Jälgi mind:
Kõik, mida peaksite kuullaagrite kohta teadma
Laagrid on iga tööstusmasina üks olulisemaid komponente. Need ülitäpsed komponendid on pöörleva liikumise ajal hõõrdumise vähendamiseks ja koormuste kandmiseks kriitilise tähtsusega. Turul on tuhandeid laagritüüpe, sealhulgas kuullaagrid , silindrilised rull-laagrid , koonusrull-laagrid , nõelrull-laagrid ja laagriüksused. Kuigi kuullaagrid on kõige levinumad laagritüübid , on igal tüübil oma omadused ja eelised, mis muudavad selle sobivaks teatud kasutusaladeks ja rakendusteks, kuid mitte teisteks töökeskkondades.
Nüüd võtab AUB Bearing Manufacturing Co., Ltd. kokku kogu teabe kuullaagrite kohta, mis põhineb aastatepikkusel laagrite tootmise kogemusel . Kuullaagrid on veerlaagrid, mis kasutavad sisemise ja välimise laagrirada vahel hoitavaid veerevaid kuule, et toetada pöörlevatele ja edasi-tagasi liikuvatele võllidele mõjuvaid radiaal- ja aksiaalkoormusi. Neid kuullaagreid kasutatakse pöörlevates rakendustes sujuva ja väikese hõõrdumisega liikumise tagamiseks. Need pakuvad suurt jõudlust ja pikka eluiga, kandes koormuse kuulidelt sisemisele rõngale. Selles artiklis käsitleme erinevat tüüpi kuullaagreid.
Kuullaagrite projekteerimine
Kuullaagrid koosnevad neljast põhiosast, milleks on: 2 rõngast/rada, kuulid (veereelemendid) ja fiksaatorid (pallieraldajad).
Välisrõngas on fikseeritud ja paigaldatud korpusesse. Välisrõngas aitab ka radiaalseid koormusi üle kanda laagrilt korpusele. Sisemine rõngas toetab ja juhib võlli pöörlemise ajal ning on paigaldatud pöörlevale võllile. Veereelementide ülesanne on kanda koormusi ja jaotada need mööda jooksuradasid.
Veereelemendid pöörlevad erineva kiirusega kui sisemine rõngas, kuid nad pöörlevad ümber sisemise rõnga. Hoidja toimib tõkkena, mis ei lase pallidel üksteisega kokku põrgata. Tõukejõu laagrid on allutatud koormustele, mis on paralleelsed pöörlemisteljega, mida nimetatakse aksiaalseteks koormusteks. Tõukejõu kuullaagrid koosnevad kahest võrdse suurusega rõngast.
Kuullaagrite tüübid
Kuullaagri konstruktsiooni ja struktuuri järgi saab seda jagada mitmeks tüübiks. Allpool on kirjeldatud kuullaagrite levinumaid konstruktsioone. Loe edasi, et saada teada erinevat tüüpi kuullaagritest ja nende kasutusviisidest.
Üherealised nurkkontakt kuullaagrid
Kaherealised nurkkontakt kuullaagrid
Neljapunkti nurkkontakt kuullaagrid
Üherealised sügava soonega kuullaagrid
Kaherealised sügava soonega kuullaagrid
Kahesuunaline tõukejõu kuullaager
Topelt kuullaager
Nurkkontaktkuullaagrid on konstrueeritud nii, et laagri kasutamisel moodustab laager laagrirõngaste ja kuulide vahel kontaktnurga. Seda tüüpi kuullaagri peamine konstruktsiooniomadus on see, et ühe või mõlema rõnga õlg on teisest kõrgemal. Nende laagrite nõuetekohaseks toimimiseks tuleb kokkupaneku ajal rakendada tõukejõude. See koormus (või eelkoormus) loob kontaktjoone (või kontaktnurga) sisemise rõnga, kuulide ja välimise rõnga vahel. Eelkoormus võib olla laagrisse sisse ehitatud või see võib tekkida laagri sisestamisel komplekti. Kontaktnurgad varieeruvad vahemikus 15° kuni 40° ja neid mõõdetakse laagri teljega risti oleva joone suhtes. Nurkkontaktkuullaagritel on sisemise ja välimise rõnga laagrirajad, mis on üksteise suhtes laagri telje suunas nihutatud. See tähendab, et need laagrid on konstrueeritud nii, et need taluvad kombineeritud koormusi, st samaaegselt mõjuvaid radiaal- ja aksiaalkoormusi. Seda tüüpi kuullaagreid on saadaval erinevates konstruktsioonistiilides, tihendite või kilpidega. Need mitte ainult ei takista saastumist, vaid toimivad ka määrdeainete hoidjana. Need laagrid võivad olla valmistatud roostevabast terasest, keraamilisest hübriidist või plastist ning olla kroomitud, kaadmiumitud või muu kattega. Lisaks võivad need olla eelmääritud, järelmääritud või tahke määrimisega. Nurkkontaktkuullaagrid jagunevad omakorda järgmistesse alatüüpidesse:
Üherealised nurgakontaktsed kuullaagrid
Need laagrid kasutavad suhteliselt suure kandevõime tagamiseks suurt hulka kuule, taluvad aksiaalseid koormusi ainult ühes suunas, on tavaliselt reguleeritud teise laagri jaoks ja neil on lahutamatud laagrirõngad.
Üherealiste nurkkontaktkuullaagrite eelised on järgmised:
Kõrge kandevõime
Hea jooksujõudlus
Lihtne paigaldada universaalselt sobivad laagrid
Kaherealised nurgakontaktiga kuullaagrid
Konstruktsiooniga, mis vastab kahele vastakuti paigutatud üherealisele laagrile, kuid kui kaks üherealist laagrit võtavad liiga palju teljesuunalist ruumi, suudavad need vastu võtta radiaalseid ja aksiaalseid koormusi mõlemas suunas ja kaldemomente. Kaherealiste nurkkontaktkuullaagrite eelised on järgmised:
Vähem aksiaalset ruumi
Aktsepteerib radiaalseid ja aksiaalseid koormusi mõlemas suunas
Mahutab kallutusmomente
Jäik laagrite paigutus
Neljapunktilised nurkkontaktiga kuullaagrid
Neljapunktilised nurkkontaktiga kuullaagrid on konstrueeritud toetama aksiaalseid koormusi kahes suunas ja neil on suur kandevõime, need suudavad antud aksiaalkoormuse korral toetada piiratud radiaalseid koormusi, kasutavad vähem aksiaalset ruumi kui kaherealised laagrid ja on eraldatavad.
Neljapunktiliste nurkkontaktidega kuullaagrite eelised hõlmavad järgmist:
Sobib aksiaalsetele koormustele mõlemas suunas
Vähem aksiaalset ruumi
Kõrge kandevõime
Eraldi disain
Parem õlivool
Piiratud sisemise rõnga deformatsioon suurte kinnitusjõudude korral
Sügava soonega kuullaagrid on kõige levinumad kuullaagrite tüübid ning neid saab osta suletud, varjestatud ja lukustusrõngaga konfiguratsioonides. Nende laagrite laagrite rõngaste mõõtmed vastavad täpselt laagrites sisalduvate kuulide mõõtmetele. Need sobivad suurepäraselt ka raskete koormuste toetamiseks. Sügava soonega laagrid pakuvad radiaalset ja aksiaalset tuge. Sellise koormuse suhtelise taseme muutmiseks ei ole aga võimalik kontaktnurka reguleerida. Sügava soonega kuullaagrid jagunevad omakorda järgmisteks alatüüpideks:
Üherealised sügava soonega kuullaagrid
Üherealised sügava soonega kuullaagrid on kõige levinum kuullaagritüüp. Neid kasutatakse väga laialdaselt. Sisemiste ja välimiste rõngaste sooned on ringikujulised kaared, mille raadius on veidi suurem kui kuulidel. Lisaks radiaalkoormustele saab mõlemas suunas rakendada ka aksiaalseid koormusi. Madala pöördemomendi tõttu sobivad need ideaalselt rakendusteks, mis nõuavad suurt kiirust ja väikest võimsuskadu. Samuti on avatud laagrite puhul tavaliselt ühel või mõlemal küljel teraskilbid või kummist tihendid ning need on eelnevalt määrdega määritud.
Kaherealised sügava soonega kuullaagrid
Kaherealised sügava soonega kuullaagrid vastavad disainilt üherealistele sügava soonega kuullaagritele. Nende sügavad ja pidevad sooned on kuulidega tihedalt integreeritud, võimaldades laagritel vastu pidada radiaal- ja aksiaalkoormustele mõlemas suunas. Seda tüüpi kuullaagrid sobivad hästi laagrisüsteemide jaoks, kus üherealiste laagrite kandevõime on ebapiisav. Sama ava ja välisläbimõõdu puhul on kaherealised laagrid veidi laiemad kui seeria 62 ja 63 üherealised laagrid, kuid neil on palju suurem kandevõime. Kaherealisi sügava soonega kuullaagreid saab kasutada ainult lahtiste laagritena (pole tihendeid ega kilpe).
Tõukejõuga kuullaagrid on konstrueeritud puhta tõukejõuga koormuste jaoks. Need laagrid taluvad vähe või üldse mitte radiaalkoormust. Veeremielementideks võivad olla kuulid, nõelad või rullid. Pöördrõngad või pöördlaagrid taluvad aksiaalseid, radiaalseid ja momentkoormusi. Need ei ole paigaldatud korpusele ega võllile, vaid otse aluse pinnale. Nii sisemisel kui ka välimisel rõngal on kinnitusavad. Sisemisel rõngal, välimisel rõngal või mõlemal võivad olla integreeritud hammasrattad. Neid laagreid tuntakse laualaagrite, pöördlaagrite ja pöördrõngastena. Tõukejõuga kuullaagrid pakuvad madalat mürataset, sujuvat tööd ja sobivad suure kiirusega rakenduste jaoks. Neid saab kasutada ühesuunaliste või kahesuunaliste laagritena, valik sõltub sellest, kas koormus on ühesuunaline või kahesuunaline.
Ühesuunalised tõukekuullaagrid koosnevad seibilaadsest laagrirõngast, millel on sooned laagrirajal. Võlliga ühendatud rõngast nimetatakse võllirõngaks (või sisemiseks rõngaks) ja laagrikorpusega ühendatud rõngast nimetatakse istmerõngaks (või välimiseks rõngaks).
Kahesuunalisel tõukejõu kuullaagril on kolm rõngast ja keskmine rõngas (keskrõngas) on kinnitatud võlli külge. Samuti on korpuse seibi all tõukejõu kuullaagrid koos joonduspesa seibiga, et kompenseerida võlli nihkeid või paigaldusvigu. Templiga terasest puure kasutatakse tavaliselt väiksemate laagrite jaoks, samas kui masinaga puure kasutatakse suuremate laagrite jaoks.
Dupleksne kuullaager
Kahe nurkkontaktkuullaagri kombinatsioon moodustab duplekslaagri. Võimalikud kombinatsioonid hõlmavad näost näkku, mille välisrõnga küljed on koos (tüüp DF), seljad vastamisi (tüüp DB) või mõlemad esiküljed samas suunas (tüüp DT). DF ja DB duplekslaagrid on võimelised vastu võtma radiaalseid ja aksiaalseid koormusi mõlemas suunas. Tüüpi DT kasutatakse siis, kui ühes suunas on tugev aksiaalne koormus ja igale laagrile on vaja koormust võrdselt rakendada.
Nüüd, kui olete kuullaagrite levinumate konstruktsioonidega tuttavaks saanud, tutvume kuullaagrite ehitustüüpidega.
Conradi kuullaager
Seda tüüpi kuullaagrid monteeritakse, asetades sisemise rõnga välisrõnga suhtes ekstsentrilisse asendisse, kusjuures kaks rõngast puutuvad ühes punktis kokku, mille tulemusena tekib kokkupuutepunkti vastas suur vahe. Kuulid sisestatakse läbi pilu ja jaotatakse seejärel ühtlaselt ümber laagrisõlme, mistõttu rõngad muutuvad kontsentriliseks. Kokkupanek lõpetatakse pallide külge puuri paigaldamisega, et säilitada nende positsioon üksteise suhtes.
Conradi laagrid taluvad nii radiaalset kui aksiaalset koormust, kuid nende puuduseks on väiksem kandevõime, kuna laagrikomplekti saab laadida piiratud arv kuule. Tõenäoliselt tuntuim tööstuslik kuullaager on sügava soonega Conradi stiil. Laagreid kasutatakse enamikus mehaanikatööstuses.
Piluga täidetud kuullaager
Piluga täidetud radiaallaagris on sisemine ja välimine rõngas ühel küljel sälkudega, nii et kui sälgud on joondatud, saab kuulid laagri kokkupanekuks libistada tekkinud pilusse. Pilutäite laagri eeliseks on kuulide kokkupanemine, mille tulemuseks on suurem radiaalne kandevõime kui samade mõõtmete ja materjalitüübiga Conradi laagril. Kuid pilutäite laager ei saa kanda märkimisväärset aksiaalset koormust ja pilud põhjustavad võistlustel katkestust, millel võib olla väike, kuid ebasoodne mõju tugevusele.
Isereguleeruv kuullaager
Iseseaduvatel kuullaagritel on kaks rida kuule, välisrõngas tavaliselt sfääriline sõidurada ja siserõngas kaks sügavat katkematut sõiduraja soont. Need on saadaval avatud või suletud laagritena. Seda tüüpi kuullaagrid ei ole tundlikud võlli nurknihke suhtes korpuse suhtes, mis võib olla põhjustatud näiteks võlli läbipaindest.
Isejoonduvate kuullaagrite eelised hõlmavad järgmist:
Võtta arvesse staatilist ja dünaamilist kõrvalekallet
Suurepärane suure kiirusega jõudlus
Minimaalne hooldus
Madal hõõrdumine
Suurepärane kerge koormusega jõudlus
Isereguleeruvad kuullaagrid võivad vähendada müra ja vibratsiooni taset näiteks ventilaatorites.
Lineaarsed kuullaagrid
Lineaarsed kuullaagrid on loodud pakkuma vaba liikumist ühes suunas. Need on kõige laialdasemalt kasutatavad lineaarsed liugurid ja tagavad sujuva ja täpse liikumise piki üheteljelist lineaarset disaini. Isemäärimistehnoloogiaga kuullaagrid tagavad optimaalse jõudluse ja töökindluse. Need koosnevad kahest lineaarsest kuullaagrireast, mis on integreeritud nelja varda sisse aluse vahelduvatele külgedele.
Radiaalne kuullaager
Radiaalkuullaagrid, mis sobivad paljudeks eesmärkideks, pakuvad erakordset jõudlust. Seda tüüpi kuullaagrid taluvad võllile rakenduvat radiaalset või aksiaalset koormust. Selliste koormuste kombineeritud rakendamine nõuab aga aksiaalset nurkkontakti. Aksiaalse radiaallaagri nurga reguleerimine võimaldab telg- ja radiaalkoormuste võrdset jaotust koos nurkkontaktkuullaagritega.
Kergendatud võidusõidu kuullaager
Kergendatud kuullaagrid on "leevendatud", nagu nimigi viitab, vähendades sisemise rõnga OD ühel küljel välisrõnga ID ühel küljel, suurendades ühel küljel. See võimaldab kokku panna suurema hulga palle kas sise- või välimisrõngasse ja seejärel suruda reljeefile. Mõnikord soojendatakse välist rõngast kokkupaneku hõlbustamiseks. Sarnaselt pilutäite konstruktsiooniga võimaldab kergendatud võistluskonstruktsioon suuremat arvu palle kui Conradi konstruktsioon, kuni täieliku komplekti (kaasa arvatud) ning täiendav pallide arv annab täiendava kandevõime. Kuid kergendatud laagrilaager suudab toetada olulisi aksiaalseid koormusi ainult ühes suunas.
Murdunud rassi kuullaager
Teine viis kuulide paigaldamiseks radiaalsesse kuullaagrisse on ühe rõnga radiaalne "murdmine" lõpuni läbi, kuulide laadimine, purunenud osa uuesti kokkupanemine ja seejärel purunenud rõnga hoidmiseks terasribade paari kasutamine. lõigud kokku joondatud. Jällegi võimaldab see palle, sealhulgas palli täiskomplekti, kuid erinevalt pilu täitmisest või kergendatud võistluskonstruktsioonidest võib see toetada märkimisväärset aksiaalset koormust mõlemas suunas.
Välisrõngal äärikuga laagrid lihtsustavad aksiaalset positsioneerimist. Seda tüüpi kuullaagrite korpus võib koosneda ühtlase läbimõõduga läbivast avast, kuid korpuse sisenemispind tuleb töödelda ava teljega tõeliselt risti. Selliste äärikute tootmine on aga väga kallis. Laagri välisrõnga kulutõhus paigutus sarnaste eelistega on kinnitusrõnga soon välisläbimõõdu ühes või mõlemas otsas. Kinnitusrõngas täidab ääriku funktsiooni.
Puuritud kuullaager
Conradi tüüpi kuullaagrites kasutatakse kuulide kinnitamiseks tavaliselt puure . Teiste konstruktsioonitüüpide puhul võivad need olenevalt puuri kujust vähendada kuulide arvu ja seega vähendada kandevõimet. Ilma puuriteta stabiliseeritakse tangentsiaalne asend kahe kumera pinna libisemisega üksteise peal. Puuri puhul stabiliseeritakse tangentsiaalne asend kumera pinna libisemisega sobival nõgusal pinnal, mis väldib kuulide mõlke ja vähendab hõõrdumist.
Hübriidne kuullaager
Keraamilised laagrikuulid võivad kaaluda kuni 40% vähem kui terasest kuulid, olenevalt suurusest ja materjalist. See vähendab tsentrifugaalkoormust ja libisemist, mistõttu hübriidkeraamilised laagrid võivad töötada 20–40% kiiremini kui tavalised laagrid. See tähendab, et välimine laagrivõru soon avaldab laagri pöörlemisel kuulile vähem sissepoole suunatud jõudu. See jõu vähenemine vähendab hõõrdumist ja veeretakistust. Kergemad kuulid võimaldavad laagril kiiremini pöörelda ja kiiruse säilitamiseks vähem energiat kulutada.
Need laagrid kasutavad nii keraamilisi kuule kui ka laagrivõru. Need laagrid on korrosioonikindlad ja vajavad harva määrimist, kui üldse. Kuulide ja laagrivõru jäikuse ja kõvaduse tõttu on need laagrid suurtel kiirustel lärmakad. Keraamika jäikus muudab need laagrid hapraks ja võivad koormuse või löögi all praguneda. Kuna nii kuul kui ka laagrivõru on sarnase kõvadusega, võib kulumine suurtel kiirustel põhjustada nii kuulide kui ka laagrivõru mõranemist, mis võib põhjustada sädemeid.
Kuullaagrites kasutatavad materjalid
Kuullaagrite valmistamiseks kasutatavad materjalid on väga erinevad, kuid alati on suurt rõhku pandud rõngaste materjalile. See tagab puuri, välimise ja sisemise rõnga koordineeritud koostoime. See on sageli oluline, kui rakendus hõlmab laagri kuumutamist või jahutamist. Kuullaagrite tööomadused on olulised; need peavad olema head. Allpool on loetelu kõige levinumatest kuullaagrite valmistamiseks kasutatavatest materjalidest ja nende seosest rõngaste materjalidega:
Kõrgem kõvadus ja pikem eluiga
Madalamad kulud
Sobib temperatuuridele 120°C konstantselt kuni 150°C vahelduvalt
Halb korrosioonikindlus
See on enamiku kuullaagrite standardteras. See on kõvem kui roostevaba teras, mis tähendab suuremat eluiga. Sellel on ka standardse 440 klassi roostevaba terasega võrreldes paremad madala mürataseme omadused. Kroomiterasel on tegelikult madal kroomisisaldus ja see ei ole korrosioonikindel. Kroomteras talub pidevat temperatuuri kuni 120°C. Sellest temperatuurist kõrgemal muutub selle mõõtmed suuremaks ja see mõjutab kõvadust, mis vähendab kandevõimet. See talub vahelduvalt kuni 150°C, kuid üle selle temperatuuri lüheneb laagri eluiga oluliselt.
Klass 440 martensiitsest roostevaba teras (eesliide "S")
Hea korrosioonikindlus vee ja paljude nõrkade kemikaalide suhtes
Sobib püsivale temperatuurile -70°C kuni 250°C või vahelduval temperatuuril 300°C
Veidi pehmem kui kroomitud teras ja seetõttu madalamad koormused
Korrosioon soolases vees või soolapihus, halb happe- ja leelisekindlus
kallim kui kroomitud teras
Kõrgema kroomisisalduse ja nikli lisamise tõttu korrosioonikindel, korrosioonikindlate kuullaagrite jaoks kasutatakse enim klassi 440 roostevaba terast. Kroom reageerib õhus oleva hapnikuga, moodustades terase pinnale kroomoksiidi kihi, mida nimetatakse passivatsioonikileks. See on kuumtöötlemisel kõvastunud ning sellel on hea tugevuse ja korrosioonikindluse kombinatsioon. Erinevalt klassi 300 austeniitsest terasest on see teras magnetiline.
AISI440 klassi kandevõime on umbes 20% madalam kui kroomterasel, seega lüheneb kasutusiga veidi. Sellel klassil on magevee ja mõnede nõrgemate kemikaalidega kokkupuutel hea korrosioonikindlus, kuid see korrodeerub mereveekeskkonnas või kokkupuutel paljude agressiivsete kemikaalidega.
KS440/ACD34/X65Cr13 klassi roostevaba teras, mille süsinikusisaldus on standardse AISI440C klassiga võrreldes suurem, sellel on suurem korrosioonikindlus, suurem kandevõime (ligikaudu 10% madalam kui kroomterasel) ja suurepärased madala müratasemega omadused. Klassi 440 roostevaba teras talub ka kõrgemaid temperatuure kui kroomitud teras, kuni 250°C konstantselt ja kuni 300°C vahelduvalt, kuid väiksema kandevõimega. Üle 300°C lüheneb laagri eluiga oluliselt.
Suurepärane korrosioonikindlus vee, soolase vee ja paljude kemikaalide suhtes
Sobib täiskoormusega temperatuuridele kuni 500°C
Sobib krüogeenseks kasutamiseks kuni -250°C
Tähelepanelik reaktsioon magnetväljadele
Madalama saagikuse tõttu kallim kui klass 440.
Sobib ainult väga väikese koormuse ja väikese kiiruse jaoks
Ei sobi madala müratasemega rakendustele
Klassi 316 roostevabast terasest laagreid kasutatakse parema korrosioonikindluse tagamiseks merevee, soolapihustuse ja teatud hapete/leeliste suhtes. Need sobivad kasutamiseks väga kõrgetel temperatuuridel, kuna terast saab kasutada temperatuuridel kuni 500°C. Neid saab kasutada ka krüogeensetes rakendustes, kuna teras jääb plastiliseks kuni -250 °C. Erinevalt 440 klassi laagritest klassifitseeritakse 316 roostevabast terasest laagrit mittemagnetilisteks nende ebaolulise reaktsiooni tõttu magnetväljadele, kuigi 316 roostevaba teras võib pärast külmtöötlemist muutuda magnetiliseks.
Klassi 316 roostevaba teras ei saa kuumtöötlemisega karastada ja see talub ainult väikest koormust ja kiirust. 316 roostevabast terasest kuullaagritel on oluliselt madalam koormus ja kiirus kui samaväärsetel 440 klassi laagritel. Klassi 316 roostevaba teras on merekeskkonnas hea korrosioonikindlusega, kui seda kasutatakse veepiirist kõrgemal või ajutiselt vee all, kui seda puhta veega loputada. Ei sobi püsivaks sukeldumiseks, välja arvatud juhul, kui laagril on regulaarne suure kiirusega veevool. Selle põhjuseks on asjaolu, et roostevaba terase pinnal olev passiveerimiskile sõltub hapniku olemasolust, et end regenereerida. Madala hapnikusisaldusega veealuses merekeskkonnas, nagu seisev merevesi või muda/muda all, võib teras olla vastuvõtlik punkt- või pragukorrosioonile. 316 roostevaba teras on sooja merevee suhtes vähem vastupidav. Punktkorrosioon on oht merevees temperatuuril üle 30°C, pragukorrosioon aga 10-15°C juures. Klass 316 on endiselt korrosioonikindel kui 440. Klassi 316 roostevabast terasest laagreid saab kasutada kõrgetel temperatuuridel eeldusel, et kasutatakse sobivat puuri materjali või täidetakse laager täis. Polüetüleeni, PEEK-i või PTFE-d kasutatakse tavaliselt 316 roostevabast terasest laagris olevate puuride jaoks.
Ehitusplastik
Atsetaalvaik / POM-C (AC)
Suurepärane korrosioonikindlus vee, soolase vee ja nõrkade kemikaalide suhtes
Mittemagnetiline
Võimalik on ainult pooltäpsus
Temperatuurivahemik -40 ° C kuni +110 ° C
Sobib ainult väga väikese koormuse ja väikese kiirusega
PEEK (PK)
Suurepärane korrosioonikindlus vee, soolase vee ja enamiku kemikaalide suhtes
Hea jõudlus kõrgel temperatuuril
Mittemagnetiline
Lai temperatuurivahemik -70°C kuni +250°C
Ainult pooltäpne, kuid suurem tugevus, nii et sobib suurema koormuse ja kiirusega kui muud plastid
Polüetüleen (PE)
Suurepärane korrosioonikindlus vee, soolase vee ja paljude kemikaalide suhtes
Äärmiselt madal niiskuseimavus
Mittemagnetiline
Temperatuurivahemik -40°C kuni +80°C
Sobib ainult väikese koormuse ja väikese kiirusega ning pooltäpsusega
PTFE (PT)
Suurepärane korrosioonikindlus vee, soolase vee ja enamiku kemikaalide suhtes
Äärmiselt madal niiskuseimavus
Hea jõudlus kõrgel temperatuuril
Mittemagnetiline
Väga lai temperatuurivahemik -190°C kuni +200°C
Sobib väiksemate koormuste ja kiiruste jaoks kui muud plastid ning ainult pooltäpseks
PVDF (PV)
Suurepärane korrosioonikindlus vee, soolase vee ja enamiku kemikaalide suhtes
Äärmiselt madal niiskuseimavus
Talub kõrgemaid temperatuure kui atsetaal ja polüpropüleen
Mittemagnetiline
Üsna lai temperatuurivahemik -50°C kuni +150°C
Sobib ainult väikese koormuse ja väikese kiirusega ning pooltäpsusega
AUB standardsetel polümeeri korrosioonikindlatel laagritel on polüoksümetüleenvaigust (POM-C) rõngad, nailonist (PA66) puurid ja 316 roostevabast terasest või klaasist kuulid. Need sobivad ka toiduks kasutamiseks. Kuid need korrodeeruvad teatud kemikaalide juuresolekul ja PA66 puurid imavad pärast pikaajalist kokkupuudet vett, mille tulemuseks on tõmbetugevuse vähenemine. Rõngaste, puuride ja pallide jaoks on palju alternatiivseid materjale, nagu polüpropüleen, PTFE, PEEK või PVDF.
Kõik plastlaagrid on pooltäppislaagrid ja sarnaselt 316 roostevabast terasest laagritele ei tohiks neid kasutada täppisrakendustes. Pehmema materjali tõttu, kuigi PEEK on parema kandevõimega, ei sobi need millekski muuks peale väikese koormuse ja väikese kiiruse. PTFE, PEEK ja PVDF materjalide korrosioonikindlus on erinev, et tagada parim üldine keemiline vastupidavus.
Plastlaagrite kasutamisel kõrgel temperatuuril tuleb hoolikalt valida õige materjal. Atsetaallaagreid ei tohi kasutada temperatuuril üle 110°C, polüpropüleeni ainult kuni 80°C, kuid teistel materjalidel on hea kõrge temperatuuritaluvus, eriti PTFE ja PEEK, mis sobivad temperatuuridele kuni 250°C, vaatamata väiksemale koormusele. PTFE reiting. Üldiselt ei soovitata plastlaagreid vaakumrakendustes kasutada. Erandiks on PEEK, millel on väga head väljalaskeomadused.
Keraamika
Tsirkooniumoksiid / ZrO2 (eesliide "CCZR")
Kõrge korrosioonikindlus hapete ja leeliste suhtes, kuid võib pärast pikaajalist kuuma vee või auruga kokkupuudet laguneda. Samuti on tehtud uuringuid tsirkooniumoksiidi lagunemise kohta madalal temperatuuril niiskuse või vee juuresolekul. On tõendeid pinna mõningase nõrgenemise kohta, kuid mõju laagrite jõudlusele on ebaselge ja arvatavasti ei mõjuta see tõsiselt tsirkooniumoksiidi laagreid madalatel temperatuuridel või toatemperatuuril.
Lai temperatuurivahemik -190°C kuni 400°C ilma puuriga
Mittemagnetiline ja elektriliselt isoleeriv
Väiksem kiirus ja koormus kui teraslaagritel
Ei sobi madala müratasemega rakendustele
75% terase tihedusest
Suurem paindetugevus ja madalam elastsusmoodul kui teistel keraamikatel, seega sobib paremini väikeste löökide ja häirete korral
Laiendus sarnaneb kroomterasele ja sama mis 440 roostevabale, nii et terasvõlli kasutamisel kõrgel temperatuuril pole probleeme
Väga hea korrosioonikindlus vee, soolase vee, hapete ja leeliste suhtes
Väga lai temperatuurivahemik -210°C kuni 800°C ilma puuriga
Mittemagnetiline, elektriliselt isoleeriv ja sobib kasutamiseks kõrgvaakumrakendustes
Väiksem kiirus ja koormus kui täppisterasest laagritel, kuid kiiretes hübriidlaagrites kasutatakse Si3N4 kuule
Ei sobi madala müratasemega rakendustele
40% terase tihedusest
Väga väike soojuspaisumine, seega kaaluge võlli/korpuse sobivust kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks
Ei ole soovitatav põrutuskoormuste või häirete korral
Keraamika parim korrosioonikindlus
Parim jõudlus kõrgel temperatuuril kuni 1600°C ilma puuriga
Mittemagnetiline
Elektrit juhtiv
40% terase tihedusest
Väga väike soojuspaisumine, seega kaaluge võlli/korpuse sobivust kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks
Kõige rabedam, seega ei talu põrutuskoormust
Ei tarnita laost
Täiskeraamilised laagrid on palju kallimad kui terasest laagrid ja seetõttu kasutatakse neid sageli keskkondades, mis on teraslaagrite jaoks liiga karmid. Neil on olenevalt materjalist ja kemikaalidest hea kuni suurepärane korrosioonikindlus ning neid tarnitakse tavaliselt ilma määrimiseta. Need on mittemagnetilised ja erinevalt ränikarbiidist on need elektriliselt isoleerivad. Täiskeraamilised laagrid võivad olla PTFE- või PEEK-puuridega või tarnida täiskomplektsetena, st ilma puurideta. Kui neid tarnitakse täieliku lisandina, saab neid kasutada väga kõrgetel temperatuuridel.
Kuna keraamika on terasest palju kõvem, on see rabe. Teras talub plastilise deformatsiooni tõttu suuri lööke, samas kui keraamika võib praguneda. Seetõttu ei soovitata täiskeraamilisi laagreid, eriti räninitriidi ja ränikarbiidi kasutada, kui on tõenäoline suur löökkoormus. Suurema rabeduse tõttu võivad täiskeraamilised laagrid kanda ligikaudu 65–75% teraslaagrite koormusest. Täiskeraamiliste laagrite piirkiirus on vaid umbes 25% sama teraslaagri kiirusest, kuna rõngad on vähem ümarad ja terasega võrreldes on suurem äkkrikke oht, kuna paindetugevus on väiksem.
Räninitriid- või ränikarbiidist laagrite kasutamine terasvõllide või -korpustega kõrge temperatuuriga rakendustes võib paisumisteguri suurte erinevuste tõttu põhjustada montaažiprobleeme. Kui ei võeta arvesse terasvõlli suuremat paisumist keraamilises siserõngas kõrgel temperatuuril, võib tekkida laagrikahjustus. Tsirkooniumoksiid on vähem problemaatiline, kuna paisumistegur on terasele sarnane. Vaadake üksikasju võlli/korpuse sobivuse jaotisest.
Hübriidlaagrid (eesliide „CB” või „SCB”): räninitriid on hübriidlaagrite kuulide puhul kõige populaarsem materjal, kuna selle tihedus on vaid 40% laagriterase tihedusest, kuid see on palju kõvem, mis annab suurema kulumiskindluse. Hübriidlaagrid on keraamiliste kuulide tekitatud väiksema tsentrifugaaljõu tõttu võimelised ka suuremateks kiirusteks. Kuulide väiksema elastsuse tõttu on kuulide ja laagriraja vaheline kontaktpind aga väiksem, mis põhjustab suuremat kontaktrõhku. See võib põhjustada laagriraja kiiremat kulumist. Hübriidlaagrite kiiruse suurenemine on piisava määrimise korral umbes 30–40%. Hübriidlaagrid võivad piiratud määrimisega paremini töötada, kuid töökiirust tuleks vähendada. Samuti on need väikese koormuse ja suure kiirenduse korral vähem altid kuuli libisemisele.
Laagrihoidjad
Laagrikinnitused jaotavad pallid ühtlaselt ümber jooksuradade, et vältida kuul-kuuli kontakti ja võimaldada suuremat kiirust. Samuti aitavad need hoida rasva kuulide ja võistlusradade ümber. Suurema täpsuse tagamiseks ja täiendava hõõrdumise vältimiseks on oluline mitte lubada hoidiku liigset radiaalset liikumist. Selleks juhivad puuri pallid või üks rõngastest.
Metallist kroon / lint
Need standardsed kinnitused on valmistatud süsinikterasest kroomlaagrite jaoks ja AISI304 või AISI420 klassi roostevabast terasest roostevabade laagrite jaoks. Need olid sageli valmistatud messingist, mis pakkus ka kõrget temperatuuri, kuid see on palju vähem levinud messingi kõrgema hinna ja terasetehnoloogia edusammude tõttu.
Kõrgematel temperatuuridel on tavaliselt soovitatav kasutada roostevaba terast. Kroonpuur ja lintpuur täidavad sama funktsiooni, kuid kroonpuuri kasutatakse peamiselt väiksemate miniatuursete laagrite ja õhukese ristlõikega laagrite puhul, kus ruumi on vähe. Teraspuure eelistatakse rasketes töötingimustes ja kõrge vibratsioonitaseme korral. 316 roostevabast terasest puure saab paigaldada täiskeraamilistele laagritele alates 8 mm avausest.
Sobib keskmisele ja madalale kiirusele
Talub kõrgemaid temperatuure sõltuvalt terase tüübist
Krooni tüüp – juhitav sisemine rõngas
Lindi tüüp – peamiselt pallijuhik
Tugevdatud nailonkroon (TW)
Sellel vormitud klaaskiuga tugevdatud sünteetilisel puuril on paremad libisemisomadused kui terasest puuridel ja see tekitab väiksemaid pöördemomendi kõikumisi. See võib suurendada maksimaalset kiirust kuni 60%, nii et seda kasutatakse sageli suure kiirusega rakendustes ja sellel on head madala mürataseme omadused. See hoidik ei sobi krüogeensete rakenduste jaoks, kuna see kaotab oma elastsuse alla umbes 30 °C. Vaakumrakendustes võib see muutuda rabedaks.
Suur kiirus ja madal müratase
Temperatuurivahemik ca -
30 kuni + 120 ° C Palli juhitud
Polüetüleenkroon (PE)
See väikese kiirusega fiksaator on valmistatud suure tihedusega polüetüleenist (HDPE) ja seda kasutatakse 316 roostevabast terasest laagrites. Sellel on väga hea korrosioonikindlus, mistõttu saab seda kasutada merevee ja paljude kemikaalide juuresolekul.
Väga korrosioonikindel
Temperatuurivahemik -40 kuni +80°C
Sisemine rõngas juhitav
PEEK Crown (PK)
PEEK puure kasutatakse tavaliselt keraamilistes laagrites, 316 roostevabast terasest laagrites ja PEEK laagrites. Need on väga korrosioonikindlad, neil on lai temperatuurivahemik ja need sobivad kasutamiseks vaakumkeskkonnas.
Väga korrosioonikindel
Madal gaasieraldus, seega sobib kasutamiseks vaakumis
Temperatuuri vahemik -
70 kuni + 250 ° C Sisemine rõngas juhitav
PTFE kroon (PT)
Seda puuri kasutatakse keraamiliste laagrite, 316 roostevabast terasest laagrite ja PTFE laagrite jaoks. See on väga vastupidav korrosioonile ja sellel on väga lai temperatuurivahemik.
Väga korrosioonikindel
Temperatuuri vahemik -
190 kuni + 200 ° C Sisemine rõngas juhitav
Nailonkroon (PA)
Seda kasutatakse peamiselt meie atsetaalplastist laagrites. Erinevalt TW puurist ei ole see tugevdatud puur, seega ei sobi suurtel kiirustel sõitmiseks. See on korrosioonikindel, kuid võib mõne kuu pärast paisuda, kui seda kasutatakse pidevalt vees või pidevalt niiskes keskkonnas.
Roostekindel
Temperatuurivahemik -30 kuni +100°C
Sisemine rõngas juhitav
Täielik täiendus (F/B)
Täiskomplektne (või täiskuullaager) sisaldab lisakuule ja sellel puudub fiksaator. Seda kasutatakse suurema radiaalse kandevõime tõttu, kuigi aksiaalne kandevõime on väga väike. Neid laagreid saab kasutada ainult madalatel pööretel ja laagrite pöördemoment suureneb kuulidevahelise hõõrdumise tõttu. Täiustatud teras- ja karastamistehnikad on suurendanud puuriga laagrite kandevõimet ja täiskomplektne laager on praegu palju harvem.
Suurem radiaalne kandevõime
Palju väiksemad kiirused kui puuritüübil
Madal aksiaalkoormus
Suurenenud laagri pöördemoment
Võitlus tavaliste fiksaatorite probleemidega
Alates määrimishäiretest kuni laagrite rikkeni võib esineda mitmeid põhjuseid. Kinnitajad võivad aga alistuda kahele tavalisele probleemile:
Hooping
Nähtused, kui fiksaator kõigub nagu hula-rõngas, mis põhjustab pöörlevas sõlmes pöördemomendi naelu. Fiksaator peaks järgima tõelist ümbermõõtu, mis on kontsentriline kuulide sammu läbimõõduga.
Kõne katkestamine (lõpetamine)
Kui staatilistele laagritele, mille võlli telg on horisontaalses režiimis, rakendatakse aksiaalset koormust, kukuvad kuulid allapoole asendisse, kus need on enne koormuse rakendamist ebavõrdse vahega. Aksiaalse koormuse rakendamisel surub see kuulid sisemise ja välimise jooksuraja vahele. Nüüd, kui kuule hoitakse kindlalt ebavõrdsetes asendites, panevad need kinnituse kinni. Seda köitmist nimetatakse "hoidja riputamiseks". Kui laagri pöörlemine algab, on hoidik pingestatud ja mõned kuulid võivad libiseda, põhjustades kahjustusi, mis põhjustavad laagri enneaegse rikke.
Laagrikaitsed ja tihendid
Laagritel on erinevat tüüpi kaitsekilbid ja tihendid , mida sageli nimetatakse sulguriteks. Need sulgurid pole alati vajalikud; aga varjestatud ja tihendatud laagrid pakuvad paremat kaitset saastumise eest ja aitavad säilitada laagrite määrdeaineid.
Kilp (ZZ)
Enamikul meie laagritest on metallkilbid. Varjestus on loodud selleks, et vältida suuremate osakeste sattumist laagrisse, hoides samal ajal määret laagri sees. Neid saab suruda laagri välimisse rõngasse (mitteeemaldatav) või kinnitada kinnitusklambritega (eemaldatavad). Kuna kaitse ei puutu kokku sisemise rattaga, ei suurene käivitus- ega sõidumoment. Roostevabast terasest laagrite kaitsed on tavaliselt valmistatud AISI 304 roostevabast terasest.
Vältida saastumist suuremate osakestega
Vähendage määrdeaine leket
Ärge suurendage pöördemomenti
Lai temperatuurivahemik, eriti roostevaba terase jaoks
Kontakttihend (2RS)
Standardsed laagritihendid koosnevad nitriil/BUNA-N kummist, mis on ühendatud metallseibiga. Seibid on valmistatud SPCC külmvaltsitud terasest kroomterasest laagrite jaoks või 304 roostevabast terasest roostevabast terasest laagrite jaoks. Mõned suurused on saadaval kõrge temperatuuriga PTFE tihenditega (kuni 250 °C) või Viton tihenditega (kuni 230 °C). Tihendi sisemine huul hõõrdub vastu laagri sisemist rõngast, et tagada tõhus tihend väiksemate osakeste, nagu tolm ja niiskus, vastu, vältides samal ajal määrdeaine lekkimist. Kontakttihendid tekitavad palju suuremat hõõrdemomenti kui tihendid ja vähendavad laagri maksimaalset kiirust. Alla -40°C nitriil ja viton kõvastuvad ja tagavad halva tihenduse, seega tuleks väga madalatel temperatuuridel kaaluda PTFE tihendeid või metallkilpe.
Hea kaitse reostuse eest
Vähendab oluliselt määrdeaine leket
Maksimaalne kiirus on vähenenud umbes 40%
Oluliselt suurenenud laagri pöördemoment
Temperatuur. Vahemik –40°C/+110°C NBR jaoks
Temperatuur. PE vahemik –50°C/+110°C
Temperatuur. Vitoni vahemik –40°C/+230°C
Temperatuur. PEEK vahemik –70°C/+250°C
temperatuuri. PTFE vahemik –190°C/+250°C
Kontaktivaba tihend (2RU)
Need tihendid on samuti valmistatud nitriilkummist, mis on ühendatud metallseibidega, kuid ei hõõru vastu laagri sisemist rõngast ja seetõttu on neil väiksem mõju laagri pöördemomendile ja maksimaalsele kiirusele kui kontakttihendid ning seetõttu saab neid kasutada väikese pöördemomendi ja suure kiirusega rakendustes. . Need pakuvad paremat kaitset kui metallist varjestus, kuid ei tihenda nii hästi kontakti.
Hea kaitse reostuse eest
Vähendage määrdeaine leket
Pöördemomendi suurenemine puudub
Maksimaalset kiirust ei mõjuta
Temperatuur. Vahemik –40°C/+110°C NBR jaoks
Temperatuur. PE vahemik –50°C/+110°C
Temperatuur. PEEK vahemik –70°C/+250°C
Temperatuur. PTFE vahemik –190°C/+250°C
Kas vajate kõrge saastumise eest kaitstud laagreid?
Toidu- ja joogitööstuses või farmaatsiatööstuses kasutamiseks peavad seadmed vastama rangetele hügieeni- ja ohutusstandarditele. Nendes keskkondades on kaitse saastumise eest kriitilise tähtsusega, seetõttu on kasulik valida kontakttihend, et mustus ei satuks laagrisse. Regulaarsete pesudega seadmete puhul tagab kontakttihend ka tõhusa veekindluse. See hoiab ära määrde laagri, rulli või kuuli libisemise või ülekuumenemise. Paljud selle tööstusharu teraslaagrid nõuavad mittetoksiliste määrdeainete tarnimist, mis vastavad NSF-i H1- või H2-standarditele.
Kas laager töötab äärmuslikes temperatuuritingimustes?
Varjestatud metalllaagrid taluvad üldiselt kõrgemaid temperatuure kui tihendatud laagrid. Kõrge temperatuuriga rakendustes saab 440 klassi roostevabast terasest laagreid kasutada temperatuuril kuni 300 °C. Ekstreemsetes tingimustes võib kumm või plast sulada ja kui praht sulab ja satub võistlusradadele, võib see põhjustada laagri rikke. Sellistel juhtudel on soovitatav kasutada varjestatud laagreid.
Millise kiirusega laager töötab?
Kiirete rakenduste jaoks, nagu jalgrattasõit ja rula, on eelistatud valik kontaktivabad tihendid. Pakub paremat kaitset saaste eest kui kaitsed ja kontaktivabad tihendid ei mõjuta maksimaalset kiirust ega laagri pöördemomenti.
Koormusreiting on suunis koormuse kohta, mida laager rakenduses talub, ja seda kasutatakse eluea arvutamisel. Laagri koormusreitingut väljendame alati kgf-des (kilogrammjõud). See on jõud , mida kilogramm massi avaldab Maa pinnale. Mujal võite näha jõude, mis on väljendatud njuutonites. Njuuton on defineeritud kui jõud, mis kiirendab ühe kilogrammi massi kiirusega üks meeter sekundis (või 1 m/s²). Kuna gravitatsioon Maa pinnal on 9.80665 m/s², on 1 kgf = 9.80665 njuutonit, aga lihtsuse mõttes ütleme, et 1 kgf = 10 njuutonit.
Dünaamiline radiaalkoormuse reiting
Dünaamiline radiaalkoormus on ametlikult määratletud järgmiselt: "90% konstantne radiaalkoormus identsete kroomterasest laagrite komplektis, kusjuures ainult sisemine rõngas pöörleb miljon pööret, enne kui ilmnevad väsimuse märgid."
Üks miljon pööret minutis kõlab küll palju, aga vaatame lähemalt. Kui töötate umbes 10,000 100 pööret minutis (rpm) ja rakendate maksimaalset dünaamilist koormust, kestab laager vaid veidi üle pooleteise tunni (XNUMX minutit).
Neid numbreid kasutatakse hinnangulise eluea arvutamiseks, kuid tavalistes rakendustes ei tohiks laagreid sellistele koormustele lähedalegi avaldada, välja arvatud juhul, kui te eeldate, et need kestavad väga kaua.
Kui on vaja pikka kasutusiga, on kõige parem piirata tegelikku koormust vahemikus 6–12% laagri dünaamilise koormuse hinnangust. Talub suuremaid koormusi, kuid eluiga lüheneb.
AISI440C/KS440 roostevabast terasest laagrid kannavad umbes 80–85% kroomterasest laagrite koormusnäitajatest. Tõukejõu laagrite koormuse nimiväärtused põhinevad konstantsel aksiaalkoormusel, mis on üks miljon pööret. AUB Bearingsi ekspertide meeskond võib aidata anda hinnanguid eluiga paljudele erinevatele laagritele.
Nimetatud staatiline radiaalkoormus
Staatilised radiaalkoormused on puhtad radiaalkoormused (või tõukelaagrite aksiaalsed koormused), mis põhjustavad kuulide või rööbasteede täielikku püsivat deformatsiooni.
Sellele arvule lähedased staatilised koormused võivad mõne rakenduse puhul olla vastuvõetavad, kuid mitte seal, kus on vaja sujuvust või täpsust. Roostevabast terasest laagrite staatilised koormused on ligikaudu 75–80% kroomterasest laagrite omast.
Laagri kandevõimet võib määrdeaine piirata. Teatud määrdeained sobivad ainult väikese koormuse jaoks, teised aga suure koormusega rakendusteks. Täiskomplektsetel laagritel on suurem koormusmäär. Radiaalkuullaagrite aksiaalset kandevõimet saab suurendada, määrates lahtise radiaalse kliirensi.
Nimetatud aksiaalkoormus
Tugevad laagritüübid, nagu 6200 või 6300 seeria, suudavad taluda aksiaalset koormust kuni 50% staatilisest radiaalkoormusest. Madalate jooksuteede tõttu taluvad õhukeseseinalised sügava soonega kuullaagrid aksiaalseid koormusi, mis jäävad vahemikku 10–30% laagri staatilisest radiaalkoormusest.
Pange tähele, et need arvud põhinevad puhastel telgkoormustel. Täiendavad radiaalsed koormused või momendid (nihkekoormused) mõjutavad aksiaalset kandevõimet. Kombineeritud koormuste soovituslike piirmäärade ületamine mõjutab laagrite eluiga negatiivselt.
Täiskomplektsetel kuullaagritel on sise- ja välisrõngastesse töödeldud täitesoon. Telgkoormuste korral häirib soon kuuli pöörlemist, seega ei ole aksiaalkoormuse puhul soovitatav kasutada täiskomplekti laagreid.
Kandev elu
Laagri arvutatud eluiga põhineb selle koormusel, töökiirusel ja keskkonnateguritel. Tööstusstandardid nõuavad tavaliselt, et 90% laagritest oleksid töökorras pärast 1 miljonit pööret ja 50% laagritest pärast 5 miljonit pööret. Seda nimetatakse laagri väsimuse elueaks. Laagri eluiga alahinnatakse sageli (ohutuskaalutlustel) ja selle eluea arvutamiseks kasutatakse asjakohaseid muutujaid.
Seda saab teha ka järgmise valemiga:
Kuullaagri sisemine kliirens
Sisemine kliirens või radiaalne kliirens on laagri kuulide ja jooksuteede vaheline lõtvus.
Radiaalne kliirens on kliirens, mida mõõdetakse risti laagriteljega või täpsemalt: keskmine välimise rõnga ringraja läbimõõt miinus keskmine sisemise rõnga läbimõõt miinus (2 x kuuli läbimõõt).
Aksiaalne kliirens on kliirens, mida mõõdetakse piki laagri telge, mida nimetatakse aksiaalseks kliirensiks. Aksiaalne lõtk on ligikaudu 10 korda suurem radiaallõtku väärtusest.
Laagri radiaalset lõtku enne paigaldamist võib nimetada "esialgseks" radiaallõtkuks. Radiaalne "jääk" või "töötav" kliirens on see, mis jääb alles pärast laagri paigaldamist. Ideaalis peaks jääkradiaalne kliirens laagris olema null, et minimeerida kuuli libisemist ja vähendada aksiaalset lõtku (lõpplõtku), mistõttu on väga oluline valida algne radiaalne kliirens õigesti.
Paigaldamise ajal on palju tegureid, mis võivad radiaalset kliirensit muuta. Tihe võlli sobivus (mida tavaliselt nimetatakse interferents- või presssobituseks), mille puhul võll on laagri siserõngast veidi suurem, venitab sisemist rõngast, muutes selle suuremaks. See vähendab häirete sobivuse radiaalset lõtku kuni 80%. Sarnane olukord võib tekkida siis, kui välimine rõngas on korpusega tihedalt ühendatud. Probleemiks võib olla ka võlli ja korpuse temperatuuri erinevus. Kui laagri sisemine rõngas on kuumem kui välimine, laieneb see ja vähendab radiaalset kliirensit. Seda saab arvutada järgmiselt:
Kroomteras : 0.0000125 x (siserõnga temperatuur – välisrõnga temperatuur °C) x välisrõnga kanali läbimõõt* millimeetrites.
440 roostevaba teras: 0.0000103 x (siserõnga temperatuur – välisrõnga temperatuur °C) x välimise rõnga läbimõõt * (mm).
* Välise rõnga ringraja läbimõõdu saab umbkaudselt arvutada järgmiselt: 0.2 x (d + 4D), kus d on läbimõõt millimeetrites ja D on välisläbimõõt millimeetrites.
Samuti võib esineda probleeme, nt võll on erinevast materjalist kui laagrid ja korpus ning paisub erineva paisumisteguri tõttu. Sel juhul võib vaja minna lõdvema radiaalse kliirensiga laagreid.
Tavaliselt sobib standardne radiaalne kliirens ja need laagrid on kergesti kättesaadavad, kuid mõnikord on soovitatav kasutada mittestandardset kliirensit. Kui koormus on puhtalt radiaalne, tagab tihe radiaalne kliirens madala mürataseme, suurema jäikuse ja sõidutäpsuse. Suure aksiaalkoormuse korral on soovitav lõdvem radiaalne kliirens, kuna see suurendab laagri aksiaalset kandevõimet. Samuti võtab see paremini arvesse võlli ja korpuse vahelisi nihkeid.
Tihe radiaalne kliirens (MC1/MC2, PO2/P13, C2): Arvestatakse puhtalt radiaalkoormuse ja madala mürataseme ning madala vibratsiooniga rakenduste jaoks. Hoiduge aksiaalsetest koormustest, suure kiirusega rakendustest, tugevast vibratsioonist ja väga väikese pöördemomendiga rakendustest. Interferentsi ei tohiks kasutada.
Keskmine radiaalne kliirens (MC3/MC4, P24/P35, CN): kõige sagedamini kasutatav ja standardvarustuses, välja arvatud täiskeraamilised laagrid, mille standardvarustuses on C3.
Lahtine radiaalne lõtk (MC5/MC6, P58/P811, C3/C4) : Suurema tõukejõu kandevõime tõttu tuleks arvestada suuremate aksiaalkoormustega. Talutavad on suuremad pingulülvid ja võlli joondusvead. Sobib ka raskete koormuste või löögikoormuste jaoks. Ei ole soovitatav madala müratasemega rakenduste jaoks, välja arvatud juhul, kui väiksem radiaalne lõtk ei sobi.
Keskmine radiaalne kliirens (MC3/MC4, P24/P35, CN) : Kõige sagedamini kasutatav ja standardvarustuses saadaval, välja arvatud täiskeraamilised laagrid, mille standardvarustuses on C3.
Lahtine radiaalne lõtk (MC5/MC6, P58/P811, C3/C4): Suurema tõukejõu kandevõime tõttu tuleks arvestada suuremate aksiaalkoormustega. Talutav on suurem pingulõige ja võlli joondusviga. Sobib ka raskete koormuste või löögikoormuste jaoks. Ei ole soovitatav madala müratasemega rakenduste jaoks, välja arvatud juhul, kui väiksem radiaalne lõtk ei sobi.
Radiaalkliirensil pole mingit pistmist täpsusklassi ega tolerantsiga. Lõtv laager ei tähenda tingimata madalat laagri täpsust. P4 (Abec7) klassi laagreid saab kasutada lõdvema radiaalkliirensiga, just nagu P0 (Abec1) laagreid väiksema radiaalkliirensiga – liiga suur kliirens näitab vajadust väiksema radiaalkliirensi või aksiaalse eelkoormuse järele.
Madala mürataseme või suure kiirusega rakendustes on soovitav null radiaallõtku. See tagab suurema jäikuse, vähendab müra, tagab suurema jooksutäpsuse ja välistab palli libisemise kiirendamisel. See saavutatakse laagrile eelkoormuse rakendamisega. See on sisemisele või välimisele rõngale rakendatav aksiaalne koormus, et neutraliseerida välisrõnga mõju sisemisele rõngale ja kõrvaldada radiaalne lõtk.
Eelkoormust rakendatakse tavaliselt laineliste seibide või vedruseibide abil ja seda rakendatakse tavaliselt statsionaarsele rõngale, millel peaks olema libisev sobivus võlli või korpusega, et võimaldada aksiaalset liikumist. Kui laager on võlli või korpuse külge liimitud, saab laagri eelkoormatuna hoidmiseks kasutada raskust, kuni liim kõveneb. Eelkoormuse hulk peaks olema võimalikult väike. Liigne eelkoormus põhjustab suurt hõõrdemomenti ja kiiret riket.
Juhend eellaadimist
Eellaadimise kategooria | Eellaadimise summa Miniatuurne ja väike laager (Cr = dünaamilise koormuse põhireiting) | Eellaadimise summa Standardne laager (Cr = dünaamilise koormuse põhireiting) | FUNKTSIOONID |
| Väike eelkoormus | 0.50% x Kr | 0.15% x Kr | Laagri jäikus pole vajalik. Rõhk madalal pöördemomendil. |
| Kerge eellaadimine | 1.25% x Kr | 0.58% x Kr | Nõutav on nii laagrite jäikus kui ka madal pöördemoment. |
| Keskmine eelkoormus | 1.75% x Kr | 1.28% x Kr | Rõhk laagrite jäikusele. Suhteliselt suur pöördemoment. |
| Tugev eelkoormus | 2.50% x Kr | 2.64% x Kr | Rõhk laagrite jäikusele. Kõrge pöördemoment. |
Kuullaagri maksimaalne kiirus
Kuullaagrite kiiruse piiramist mõjutavad mitmed tegurid, nagu temperatuur, koormus, vibratsioon, radiaalne lõtk, hoidik, määrdeaine, kuuli materjal ja sulgurid.
Meie tehnilistel joonistel toodud kiirused on vaid ligikaudsed ja kehtivad laagrite puhul, mida kasutatakse metallkorgiga horisontaalvõllil, standardse tolerantsiastme ja radiaallõtku, keskmise koormuse, pöörleva sisemise rõnga ja sobiva määrdeainega (vt allpool). Vertikaalsete võllide kasutamisel on vaja maksimaalset kiiruse vähendamist ligikaudu 20 protsenti, kuna puuri juhtimine on vähenenud ja määrdeaine vähem efektiivne.
Liigne temperatuur ja suurem koormus nõuavad ka aeglasemat kiirust. Kontakttihenditega laagrid ei suuda saavutada sama kiirust tihendihuule ja laagri sisemise rõnga vahelise suurenenud hõõrdumise tõttu. Määrdeaine valik võib samuti oluliselt mõjutada nimikiirust. Maksimaalne kiirus, millega määrdeaine võib tõhusalt töötada, on tüübiti erinev.
Järgmised reguleerimistegurid on ligikaudsed ja põhinevad metallkroonide või lintpuuridega laagritel. Kui kasutatakse sobivat määrdeainet, saab laagri maksimaalset kiirust suurendada, kasutades nailon- või fenoolpuuri. Keraamiliste kuulide kasutamine võib suurendada laagri kiirust kuni 40%, kuid keraamilised kuulid vähendavad ka laagri kandevõimet, kuna laagrirõngad on tugevamatest keraamilistest kuulidest tingitud suurenenud pingest.
Kiiruse vähendamise tabel:
| Pöörlev sisemine rõngas | Pöörlev välimine rõngas | ||
|---|---|---|---|---|
Ava/ZZ | 2RS | Ava/ZZ | 2RS | |
Naftaõli | Nulli vähendamine | 40% vähendamine | 20% vähendamine | 40% vähendamine |
Sünteetiline õli | Nulli vähendamine | 40% vähendamine | 20% vähendamine | 40% vähendamine |
Räniõli | 30% vähendamine | 40% vähendamine | 50% vähendamine | 50% vähendamine |
Standardne määre | 30% vähendamine | 40% vähendamine | 50% vähendamine | 50% vähendamine |
Kiire määre | Nulli vähendamine | 40% vähendamine | 20% vähendamine | 40% vähendamine |
Silikoonmääre | 30% vähendamine | 40% vähendamine | 50% vähendamine | 50% vähendamine |
Kuullaagri hõõrdemoment
Hõõrdemoment mõjutab laagri vaba liikumist. Tugevat määret sisaldavatel laagritel on raskusi pöörlemisega. See tähendab, et sellel on suhteliselt suur hõõrdemoment. Määrimata laager pöörleb vabalt, mis tähendab, et sellel on madal hõõrdemoment. Laagri pöörlemiseks vajalik jõud sõltub suuresti laagri ümardusest, rakendatavast koormusest, määrimisest ja sulgemisest. Kuulide ja jooksuradade parem ümarus ja pinnaviimistlus tähendab, et laagri pöörlemiseks on vaja vähem jõudu. Mida suurem on koormus, seda suurem on laagrikomponentide deformatsioon, mille tulemusena suureneb takistus.
Mis puutub määrimisse, siis mõõteõlid toodavad üldiselt madalamat pöördemomenti, eriti väga madalatel pööretel, kuid erinevus nende õlide ja paljude madala pöördemomendiga määrde vahel võib olla väga väike, eriti kui kasutatakse madala pöördemomendiga määrdeaineid. Suure viskoossusega määrdeained võivad määrdeaine suurema vastupidavuse tõttu oluliselt suurendada laagrite pöördemomenti. Määrdelaagrite pöördemomendi tasemed on lühikesed, kuna määrde sissemurdmiseks või laagrisse jaotumiseks kulub lühikest aega. Kontakttihendid suurendavad oluliselt pöördemomendi väärtusi. Laagri puhkeseisundis pööramiseks vajalik jõud (käivitusmoment) on veidi suurem kui jõud, mis on vajalik selle pöörlemiseks (töömoment).
Hõõrdemomendi ligikaudsed arvud saate arvutada selle lihtsa valemi abil:
Radiaalsed kuullaagrid: 0.5 x 0.0015 x radiaalkoormus njuutonites* x laagri ava (mm)
Aksiaalsed kuullaagrid: 0.5 x 0.0013 x aksiaalkoormus njuutonites* x laagri ava (mm)
See kehtib ainult siis, kui laagril on standardne täidis madala pöördemomendiga määrimine, sellel puuduvad kontakttihendid ning see on allutatud väikesele kiirusele ja väikesele koormusele. Radiaalkuullaagrite puhul peaks aksiaalkoormus olema väiksem kui 20 protsenti radiaalkoormusest, samas kui tõukejõu laagrite puhul peaks koormus olema puhtalt teljesuunaline. Võtke meiega ühendust, kui vajate täpseid arve, võttes arvesse kiirust ja määrdeaine viskoossust.
Mõõtmed on antud njuutoni millimeetrites (Nmm). See on pöördemomendi liitühik, mis vastab ühe njuutoni jõu (umbes 0.1 kgf) pöördemomendile, mis rakendatakse ühe millimeetri pikkusele kaugusharule.
Kuullaagrite müra ja vibratsioon
Liigne vibratsioon suurendab laagrite müra ja võib oluliselt vähendada laagrite eluiga. Laagrirõngad ja kuulid ei ole täiesti ümmargused ning kuulid ja jooksurajad ei ole isegi pärast põhjalikku peenlihvimist ja poleerimist täiesti siledad. Töötlemisel esinevad ebatasasused karedate või ebatasaste pindade kujul võivad põhjustada ühe rõnga radiaalset liikumist või võnkumist teise suhtes, põhjustades laagrite vibratsiooni ja müra. Laagri sujuvust või vaikset saab kontrollida kiirendusmõõturiga, mis mõõdab laagri vibratsiooni välisrõngas, tavaliselt pöörleb siserõngas 1800 p/min. Et mõista, kuidas laagrite vibratsiooni mõõta, on oluline mõista, kuidas vibratsioon toimib.
Vibreeriva objekti võnkumise hulka nimetatakse nihkeks . Kui laagri välimine rõngas vibreerib, liigub välispind ülespoole ülemise piirini, seejärel alla alumise piirini ja seejärel tagasi alguspunkti. Mõõdetud asendit ülemise ja alumise piiri vahel nimetatakse tipust tipuni nihkeks. Kogu võnkuliikumist alguspunktist läbi ülemise ja alumise piiri ning tagasi alguspunkti nimetatakse tsükliks . See vibratsioonitsükkel kordub seni, kuni laager pöörleb. Samuti saame mõõta nende tsüklite arvu antud aja jooksul. See annab meile sageduse . Sagedust väljendatakse kõige sagedamini tsüklitena sekundis (CPS) või hertsides (Hz), mis on sama asi.
Vibratsioon võib suurendada väsimuse määra ja lühendada laagrite eluiga. Nihke mõõtmised ei räägi meile piisavalt. Laagris või masinas esinev vibratsioon esineb tavaliselt paljudel erinevatel sagedustel ja need kõik põhjustavad väsimust, seega peame vibratsiooni mõõtmisel kõiki neid vibratsiooni sagedusi arvesse võtma. Seda saame saavutada vibratsiooni kiiruse mõõtmisega.
Vibratsioonikiirus (nihe x sagedus) annab meile hea ülevaate vibratsiooni tugevusest. Kui laagrikomponent liigub teatud vahemaa (nihe) teatud kiirusega (sagedus), peab see liikuma teatud kiirusega. Mida suurem on vibratsioonikiiruse mõõt, seda mürarikkam on laager. Vibratsioonikiirust mõõdetakse laagri vibratsioonitestril mikronites sekundis või Anderoni meetril anderonites. Üks Anderon võrdub 7.5 mikroniga sekundis. Näidud on jagatud kolme sagedusriba: madal (50 kuni 300 Hz); keskmine (300 kuni 1800 Hz) ja kõrge (1800 kuni 10 000 Hz). Kuigi vibratsioonikiirus näitab väsimuspotentsiaali, võib vibratsioonijõud põhjustada kuulide ja rõngaste deformatsiooni ning olla väga kahjulik kõrgetel sagedustel, kus kiirusenäidud võivad olla üsna madalad. Sel põhjusel mõõdame ka vibratsioonikiirendust.
Vibratsioonikiirendus on vibratsioonijõu näitaja (jõud = mass x kiirendus) ja kuna jõud on kahjulik kõrgematel sagedustel, on vibratsioonikiirendus kasulik mõõt, kui laager kogeb vibratsioonisagedusi üle 2000 Hz. Vibratsioonikiirendust mõõdetakse G-des (9.81 m/s²), kuid sageli teisendatakse need mõõtmised detsibellideks (dB).
Madal müra/vibratsioon saavutatakse, pöörates erilist tähelepanu jooksuradade ja kuulide pinnaviimistlusele, rõngaste ja kuulide ümarusele ning õigele puuri kujundusele. Võib kasutada ka peenfiltreeritud madala müratasemega määrdeid. Need sisaldavad vähem väiksemaid tahkeid osakesi, mis tekitavad kuulide ja võidusõidutee vahelt läbides müra.
Välised tegurid, nagu ümbritsev vibratsioon, võivad mõjutada laagrite müra. Teine probleem, eriti väiksemate ja õhukese ristlõikega laagrite puhul, on võlli või korpuse kehvast ümarusest põhjustatud rõnga moonutus. Mustus või tolm suurendab ka müra ja vibratsiooni taset. Mõnikord on süüdi kehv paigalduspraktika või ebaõige käsitsemine, mis põhjustab põrutuskoormust, mis omakorda tekitab võidusõidurajale kriimustusi või mõlke.
Kuullaagrite määrdeained
Õige määrimine on laagri jõudluse seisukohalt kriitilise tähtsusega. Määrimine loob laagri kontaktpindade vahele õhukese kile, mis vähendab hõõrdumist, hajutab soojust ning takistab kuulide ja kandekanalite korrosiooni. Määrdeained mõjutavad maksimaalset töökiirust ja -temperatuuri, pöördemomendi taset, mürataset ja lõppkokkuvõttes laagri eluiga. Kõige sagedamini kasutatakse mineraal- või sünteetilisi määrdeaineid. Saadaval on palju erinevaid tüüpe, mis on mõeldud üldiseks või suurel kiirusel kasutamiseks, madala müratasemega rakendusteks, veekindluse tagamiseks või äärmuslike temperatuuride jaoks.
Silikoonmäärdeainetel on lai temperatuurivahemik ja nende viskoossuse muutus temperatuuriga võrreldes on väiksem. Need on ka hästi veekindlad ja ohutud kasutada enamiku plastidega. Need ei sobi suurte koormuste ja suurte kiiruste jaoks.
Perfluoritud ehk PFPE määrdeained on mittesüttivad, hapnikuga kokkusobivad ja paljude kemikaalide suhtes väga vastupidavad. Need ei reageeri plastide ega elastomeeridega. Paljudel on madal aururõhk ja need sobivad vaakum- või puhasruumide rakenduste jaoks, samas kui mõned taluvad temperatuure üle 300 °C.
Kuivmäärded Kasutamiseks kohtades, kus standardsed määrdeained võivad põhjustada saastumist, näiteks vaakumkeskkonnas. Populaarseid materjale, nagu molübdeendisulfiid või volframdisulfiid, saab poleerida või pihustada kuulidele ja laagriradadele, et tagada sujuv töö ja suurem töökiirus kui määrimata laagritel.
Tahked polümeermäärded koosnevad sünteetilisest polümeerist, mis on immutatud määrdeõliga, mis täidab suurema osa laagri siseruumist. Seda tüüpi määrdeainet kasutatakse tavaliselt tolmustes keskkondades või suletud laagrite puhul, kus määrdeaine lekkimine ei ole lubatud, näiteks puhastes keskkondades ja vertikaalsete võllide rakendustes. Tahketel määrdeainetel on suurepärane veekindlus ja need taluvad regulaarset loputamist. Samuti taluvad need tugevat vibratsiooni ja tsentrifugaaljõude.
Niisutusmäärdeid kasutatakse laialdaselt autoosades ragistamise ja kriuksumise vältimiseks. Neid kasutatakse ka lülititele, liuguritele, keermetele ja hammasratastele kvaliteetse ilme andmiseks. Samal põhjusel saab neid kasutada aeglaselt pöörlevates laagrites näiteks potentsiomeetrites.
Toidu- ja joogitööstuses on nõutav, et toidukvaliteediga määrdeained vastaksid rangetele hügieeninõuetele. HI-sertifikaadiga määrdeained on nõutavad laagrite jaoks, mille puhul on võimalik juhuslik kokkupuude toiduga, ja H2-sertifikaadiga määrdeid kasutatakse seal, kus kokkupuudet toiduga ei ole. Need määrded on loodud ka nii, et need oleksid puhastusprotsesside käigus väljapesemise suhtes väga vastupidavad.
Määrdeaine viskoossus
Madala viskoossusega õlisid ja määrdeid kasutatakse seal, kus on nõutav madal määrdetakistus, näiteks tundlikud instrumendid. Suure koormuse, suure kiiruse või vertikaalse võlli rakenduste jaoks võib määrata kõrgema viskoossusega määrdeaineid. Suure kiirusega rakendustes eelistatakse madala viskoossusega õlisid (või madala viskoossusega baasõlidega määrdeid), kuna need toodavad vähem soojust. Kuigi määrded pakuvad sageli palju suuremat vastupidavust kui õlid, võivad paljud kaasaegsed madala pöördemomendiga määrded tekitada pöördemomendi näitajaid, mis on sarnased mõne õliga, eriti kui kasutatakse madala määrdega täidist.
Õlid
Enamik õlisid säilitab oma konsistentsi hästi laias temperatuurivahemikus ja neid on lihtne peale kanda. Väga väikese pöördemomendiga rakenduste jaoks tuleks määrata kerge instrumendiõli. Õliga on võimalik suuremad sõidukiirused, kuid kuna see ei kipu paigale jääma, tuleb õlijoa, õlivanni või õliudu abil pidevalt määrida, välja arvatud juhul, kui kiirused on väikesed või pöörlemine toimub lühiajaliselt. Õliga immutatud fenoolfiksaator või sünteetiline fiksaator, mis on valmistatud väga madala hõõrdeteguriga materjalist, nagu Torlon, ei vaja pidevat välist määrimist. Seda tüüpi fiksaatoreid kasutatakse sageli suure kiirusega ja väikese pöördemomendiga hambalaagrites.
Määrded
Määrded on lihtsalt õlid, mis on segatud paksendajaga, et need jääksid laagrisse. Määrded sobivad üldiselt raskete koormuste jaoks ja nende ilmselgeks eeliseks on pidev määrimine pikema aja jooksul ilma hoolduseta.
Üllataval kombel võib liiga palju määret laagrile halvasti mõjuda. Suure määrdega täidis tähendab suuremat veeretakistust (suurem pöördemoment), mis ei pruugi paljude rakenduste jaoks sobida, kuid veelgi hullem on kuumuse kogunemise oht. Laagri sees olev vaba ruum on oluline selleks, et võimaldada soojusel kiirguda kuulide ja võidusõidutee vahelisest kontaktalast eemale. Selle tulemusena võib liiga palju määret põhjustada enneaegset riket, välja arvatud juhul, kui kiirused on väikesed. Standardtäide on 25–35% siseruumist, kuid seda võib vajadusel muuta. Suure kiiruse ja väikese pöördemomendi puhul võib määrata väiksema protsendi, samas kui palju suurem täitmine võib olla soovitatav madala kiiruse ja suure koormuse korral.
Määrde kiiruse reiting
Määrdetel on kiirusreitingud, mida mõnikord nimetatakse ka DN-ideks. Rakenduse "DN" arvutus on järgmine:
Kiirus p/min x (laagri ID + laagri OD) ÷ 2
Oletame, et laager pöörleb kiirusel 20,000 8 pööret minutis. Laagri ID on 22 mm ja OD on 300,000 mm. Ülaltoodud valem annab DN-i 1 XNUMX, nii et määrdeväärtus peaks olema sellest väärtusest suurem. Paljud kaasaegsed määrded sobivad suurtele pööretele, mõned neist on XNUMX miljon DN või .
Tootjad saavad laagrite pika ja eduka eluea tagamiseks kasutada mitmeid lähenemisviise. Esimene samm on piirata radiaalkoormusi vahemikus 6–12% laagri dünaamilise koormuse reitingust. Kuigi laager talub suuremat koormust, lüheneb selle eluiga.
Järgmine samm on õige materjali valimine. Olulist rolli võib mängida ka õige laagritüübi valimine, mis põhineb AUB Bearingsi kogemustel õhukese ristlõikega, korrosioonikindlate, miniatuursete ja keraamiliste laagrite spetsialistina. Kuigi kõigil radiaalsetel kuullaagritel on teatav tõukejõu koormus, on suurema tõukejõu korral tavaliselt kõige parem kasutada sügavate jooksuteedega raskeid laagreid, kuna need taluvad kuni 50% aksiaalsuunalise koormuse nimistaatilisest radiaalkoormusest.
Kuigi õhukese ristlõikega laagrid (laagri sise- ja välisläbimõõdu vahe on väike) sobivad kompaktsuse ja kaalu vähendamiseks väga hästi. Tänu madalatele rööbasteedele suudavad need taluda aksiaalset koormust, mis jääb vahemikku 10–30% laagri staatilisest radiaalkoormusest. Täiendavad radiaal- või momentkoormused vähendavad veelgi tõukejõu kandevõimet. Liigne tõukejõud õhukeste sektsioonide laagritele võib põhjustada kuulide sattumist võistlusraja ülaosale ohtlikult lähedale.
Sobiva laagritüübi valimisel ja radiaal- ja tõukekoormust mõjutavate põhitegureid arvesse võttes saavad insenerid tagada uuenduste jätkumise, pakkudes samal ajal kõrgeimat täpsust, sujuvust ja laagrite eluiga.
