Følg mig på: 
Den ultimative guide til måling af lejefrigang
Inden for maskinteknik og fremstilling er lejer nøglekomponenter, der sikrer jævn drift og lang levetid for mekanisk udstyr. Et lejes ydeevne afhænger ikke kun af dets design og fremstillingskvalitet, men også af lejespalten. Lejefrigang refererer til mellemrummet mellem lejerulningselementerne og de indre og ydre ringe, hvilket har en betydelig indvirkning på støj, vibrationer, varmeudvikling og belastningsfordeling af lejet. Denne artikel vil dykke ned i konceptet, klassificeringen, beregningsmetoderne lejefrigang og dets indvirkning på lejeydelsen og give detaljerede formler og dataunderstøttelse.
Lejefrigang henviser til mellemrummet mellem lejerulningselementerne og de indre og ydre ringe, når der ikke påføres nogen ekstern belastning. Afhængigt af måleretningen kan lejespalten opdeles i radial spillerum og aksial spillerum.
1. Radial frigang: I ubelastet tilstand, når lejets indre ring er fastgjort, mængden af bevægelse af den ydre ring i radial retning, det vil sige forskydningen vinkelret på akseretningen.
2. Aksial frigang: I ubelastet tilstand, når lejets indre ring er fastgjort, mængden af bevægelse af den ydre ring i aksial retning, det vil sige forskydningen parallelt med akseretningen.
Lejefrigangsgrad
Lejefrigangsklasser er klassificeret efter deres størrelse, og hver klasse er egnet til forskellige arbejdsforhold og anvendelser. Fælles clearance-grader omfatter C2, CN, C3, C4 og C5.
C2 niveau frigang
Klasse C2 har mindre spillerum og er velegnet til applikationer, der kræver højere lejenøjagtighed og stabilitet, såsom præcisionsinstrumenter og motorer. På grund af dens lille spillerum har denne type leje lav støj og vibrationer under drift og er velegnet til højpræcisions mekanisk udstyr.
CN niveau clearance
Klasse CN er normal frigang og er velegnet til de fleste generelle applikationer såsom industrimaskiner og køretøjer. Det giver en god balance, der sikrer lejets driftsstabilitet, samtidig med at det tilpasser sig generelle belastnings- og temperaturændringer.
C3 niveau frigang
Klasse C3 har større frigang og er velegnet til applikationer med høje temperaturer eller større belastninger, såsom motorer og tunge maskiner. Større spillerum kan kompensere for termisk udvidelse forårsaget af stigende temperaturer og forhindre lejefejl på grund af overophedning.
Grade C4 og Grade C5 clearance
Graderne C4 og C5 har større frigange end henholdsvis klasse C3 og er velegnede til applikationer med højere temperaturer eller større belastninger. Disse spillerumsniveauer bruges til udstyr under ekstreme arbejdsforhold, såsom højtemperaturmiljøer eller overbelastet mekanisk udstyr, for at sikre, at lejerne stadig kan fungere stabilt under barske forhold.
| Klareringsklasse | Radial frigang (µm) | Aksial frigang (µm) | Anvendelseseksempler |
|---|---|---|---|
| C2 | Mindre end normalt (10-20) | Mindre end normalt (10-25) | Høj præcision, lav støj applikationer |
| CN (normal) | Normal (20-40) | Normal (25-50) | Generelle industrielle anvendelser |
| C3 | Større end normalt (40-70) | Større end normalt (50-90) | Anvendelser med høj temperatur eller tung belastning |
| C4 | Større end C3 (70-100) | Større end C3 (90-130) | Meget høj temperatur eller meget tung belastning |
| C5 | Større end C4 (100-130) | Større end C4 (130-160) | Ekstreme forhold med maksimal frigang |
Måling af lejefrigang
Måling af lejefrigang er et nøgletrin for at sikre stabil ydeevne af lejer under faktiske driftsforhold. Det følgende beskriver de forskellige typer af indvendigt lejespil og deres beregningsformler.
Målt indvendigt lejespil (Δ1)
Den målte indvendige lejefrigang måles under en specifik belastning, inklusive belastningsinduceret elastisk deformation (δfo). Beregningsformlen er:
Δ1=Δ0+δfo
Δ1 er den målte indvendige lejespalte
Δ0 er den teoretiske indvendige lejefrigang
δfo er den elastiske deformation forårsaget af belastning
Teoretisk indvendigt lejespil (Δ0)
Teoretisk indre lejefrigang er den radiale indvendige lejefrigang målt uden belastning og inkluderer ikke elastisk deformation. For rullelejer er den elastiske deformation nul, så formlen forenkler til:
Δ0=Δ1
Resterende indre lejespalte (Δf)
Resterende indre lejespalte er lejespalten efter at maskinen er samlet, men før den tages i brug, eksklusive elastisk deformation, men som tager højde for ringudvidelse eller kompression. Beregningsformlen er:
Δf=Δ0+δf
δf er ændringen forårsaget af ringudvidelse eller kompression
Effektivt indvendigt lejespil (Δ)
Den effektive indvendige lejefrigang er den lejefrigang, der produceres af maskinen på grund af driftstemperaturen, eksklusive elastisk deformation på grund af belastning. Beregningsformlen er:
Δ=Δf−δt=Δ0−(δf+δt)
δt er ændringen forårsaget af temperaturforskellen mellem de indre og ydre ringe
Faktorer, der påvirker lejefrigangen
Adskillige faktorer kan påvirke lejefrigangen, herunder temperaturændringer, belastningsændringer, installationskvalitet og driftshastighed.
Temperaturændring
Forhøjede temperaturer får lejekomponenter til at udvide sig, hvilket påvirker spillerum. Den varme, der genereres under drift, får lejets indre og ydre ringe til at udvide sig, hvilket reducerer spillerum. For at undgå lejefejl på grund af termisk udvidelse er det vigtigt at vælge den passende frigangsgrad. Formlen er som følger:
δt=αΔtDe
δt er reduktionen i den radiale lejefrigang forårsaget af temperaturforskellen mellem de indre og ydre ringe (enhed: mm).
α er den lineære termiske udvidelseskoefficient for lejestål, som er cirka 12.5 × 10⁻⁶/℃.
Δt er temperaturforskellen mellem den indre og ydre ring (enhed: ℃).
De er den ydre ringkanaldiameter (enhed: mm), for kuglelejer: De=(4D+d), for rullelejer: De=(3D+d).
Ændring af indlæsning
Forskellige belastningsforhold kan forårsage ændringer i spillerum, især aksiale belastninger. Når lejet udsættes for aksial belastning, vil rulleelementerne forskydes i aksial retning og ændre frigangen. Derfor skal faktiske belastningsforhold tages i betragtning ved design og valg af lejer.
Installationskvalitet
Forkert installation kan ændre lejets spillerum og påvirke dets ydeevne. For eksempel kan en for tæt installation komprimere lejet, reducere spillerum og øge friktion og slid. For løs installation vil øge afstanden og føre til ustabil drift.
Kørerhastighed
Under højhastighedsdrift vil centrifugalkraften få lejesamlingen til at deformere og ændre spillerum. For at sikre, at lejet forbliver stabilt ved høje hastigheder, er det vigtigt at vælge den passende frigangsgrad.
Konklusion
Lejefrigang er en vigtig parameter for lejeydelse. Den korrekte forståelse og beregning af lejefrigang er afgørende for lejets installation, drift og levetid. Ved at forstå de forskellige typer af lejespalter og hvordan de beregnes, kan ingeniører bedre vælge og bruge lejer til at opfylde forskellige driftsbetingelser og anvendelsesbehov. Jeg håber, at denne artikel kan hjælpe læsere til fuldt ud at forstå vigtigheden af lejefrigang og anvende denne viden i praktisk arbejde for at forbedre driftseffektiviteten og pålideligheden af udstyret.