsninger og lejer tilpasser sig forskellige operationer og miljøer. Valg af bøsninger vs lejer? Du skal forstå forskellene mellem de to, deres fordele og ulemper og typiske applikationer. At vælge den rigtige type bøsning eller leje til din industrielle anvendelse for at opfylde visse krav kræver omfattende viden. Lad os se nærmere på bøsninger og lejesamlinger, deres hovedtræk og anvendelser, og hvordan de materialer, du bruger, kan have en enorm indflydelse på den endelige anvendelse.
Grundlæggende er der ingen reel forskel mellem bøsninger vs lejer: en bøsning er også en type leje. Generelt set letter "lejer" bevægelse mellem to komponenter og reducerer samtidig friktionen. Et typisk leje er et simpelt design med to overflader, der ruller mod hinanden, hvilket tillader to sammenkoblede dele at bevæge sig uden friktion. De er bredt klassificeret som radiale lejer, tryklejer og lineære lejer, afhængigt af om de har roterende eller lineær bevægelse. En "bøsning" er et specielt design af lejer, der bruges i visse applikationer. For at opsummere: en bøsning er et leje, men et leje er ikke altid en bøsning. Nu hvor det er klart, vil vi se nærmere på de forskellige typer lejer, og hvordan bøsninger adskiller sig fra lejer.
Hvad er lejer?
Lejer er præcisionsfremstillede maskinkomponenter, der tillader maskiner at bevæge sig ved ekstremt høje hastigheder, samtidig med at friktion og håndteringsbelastning mellem bevægelige dele reduceres. Det kan også siges, at når andre dele bevæger sig i forhold til hinanden på akslen, bruges det til at reducere friktionskoefficienten under transmissionen af bevægelseskraft og til at holde den roterende aksels midterposition fast. De fleste lejer bruges til at understøtte roterende aksler i maskiner. Lejer tillader relativ bevægelse mellem maskindele, mens de giver en eller anden form for position mellem dem. Den lejeform, der kan anvendes, afhænger af arten af den krævede relative bevægelse og typen af begrænsninger, der skal pålægges den. Dens nøjagtighed, ydeevne, levetid og pålidelighed spiller en afgørende rolle for værtsmaskinens nøjagtighed, ydeevne, levetid og pålidelighed.
Lejetype
Lejer kan opdeles i to hovedkategorier, aksellejer og tryklejer.
Journalbæring: Lasten virker vinkelret på akslen.
Trykleje: Lasten virker parallelt med aksen.
Inden for begge kategorier er der forskellige typer lejer med samme grundlæggende struktur og formål. De væsentligste forskelle er den type belastning, de håndterer, og typen af rulleelementer, de bruger. Nedenfor er korte eksempler på hver type.
Rulningselementerne i kuglelejer er perfekt sfæriske kugler, der sidder mellem lejerne og fungerer som rulleelementer for at opretholde adskillelse mellem lejerne. Kuglelejer kan rotere i enhver retning på grund af deres sfæriske form, hvilket giver dem mulighed for at understøtte kombinerede belastninger (radial og aksial). De minimerer rotationsfriktion, men har begrænset kontaktareal. De er bedst egnede til lette til mellemstore opgaver frem for tunge belastninger eller stød. Stål eller keramiske kugler er monteret mellem de indvendige og ydre ringe for at danne et klassisk kugleleje. Disse er designet til at understøtte den roterende akse og samtidig reducere friktionen mellem statiske og bevægelige dele. Kuglelejer understøtter roterende akser, mens de reducerer proportionerne mellem disse komponenter og statiske komponenter. Kugler (normalt stålkugler, men nogle gange keramiske kugler, der fungerer ved høje temperaturer) er monteret mellem de indre og ydre ringe. Lejesamlinger kan være en række eller flere rækker, afhængigt af anvendelsen. Der findes stort set to typer kuglelejer: dybe sporkuglelejer, som har en høj radial belastningskapacitet, og vinkelkontaktkuglelejer, som kan klare både høje radiale og aksiale belastninger. Kuglelejer bruges i en bred vifte af applikationer, fra kompleks rumfartsteknik til hverdagsskateboards. Almindelige kuglelejetyper er:
Rullelejer
Rullelejer kan klare større belastninger end kuglelejer. De rullende elementer er cylindriske eller tilspidsede i form og er installeret mellem de indre og ydre ringe. Deres formål er at minimere friktionen mellem bevægelige aksler og statiske komponenter. Cylindriske rullelejer er normalt lavet af rustfrit stål og er velegnede til tunge radiale belastninger. De er ideelle til højhastighedsapplikationer, fordi deres lavfriktionsdesign ikke genererer varme eller støj. Du finder cylindriske rullelejer i gearkasser, elektriske motorer og pumper i adskillige industrier, herunder bilindustrien, minedrift og byggeri. Til applikationer med lavere hastighed, brug sfæriske rullelejer. Disse selvjusterende lejer kan klare alvorlige forskydninger, vibrationer og pludselige stød og kan, når de er monteret i dobbeltrækker, modstå ekstremt tunge radiale og aksiale belastninger. Rulningslejer har lignende fejljusteringsstyringsegenskaber. Almindelige rullelejetyper er:
Kompakte, lette og nemme at installere, stangender er et pålideligt valg til tunge skiftende belastninger. Det grundlæggende design er et rundt hoved med et integreret skaft, hvori et sfærisk leje er installeret. Fordi de er faste, har stangenderne ikke den skævjusteringskarakteristik, der er karakteristisk for nogle andre lejer. En stangende er et monteret leje, som er et sæt lejer installeret i en boltet enhed (inklusive pudeblokken). De bruges typisk på maskiner med blotlagte roterende aksler. Kamerafølgere er en anden variant. De har tykkere ydre ringe og blødere indvendige ringe til at modstå stød, og de arbejder med knaster for at konvertere rotationsbevægelse til lineær bevægelse. Sfæriske lejer monteret på stangenderne kræver et konstant kontaktareal for at minimere stick-slip og holde friktionen stabil. Smøring er kritisk, hvilket kan forårsage problemer i applikationer, hvor tilstedeværelsen af urenheder ikke tolereres.
Hvad er bøsninger?
En bøsning er en cylindrisk komponent designet til at understøtte belastninger på en aksel, der fungerer ved glidende bevægelse mellem bevægelige overflader. Bøsningen er en enkelt elementsamling, selvom den kan være sammensat af flere forskellige materialer. Også kendt som bøsningslejer, glider bøsninger på en stang eller aksel for at give ekstrem lavfriktion bevægelse, hvilket giver fremragende stødabsorbering og arbejder for at minimere energiforbrug, støj og slid.
Hvilke typer bøsninger findes der?
Der findes flere bøsningstyper på markedet med forskellige materialesammensætninger. Nogle klarer højt tryk og stød godt, mens andre kan modstå korrosion. Du kan vælge den ideelle bøsningstype baseret på din applikation og driftsmiljø til industriel eller fremstillingsbrug. Bøsninger kan klassificeres ud fra to hovedelementer; materiale og form. Alt efter materiale er der tre almindelige typer bøsninger: kompositbøsninger, metalbøsninger og plastbøsninger. Der er fire typer bøsninger i henhold til deres former: cylindriske glidebøsninger, flangebøsninger, trykskiver og glideplader.
Polymer eller komposit bøsninger
Polymerbøsninger, også kendt som kompositbøsninger, er bedre egnede til at bære tunge belastninger. Disse er de mest brugte bøsninger på grund af deres lave friktion og slidbestandige egenskaber. Polymer- eller kompositbøsninger reducerer udstyrsskader forårsaget af forkert smøring. Ydermere anvendes polymer- eller kompositbøsninger til at overføre rotationsbevægelse, når mindst en af de to friktionsdele i en maskine eller mikromekanisme er sammensat af en polymer. Polymer- eller kompositbøsninger kan bruges i farlige miljøer, hvor traditionelle lejer ikke er egnede. Disse bøsninger bruges i en række forskellige industrier, herunder entreprenørudstyr, hydrauliske systemer, medicinsk udstyr, rumfart og .
Kompositbøsninger kan yderligere opdeles i følgende to kategorier baseret på forskellige materialer:
POM komposit bøsning
POM bøsninger bruges hovedsageligt til at reducere vibrationer og støj i maskiner. Fordi kompositbøsninger typisk er lavet af holdbare materialer, er de ideelle til at reducere lejeslid. POM-kompositter hjælper også med at reducere varmeopbygning forårsaget af friktion. Dette hjælper med at forlænge lejernes levetid op til fire gange så lang som andre traditionelle materialer såsom stål.
PTFE komposit bøsning
Denne bøsning er lavet af to forskellige materialer, herunder teflon og metal. Disse typer bøsninger bruges som lejer i en række industrielle applikationer. Kerneformålet er at reducere friktionen mellem bevægelige dele i en maskine.
Metal bøsning
Som navnet antyder, er disse bøsninger lavet af metal eller metallegeringer og danner en to- til tre-lags struktur med en stålbagside. Disse bøsninger har meget høj mekanisk styrke, hvilket gør dem velegnede til højhastigheds- og belastningsanvendelser, der involverer smøring. Det anvendte metal afhænger af typen af industrimiljø eller anvendelse. Disse bøsninger har forskellige smøremetoder baseret på deres størrelse, struktur og anvendelse. Metalbøsninger kan yderligere opdeles i 6 hovedtyper baseret på forskellige materialer, herunder:
Bronze bøsning
Bronze er det foretrukne materiale til bøsninger og findes almindeligvis i en række forskellige legeringer og sammensætninger. Du kan bruge bronzebøsninger til en række forskellige formål i industriel fremstilling. Bronzebøsninger modstår deformation og brud bedre end andre materialer. Som plastik er bronzelejer stærke og rustbestandige. Der er også selvsmørende bronzebøsninger på markedet til en række forskellige anvendelser. Du kan bruge bronzebøsninger i en række forskellige applikationer, herunder fødevareforarbejdning, sprøjtestøbning, bilmaskiner, jordflytningsmaskiner, stålfremstilling og .
Grafit bøsning
Grafitbøsninger bruges i mange applikationer på grund af deres unikke mekaniske og fysiske egenskaber. Grafitbøsninger har en lav friktionskoefficient, hvilket hjælper med at forbedre effektiviteten, produktiviteten og ydeevnen af spindemaskineri. Grafit, et naturligt olieagtigt mineral, er et af de bedste materialer til bøsninger, fordi det reducerer friktionen uden brug af yderligere væske. Bronzebøsninger med grafitpropper bruges til fremstilling af grafitsmurte lejer. Grafit har den højeste temperaturstabilitet og bevarer sin form og struktur ved temperaturer op til 5000°F. Grafit er meget udbredt i termiske miljøer, såsom lastbærende systemer, hvor metalsmøremidler og fedt vil blive forringet. Du kan bruge grafitforinger til en række forskellige formål, herunder ovne og ovne, fødevareapplikationer, kemisk industri, bilindustri, metaller og .
Stål bøsning
Som navnet antyder, er stålbøsninger lavet af stål eller rustfrit stål. Disse bøsninger er lavet af meget holdbart stål, hvilket gør dem til det perfekte værktøj til lavhastighedsdrejeapplikationer. Stålbøsninger er fremstillet ved hjælp af miljøvenlige produktionsmetoder, der øger materialeudbyttet og reducerer flisdannelse.
Messing bøsning
Messing bøsninger, også kendt som messing ærmer, er normalt lavet af messing. Messingbøsningen er en komponent i drejetappen, der hjælper med at beskytte kroppen mod enhver skade forårsaget af enhver kraft, der overføres gennem akslen. Messingbøsninger bruges i en række forskellige anvendelser, herunder elektriske motorer, bilmotorer og . Derudover kommer messingbøsninger i en række størrelser, da de kan passe til tynde og tykke vægge, flanger, cylindriske, flangede osv.
Alu bøsning
Aluminiumsbøsninger foretrækkes på grund af deres hårdhed, hvilket sikrer en lang levetid. I starten blev det brugt på cykler, men efterhånden blev det brugt på biler og bruges i øjeblikket på en række forskellige maskiner. Aluminiumsbøsninger kan modstå store aksiale og radiale belastninger, hvilket gør dem til en vigtig kandidat til brug i rumfarts- og landbrugsindustrien. Nogle af deres almindelige anvendelser omfatter brug i hydrauliske cylindre, der bruges til at installere instrumentering (såsom aftapningspropper/væskepåfyldninger, væskeskueglas eller udluftningselementer), beholdere og tanke.
Bimetal bøsning
Som navnet antyder, er bimetalbøsninger lavet af to forskellige metaller. I de fleste tilfælde er det første metal stål, mens andre metaller kan variere fra kobber til aluminium eller endda messing. Dette bimetalliske lag fungerer som en indvendig afdækning af bøsningen, hvilket giver god beskyttelse mod slid. De er især nyttige i applikationer, der kører moderate belastninger ved mellemhastigheder eller høje belastninger ved lave hastigheder.
Plastbøsning
Plastbøsninger er et glimrende alternativ til metalbøsninger i mange applikationer på grund af deres lavere slidhastighed. Plastbøsninger er lette og har en lavere friktionskoefficient end metalbøsninger. Da de er lavet af plast, kan de nemt tilpasse sig under belastning og bevare deres evne til at yde optimalt. Fremstillet af kompositplast, har de høj trækstyrke og kan bruges i en række industrielle applikationer. Plastbøsninger er hovedsageligt sammensat af termoplastiske legeringer og faste smøremidler. De har også en fibrøs matrix, der forbedrer deres strukturelle styrke. De er relativt billigere, fordi de er lavet af billige materialer som polyethylen, nylon, teflon og ultrahøj molekylvægt. Eksklusivt plastmateriale som Torlon, PEEK og Vespel udgør en række dyre plastikbøsninger. Der er fire andre typer plastikbøsninger:
Nylon bøsning
Nylonbøsninger er stærke og holdbare og erstatter i stigende grad metalbøsninger i mange applikationer. Materialet har fremragende slidstyrke og kræver ingen ekstern smøring. Nylonbøsninger, selvom de er stærke, er lette og larmer ikke så meget, når de fungerer som metalbøsninger. De har en lav friktionskoefficient og høj modstand mod svage syrer, brændstoffer og baser.
Polymer bøsning
Selvsmørende og vedligeholdelsesfrie, polymerbøsninger er fremstillet med en flettet konstruktion, der sikrer høj trækstyrke og let udkonkurrerer sprøjtestøbebøsninger. De er meget modstandsdygtige over for tunge belastninger og slid, hvilket gør dem velegnede til applikationer, der involverer svingninger og høje hastigheder. Polymerbøsninger er for det meste kemisk inerte; de har lav vandabsorption og kan fungere ved høje temperaturer uden at deformeres.
PTFE bøsning
PTFE bøsninger har lav friktion og kan modstå høje temperaturudsving, hvilket gør dem velegnede til en række industrielle anvendelser. De er klassificeret som multi-purpose bøsninger, da de kan bruges i en række forskellige industrier såsom elektriske, termiske, nukleare, kemiske, farmaceutiske og endda kraftværker. De findes almindeligvis i tog og højtydende maskiner. De er lavet af materialer med høj modstandsdygtighed over for miljøfaktorer, varmebestandighed, lav friktionskoefficient og ikke-klæbende egenskaber. Den eneste ulempe er, at de er meget fleksible, hvilket betyder, at de ofte kan kravle eller vride sig. Ved at tilføje fyldstoffer kan dette problem også løses og give producenterne mulighed for at tilbyde meget alsidige bøsninger.
Polyacetal bøsning
Polyacetalbøsninger er udviklet med selvsmøring i tankerne og er velegnede til tunge belastninger ved lave hastigheder. De har god slidstyrke og lav friktionskoefficient. Anvendelser af POM bøsninger er meget udbredt i landbruget, anlægsindustrien, maskinindustrien og byggeindustrien. Polyoxymethylenbøsninger eller POM-bøsninger er typisk lavet af en stålbagside belagt med et sintret kobber/bronzelag. Til sidst lægges et POM-lag over kobber/bronzelaget, som indeholder fedthuller, der holder på smøremidlet.
Bøsningstyper efter form
Formmæssigt er der fire hovedtyper af bøsninger.
Cylindrisk glidende bøsning
Som navnet antyder, er cylindriske bøsninger cylindriske i form, fremstillet efter industristandarddimensioner og er maskindele klar til installation. Den cylindriske bøsning har bagsider på inder- og ydersiden, der understøtter glidelaget i midten. Cylindriske bøsninger er stærkere end lejer og kan modstå højere kræfter end metallejer, hvilket gør dem ideelle til envejs variable belastninger, drejebevægelser og aksiale styrelejer.
Flangebøsning
Flangebøsninger er næsten identiske med cylindriske bøsninger, men med en åbenlys forskel: de har en flange i den ene ende. Flanger kan bruges til en række forskellige formål, lige fra bøsningsinstallation eller justering til bekvem installation. De bruges typisk i applikationer med gennemgående bolte, og de tillader brugen af bolte med mindre diameter for at reducere vægten uden at resultere i mindre fastgørelsesunderstøtningsoverflade til boltvæggen, samtidig med at de reducerer belastningen på monteringsboltens gevind.
Trykskive
Selve trykskiven er ikke en bøsning, men den er en meget vigtig komponent. De er grundlæggende flade skiver, der sidder mellem den faste komponent og den rullende overflade og understøtter aksiale belastninger eller side-til-side bevægelse på akslen, hvilket begrænser enhver bevægelse langs akslen. De danner en overflade, hvorpå lejet eller bøsningen er understøttet.
Skydeplader
Glideplader er almindelige komponenter, der bruges til fremstilling af værktøj og forme. De er lav vedligeholdelse og er populære i industrier som bilindustrien, maskinteknik, løft, svejseteknologi, sprøjtestøbemaskiner og transportørteknologi. Glideplader betragtes som lineære lejer og kan være forlængelsessamlinger af broer eller andre mekaniske komponenter. Princippet minder meget om et leje eller en bøsning. En af pladerne er stationær, og den anden glider mod den for at modstå udvidelse eller sammentrækning. Skateboards kan laves af en række forskellige materialer, fra stål til PTFE og TEF-MET.
Bøsningsbelastning og hastighedsgrænser
Bøsninger bruges typisk til tungere belastninger og langsommere hastigheder. Industrielle maskiner nyder godt af holdbare bøsninger, der kan modstå omfattende belastningsoverførsel og stødbelastninger. For bøsninger skal der tages hensyn til friktionsopvarmning. De to hovedfaktorer, der påvirker varme, er enhedstryk (P) og overfladehastighed (V). Produktet af enhedstryk og overfladehastighed er trykhastighed (PV). For at afgøre, om en bøsning er egnet til enhver applikation, skal du først finde den begrænsende PV-værdi fra producenten. For sikker drift skal PV-værdien beregnet af applikationen være under producentens grænseværdi PV.
Beregn PV-værdien af applikationen: PV=P×V
Bestem overfladehastighed (V): V=0.262×rpm×D Rpm = akselomdrejninger pr. minut D = akseldiameter (tommer)
Bestem tryk (P): P = Total belastning (lbs) / kontaktareal (in²) Kontaktareal = D (akseldiameter i tommer) x L (huslængde)
Effekten af at begrænse PV-værdien kan ses i denne graf, som sammenligner hastighed versus belastning for bronze- og nyloilbøsninger. I en intern ingeniørundersøgelse blev Reliance Foundrys R-3320 slibeskiver brugt med Nycast Nyloil og C93200 bronzebøsninger til at teste virkningerne af bøsningernes PV-grænser. Som tidligere nævnt bruges bøsninger typisk til tungere belastninger ved langsommere hastigheder. Dette er tydeligt i diagrammet, da ingen af bøsningerne er i stand til at håndtere betydelige belastninger ved høje hastigheder. Jo hurtigere hastigheden er, jo lavere bæreevne er den. P-max (psi) og V-max (fpm) værdier er angivet af producenten for hvert produkt. P-max er den maksimale belastning ved 0 rpm og V-max er den maksimale hastighed ved let belastning (maksimal aksel rpm). For praktiske anvendelser skal du sammenligne de beregnede P-, V- og PV-værdier med de maksimale tolerancer for at bestemme, om bøsningen vil fungere. Sørg for, at bøsningen fungerer inden for et område under den begrænsende PV-kurve.
Bøsninger vs lejer
Der er en række faktorer, der afgør, om en bøsning eller leje er egnet til din specifikke anvendelse. Hver har sine fordele og ulemper, som skal tages i betragtning under udvælgelsesprocessen.
Fordele ved bøsninger
Mens en bøsning teknisk set er en type leje, er det en enkelt komponent designet til at understøtte en aksel. Den fungerer ved at glide bevægelse mellem bevægelige overflader, hvilket giver ekstrem lav friktionsbevægelse, og derved minimerer strømforbrug, støj og slid på dele.
Som en enkelt komponent har bøsninger fordele i forhold til lejer under montering og er billigere. De har tendens til at være selvsmørende og giver en mere støjsvag drift end de fleste lejer.
Ulemper ved bøsninger
Bøsningen skal overvinde statisk friktion, kendt som stick and slip, før den kan bevæge sig, især når det lineære bevægelsessystem er slidt eller forkert justeret, hvilket får bøsningen til at bevæge sig i en uregelmæssig, ujævn bevægelse.
Bøsninger, især billigere, har tendens til at have bredere tolerancer og har derfor en mindre præcis pasform på glatte stænger.
Fordele ved lejer
Lejer giver generelt en jævnere bevægelse end bøsninger, og overvinder stivhed ved at rulle frem for at glide.
De har tendens til at være præcist fremstillet end bøsninger, med snævrere tolerancer for en bedre pasform, hvilket resulterer i mindre slop og spil.
Lejer giver også betydelige fordele i forhold til bøsninger i højhastighedsmiljøer.
Bearing Ulemper
Høje omkostninger sammenlignet med foringsomkostninger (ca. tres gange).
Kræver omfattende vedligeholdelse, ofte inklusiv smøring
Høj driftslyd
Forkert installerede eller beskadigede lejer kan forårsage skade på andre komponenter, hvis de revner.
Valg mellem lejer vs bøsninger
Faktorer, du skal huske, når du skal vælge mellem bøsninger eller lejer, bør omfatte følgende (i præferencerækkefølge):
Hastighed og belastning: Vil hjulet bære en tungere belastning ved langsommere hastigheder eller en lettere belastning ved højere hastigheder? Hvor høj hastighed er en faktor, tilbyder lejer en bedre løsning, mens bøsninger reagerer godt på lav hastighed og tung belastning.
Glat betjening: Lejer er et bedre valg for mere jævn drift på grund af "stick-slip", et almindeligt problem med bøsninger.
Vedligeholdelse/smøring: Vedligeholdelsesfri applikationer med selvsmørende egenskaber, især i tørfoder- og tekstilindustrien, favoriserer ofte bøsninger.
Driftsstøj: Når støjsvag drift er en vigtig overvejelse, er bøsninger generelt mere støjsvage end lejer.
budget: Budget er en nøglefaktor, da bøsninger typisk koster meget mindre end lejer, hvilket gør dem til en omkostningseffektiv mulighed. Bøsninger har en tendens til at koste seks til ti gange mindre end lejer.
Når der skal vælges mellem lejer og bøsninger, skal den specifikke anvendelse, dens driftsmiljø og forskellige driftsbetingelser og begrænsninger tages i betragtning. At forstå fordelene og ulemperne ved hver type kan hjælpe med at afgøre, hvilken type der giver den bedste løsning. Uanset om du leder efter bøsninger eller lejer, så lær hvorfor hvert produkt eksisterer, og hvilke fordele de giver. Aubearing kan hjælpe dig med at træffe et godt valg. Hvis du har brug for et produkt, der kan klare langvarig brug ved tungere belastninger og højere hastigheder, så er lejer dit bedste valg. Men hvis du ikke har brug for noget for intenst, så er en bøsning nok. Generelt er bøsninger omkostningseffektive end lejer, så hvis du har et stramt budget, er bøsninger også en god mulighed! Bundlinjen, når det kommer til valg af lejer og bøsninger, afhænger det virkelig af dine applikationsbehov.