Følg mig på: 
Den ultimative guide til tynde sektionslejer
Tynde sektionslejer blev udviklet, da standard rillekuglelejer var utilstrækkelige til visse applikationer. Tyndtskårne lejer har et meget lille tværsnit i forhold til deres diameter. Dette design bestemmer, at tyndsektionsleje har et mindre designvolumen og lavere masse, samtidig med at der opnås høj stivhed og driftsnøjagtighed.
Rulningsleje serie standardiseret iflg DIN ISO, tværsnittet af tynde sektionslejer øges med stigende diameter, og alle størrelser af tyndsektionslejer i en serie har samme tværsnit. ”Der er flere definitioner af tyndsektionslejer i industrien, en af de mest almindelige er, at et leje anses for tyndt snit, når diameteren er end 4 gange større end det radiale tværsnit. Tværsnitsdimensioner kan variere, men er typisk kugle dobbelt så stor diameter." Typiske anvendelser for tyndsektionslejer er de kritiske anvendelser, hvor pladsen er begrænset, vægten skal minimeres, den absolutte nøjagtighed skal opretholdes, og krav til belastning og drejningsmoment stadig kræver brug af kuglelejer. I sådanne applikationer hjælper tyndsektionslejer med at reducere omkostningerne sammenlignet med standardstørrelser med dybe rillekuglelejer og har den fordel, at de kun bruger et leje med ringe indflydelse på den samlede vægt.
Hver tyndsektions lejeapplikation har specifikke krav. Disse potentielle forskelle gør nogle tynde lejer til bedre muligheder end andre. Når det kommer til tyndsektionslejer, er der tre forskellige typer at overveje:
Et type tyndsektionsleje
C-type tyndsektionsleje
X type tyndsektionsleje
Type A – Vinkelkontakt tynde sektionslejer
Vinkelkontakt tynde sektionslejer bruges hovedsageligt i barske miljøer med høje aksiale belastninger. Det anbefales generelt ikke at bruge et enkelt A-type vinkelkontakt tyndt sektionsleje til at understøtte moment eller vende aksiale belastninger, men to A-type lejer som et duplex lejepar kan nemt understøtte sådanne belastninger. Stabiliteten, belastningskapaciteten og repeterbarheden af A-type vinkelkontakt tynde sektions dobbeltlejepar er bedre end C-Type tynde sektionslejer.
Begge ringe af type A vinkelkontakt tynde sektionslejer har ekstra dybe kugleriller (rilledybde = 25 % af kuglediameter).
A-type vinkelkontakt tynde sektionslejer har tilstrækkelig radial spillerum til at producere en 30° kontaktvinkel (α), der kan modstå aksiale belastninger.
Buret til A-type vinkelkontakt tyndsektionslejet er i en cirkulær pose, hvori antallet af kugler udgør omkring 67% af alle kugler.
A-TYPE Tyndt sektionsleje LÆSTETILSTAND | ||||
Radial | Aksial | Øjeblik | Vende | Kombineret |
god | Fantastike | Brug i par | Brug i par | god |
Giver større (envejs) aksial belastningskapacitet end C- eller X-type lejer:
Den ydre ring er normalt forsænket for at reducere den ene skulder af løbebanen, og den ydre ring er monteret over den indre ring, kugler og bur for bekvemmelighed (ved hjælp af temperaturforskellen mellem de to ringe).
A-type vinkelkontakt tyndt sektionsleje er et ikke-adskilleligt leje, der kan bære større radiale belastninger og samtidig bære en stor mængde aksial belastning i én retning.
Når de bærer aksiale belastninger, er overfladerne på de indre og ydre ringe af type A vinkelkontakt tynde sektionslejer omtrent i plan, hvilket minimerer forspændingsjusteringer.
A-type vinkelkontakt tynde sektionslejer installeres normalt overfor et andet leje af samme type, således at der eksisterer aksiale belastninger for at etablere og opretholde kontaktvinklen og optage omvendte aksiale belastninger med minimal aksial bevægelse
Type C – tynde radiale kuglelejer
C-type kuglelejer med tynde sektioner har et dybt rillekugledesign, hvis riller kan modstå høje belastninger og er den foretrukne løsning til applikationer med radiale belastninger. Som du ville forvente, kan type C tyndsektionslejer også håndtere moderate aksiale belastninger, omvendte aksiale belastninger og momentbelastninger.
Begge ringe af C-type radial kontakt kugletyndt sektionslejer har ekstra dybe kugleriller (rilledybde = 25% af kuglediameter).
Den indre ring har en excentrisk forskydning inden i den ydre ring, cirka halvdelen af boldens afstand.
Ringene er placeret koncentrisk og buret/separatoren adskiller kuglerne jævnt rundt om hele omkredsen.
Type C kuglelejer med tynde sektioner med radial kontakt fungerer bedst, når der er et lille spillerum (radial spillerum, som kan øges eller formindskes for at opfylde driftsbetingelserne) mellem kuglen og ringen.
TYPE C Tyndt sektionsleje LÆSTETILSTAND | ||||
Radial | Aksial | Øjeblik | Vende | Kombineret |
Fantastike | god | god | god | god |
Type C radialkontaktkugle tynde sektionslejer er designet således, at kuglen og ringen er i kontakt i kuglens midterplan, når der kun påføres radiale belastninger. Selvom de primært er designet til radiale belastningsapplikationer, har C-type lejer ingen fyldte riller og kan håndtere nogle aksiale belastninger i begge retninger. Evnen til at modstå aksiale belastninger afhænger af mængden af spillerum i lejet efter installation. Ved at øge den radiale frigang over standardværdien kan lejer af C-type have en større kontaktvinkel under aksial belastning, hvilket resulterer i større aksial belastningskapacitet. I dette tilfælde anbefales det at justere lejet mod et andet leje af lignende konstruktion for at reducere aksial bevægelse under omvendte aksiale belastninger. Brugt på denne måde er lejerne i det væsentlige vinkelkontaktkuglelejer snarere end radiale kontaktkuglelejer.
X type - XNUMX-punkts kontakt tyndsektionsleje
I modsætning til type A og Type C tynde sektionslejer er Type X firepunkts kontakt tynde sektionslejer lavet med gotiske buegange, der skaber fire kontaktpunkter mellem kuglerne og løbebanerne i lejet. Dette design gør firepunkts-kontaktlejer med tynde sektioner til en førsteklasses mulighed for applikationer, der kræver tilstrækkeligt drejningsmoment eller omvendte aksiale belastninger i en lille pakke. Imidlertid har Type X firepunkts kontakt tynde sektionslejer en lavere evne til at bære en lang række radiale belastninger end Type X tynde sektionslejer. Type X firepunkts kontakt tyndsektionslejer anbefales ikke som erstatning for type C eller type A tyndsektionslejer i miljøer beregnet til rene radiale belastninger. Det skal bemærkes, at hastigheden (rpm) af X-type firepunkts kontakt tynde sektionslejer er et særligt problem, når de kombineres med radiale belastninger, når de påføres med aksiale eller momentbelastninger.
TYPE X LAST TILSTAND | ||||
Radial | Aksial | Øjeblik | Vende | Kombineret |
Dårlig | god | Fantastike | Fantastike | Dårlig |
Type X-lejer adskiller sig fra Type A- og Type C-lejer i geometrien af deres løbebaneriller:
Type C: Radiernes centre er placeret i kuglens midterplan.
Type A: Rørringen og kuglen er i vinkelkontakt, og rilleradiusmidten er forskudt lige meget på begge sider af kuglens midterplan.
X-type: Rillerne i hver ring har to radier med deres centre forskudt fra kuglens midterplan.
Rilledybden i Type X-lejer er den samme som Type A og Type C (25 % af kuglediameteren).,
De specifikke træk ved den "gotiske bue" er:
Gør det muligt for et enkelt X-type leje at bære tre typer belastninger (radial, aksial og moment) samtidigt (mens standardstørrelse lejer normalt er designet til kun at bære radiale og aksiale belastninger).
Gør det til et ideelt leje til mange applikationer, da et enkelt firepunkts kontaktkugleleje ofte kan erstatte to lejer, såsom et sæt af to A-ramme lejer, der er anbragt ryg mod ryg, hvilket giver et forenklet design.
Den aksiale belastning, der påføres den indre ring fra højre mod venstre, overføres fra den indre ring til kuglen ved punkt B.
Belastningen overføres derefter gennem kuglen til punkt D, hvor den overføres til den ydre ring og bærende struktur.
Aktionslinje BD danner en nominel 30° kontaktvinkel (α) med lejets radiale midterlinje.
På grund af den elastiske deformation af bolden og løbebanen langs belastningsoverførselslinjen, frigives belastningen på bolden ved punkterne A og C, hvilket tillader jævn rotation omkring aksen vinkelret på BD-linjen.
Når en aksial belastning påføres den indre ring fra venstre mod højre, sker en lignende belastningsoverførsel mellem punkt C og punkt A.
Ligesom C-type lejer har X-type lejer normalt radial spillerum. Den nominelle kontaktvinkel og aksiale belastningskapacitet for type X-lejer afhænger dog ikke af frigangen. Når aksial- eller momentbelastningen er betydelig, bør spalten minimeres for at forhindre, at kontaktvinklen bliver for stor. Det vigtigste at bemærke er, at det anbefales, at X-lejet bruges alene. Det anbefales ikke at bruge to X-lejer på en fælles aksel, da dette kan føre til uacceptable friktionsmomenter.
Belastninger på tyndsektionslejer
Lejer understøtter aksler eller huse, så de kan løbe frit under belastning. Ovenfor analyserede vi en række tyndsektionslejer, der kan modstå radiale, aksiale og momentbelastninger. Belastninger kan påføres tyndsektionslejer i en af to kardinalretninger, hvor den resulterende momentbelastning (M) kan beregnes som:
M = Fa Sa + Fr Sr
M | = | momentbelastning [N·m] |
Fa | = | aksial belastning [kN] |
Sa | = | offset afstand fra lejeaksen [m] |
Fr | = | radial belastning [kN] |
Sr | = | offset afstand fra radialplanet [m] |
Aksiale belastninger (Fa) er parallelle med akslen (lejets rotationsakse), mens radiale belastninger (F r ) er vinkelret på rotationsaksen. Når disse laster afviger fra lejeaksen (afstand Sa) eller radialplanet (afstand Sr< /span>), skabes en sidste momentlast (M). Brugen af computersoftware har gjort metoden til bestemmelse af lejes levetid kompleks og nøjagtig end tidligere manuelle beregninger. Den faktiske belastning påføres lejet, og den resulterende belastning på hver kugle i dette leje bestemmes. Ud fra denne beregning kan den statiske sikkerhedsfaktor og den grundlæggende mærkelevetid L10 bestemmes.
Radial hovedbelastning
Jo større lejefrigang, jo færre kugler er der til at bære lasten, hvilket resulterer i en kortere dynamisk levetid.
En stor lejeforspænding kan overbelaste lejet, før belastningen påføres.
Hovedaksialbelastninger og momentbelastninger
Et større mellemrum vil tillade en større kontaktvinkel end kuglen til løbebanen og derfor bedre tilpasse sig den påførte belastning.
Imidlertid kan det elliptiske område med kuglekontakt med løbebanen være afkortet over kanten af løbebanen, hvilket forårsager andre problemer.
Større forspænding kan overbelaste lejet igen, før belastningen påføres.
Beregning af den statiske sikkerhedsfaktor eller dynamiske levetid kræver hjælp fra computersoftware til at bestemme de individuelle kuglebelastninger i hele lejet – ved hjælp af Reali-Design (f. Reali-Slim tommer lejer) eller Reali-Design MM (til Reali-Slim metriske lejer) software. Når disse er beregnet, bruges den maksimale belastningskugle til at bestemme det maksimale spændingsniveau og dermed den statiske sikkerhedsfaktor. Alle kuglebelastninger bruges i en vægtet analyse til at bestemme den grundlæggende normerede levetid, L10.
Begrænsende hastighed af tynde sektionslejer
Generelt afhænger bestemmelsen af den maksimale sikre driftshastighed i høj grad af tidligere erfaringer. Faktorerne, der begrænser rotationshastigheden af lejer, er meget komplekse, herunder:
Lejediameter
Forholdet mellem lejediameter og tværsnit
Lejetype og intern konfiguration
Forholdet mellem løbebanerillens radius og kuglens diameter
Lejet indre radial spillerum eller forspænding
Arbejdskontaktvinkel
Lejenøjagtighed (runout)
Kuglebur/separator materialer og design
Installationsnøjagtighed (rundhed, planhed under belastning)
Smøring
Omgivelsestemperatur og varmeafledningsforanstaltninger
Sætninger
Indlæs
Selvom det ikke er muligt at fastsætte præcise hastighedsgrænser, giver praktiske anvendelser og erfaringen fra AUB-testlaboratoriet grundlag for at fastsætte generelle grænser. Antag, at lejerne er installeret korrekt og har tilstrækkelig varmeafledning. Disse grænser er baseret på en fuld levetid på 1 000 000 omdrejninger. Højere hastigheder kan tolereres, hvis kortere levetider er acceptable. For hastigheder, der nærmer sig eller overskrider grænsen beregnet ved hjælp af grænsehastighedsformlen (n), skal der lægges særlig vægt på smøring og varme:
Fedt bør være specielt designet til højhastighedslejer.
Hyppigheden af eftersmøring skal være tilstrækkelig, så der altid er tilstrækkeligt smøremiddel til rådighed.
Hvis der bruges olie, skal det viskøse luftmodstand minimeres ved at kontrollere niveauet, bruge en olieslynge og/eller udmåle små mængder væske eller tåge.
Effekterne af luftturbulens ved høje hastigheder kan gøre det meget vanskeligt at indføre olie på kritiske overflader, så designet af smøresystemet bliver meget vigtigt.
Følgende beregninger kan bruges for åbne type Reali-Slim inch-serie tynde kuglelejer ved kontinuerlige hastigheder.
n = 1 000 fl Cf/d
| Cf | = | beregningsfaktor (tabel 1) |
| d | = | borediameter [mm (i)] (produkttabel) |
| fl | = | reduktionsfaktor (tabel 2) |
| n | = | begrænsende hastighed [r/min] |
Hvordan vælger man det bedste tynde sektionsleje til din applikation?
Typen og størrelsen af belastninger, der kræves i en bestemt applikation, bestemmer, hvilket tyndt sektions leje der er mest passende. For eksempel i miljøer, hvor der er aksiale belastninger i én retning, anbefaler AUB brugen af dets dedikerede Type A vinkelkontaktkuglelejer. Denne mulighed er også ideel til applikationer med radial eller kombineret tryk. Alligevel er den ikke egnet til applikationer, der skal understøtte momentbelastninger eller omvendte aksiale belastninger.
Når større momentbelastninger er blevet bestemt, vil AUB anbefale brugen af X-mønster eller 4-punkts kontaktkuglelejer. Designet bruger en "gothic arch" løbebane til at skabe fire kontaktpunkter mellem bolden og løbebanen. Gør den til den perfekte løsning til omvendte aksiale belastninger og ideel til momentbelastninger. Selvom type X-lejer kan bruges under andre lette belastningsforhold, tilskyndes udskiftning af type C- eller A-lejer under rent radiale belastninger ikke altid.
Som en standardregel anbefaler AUB omhyggelig overvågning af applikationshastighed (RPM) ved specificering af X-type lejer for kombinationer af aksiale eller momentbelastninger og radiale belastninger. AUBs erfarne team af ingeniører viste sig at være meget støttende i denne henseende. De kan levere og bestemme begrænsende hastigheder og kombinerede belastninger baseret på statistik og forskning. De tilføjede også anbefalinger vedrørende brugen af radiale lejer med kombinerede radiale, aksiale eller momentbelastninger og begrænsende hastighed og separatorvalg.
Radiale kontaktlejer, såsom type C lejer, er velegnede til radiale belastninger. Dette skyldes, at deres dybe kugleriller giver holdbarheden til at modstå højere belastninger. Selvom denne særlige type leje bruges i applikationer, der primært bærer radiale belastninger, foreslår Carter, at det også effektivt kan bære omvendte aksiale belastninger, moderate aksiale belastninger og momentbelastninger.
Hvilke andre anvendelser er der for tyndsektionslejer?
Tyndsnitslejer er primært udviklet til applikationer, hvor pladsen er begrænset, hvilket giver friktionsfrie løsninger til leddelte komponenter som f.eks. robot arme eller andre led såsom albuer. Forskellige typer tyndsektionslejer bruges i vid udstrækning i forskellige institutioner, herunder rumfart, medicinsk billedbehandling, robotteknologi, halvledere, datalagring, værktøjsmaskiner, pakkeudstyr, pakkeudstyr, satellitsystemer og optiske og sigtesystemer.
AUB har specialiseret sig i løsninger vedrørende et komplet udvalg af tyndsektionslejer. Vores veludstyrede ingeniørteam skaber tilpassede lejedesigns ved at tage højde for plads, belastning, præcision og pålidelighed, og specialfremstiller dem til dine applikationsbehov. AUB tilbyder præcisions lavprofillejer i størrelser fra 1 tommer ID (indre diameter) til 40 tommer OD (ydre diameter) til store pladespillere, der anvendes i kommercielle og industrielle applikationer.