Juhised kandekoormuse kohta

Juhised kandekoormuse kohta

Kandvad koormused võimsus on selle kasutusea ja jõudluse seisukohalt ülioluline. Ebapiisav kandevõime võib põhjustada enneaegset kulumist, ülekuumenemine ja katastroofiline rike, mistõttu on uute rakenduste kavandamisel või olemasolevate rakenduste muutmisel ülioluline arvestada laagrite koormusega, eriti pärast laagrite riket. Selle ajaveebi eesmärk on tutvustada teavet laagrite koormuste kohta ja anda konstruktiivseid soovitusi sobivate laagrite valimiseks.

Mis on laagrikoormus?

Laagri koormus on laagrile avaldatava jõu või rõhu suurus. Üksikasjalikult kantakse jõud ühelt laagrirõngalt teisele mõne või kõigi veereelementide kaudu. Tavaliselt kantakse rakendatud koormus võllile, seejärel laagri sisemisele rattale ja lõpuks välimisele. Laagrid taluvad erinevaid koormusi, nagu radiaalkoormus, aksiaalkoormus, tsentrifugaalkoormus jne. Laagrite koormuse suurus ja suund sõltuvad erinevatest teguritest, sealhulgas seadme kaalust, töökiirusest, kiirendusest, aeglustumisest, löökidest, vibratsioonist, temperatuurist ja määrimisest. Vale joondamine, paigaldamine või hooldus võib samuti mõjutada laagrite koormust.

Kandvad koormused

Kandekoormuse vorm

Kandvad koormused traditsioonilises tähenduses hõlmavad aksiaalkoormust, radiaalkoormust ja ümberminekumomenti. Laagrid kannavad mitut tüüpi koormusi. Olenemata sellest, kas need on töökorras või mitte, kannavad nad töökoormust, omakaalukoormust, kallakukoormust, kokkupõrkekoormust, temperatuurikoormust jne. Allpool tutvustame üksikasjalikult laagrikoormuse ilminguid.

Laagri radiaalkoormus

Radiaalsed laagrikoormused on võlli teljega risti ja mõjuvad laagri välisrõngale. Need on põhjustatud seadme kaalust või pöörlevate osade jõududest. Radiaalvõimsuse arvutamiseks määrake toestatud komponentide kaal ja neile mõjuvad jõud, jaotage koormus laagrite vahel ning veenduge, et tootja spetsifikatsioonide järgi arvutatud koormus jääks valitud laagri maksimaalse kandevõime piiresse. Kui teie rakendus nõuab radiaalkoormuse talumiseks laagreid, on hea valik radiaalsed kuullaagrid või madala kontaktnurgaga nurkkontaktlaagrid.

Laagri radiaalkoormus

Laagri aksiaalne koormus

Aksiaalsed koormused, mida nimetatakse ka tõukejõuks, toimivad paralleelselt võlli teljega ja mõjutavad laagri sisemisi või välimisi rõngaid. Need on põhjustatud tõukejõust või pingest ning võivad olla ühe- või kahesuunalised. Nad edastavad jõudu ühtlaselt, et tekitada tasakaalustatud koormuse jaotus. Suuremate kontaktnurkadega (ligikaudu 25°) nurgakontaktlaagrid on head valikud aksiaalkoormuse rakenduste jaoks, kuid nihketeljeliste koormuste korral mõjutavad momendid sisejooksu, mille tulemuseks on koormuse ebaühtlane jaotumine laagri veereelementidele. Aksiaalse kandevõime arvutamiseks võtke arvesse laagri suurust, materjali ja geomeetriat, samuti koormuse suunda ja suurust. Tootjad hindavad laagreid standardiseeritud valemite ja testide alusel ning suure aksiaalkoormusega rakenduste hulka kuuluvad pumbad, autode käigukastid ja kompressorid.

Kandevõimet saab arvutada mitmesuguste valemite ja tarkvaraprogrammide abil, sealhulgas laagritootjate kataloogide, veebikalkulaatorite ja lõplike elementide analüüsi (FEA) simulatsioonide abil. Kõige sagedamini kasutatavad radiaal- ja aksiaalkoormuse valemid on: 

Radiaalne kandevõime = ( C/P)^(1/3)x Fr, aksiaalne kandevõime = (C0/P)^(1/2)x Fa.

Nende hulgas on C põhiline dünaamiline koormus, P on samaväärne laagri dünaamiline koormus, C0 on põhikoormus staatiline koormus reiting, Fr ​​on radiaalkoormus ja Fa on aksiaalkoormus. Laagri kandevõime arvutamisel täpsete tulemuste saamiseks pöörduge ekspertide poole, kes soovitavad või kasutage laagritootja pakutavat tarkvara.

Kandev tsentrifugaalkoormus

Kandvad tsentrifugaalkoormused tekivad rakenduse pöörlemiskiiruse tõttu, eriti kiirete rakenduste puhul, nagu turbiinid ja tsentrifuugid. Kuna sisemine rõngas pöörab veereelemente, liiguvad need tangentsiaalselt sirgel teel, kuid välimine rõngas peab sundima neid järgima laagri kaarejoont. See koostoime tekitab tsentrifugaalseid radiaalseid koormusi ja rakenduse maksimaalset kiirust piirab mõnikord selle tekitatav jõud. Tsentrifugaalkoormuse piirangud.

Kandev tsentrifugaalkoormus

Staatiline koormus

Laagri staatiline koormus viitab maksimaalsele jõule või maksimaalsele momendile, mis laagrile mõjub radiaal-, aksiaal- ja muudes suundades, kui laager ei pöörle. Staatiline koormus on laagrite konstruktsiooni oluline parameeter. See on osa laagri põhikoormusest ja on ka üks olulisi võrdlusandmeid laagri kasutusea määramisel.

Dünaamiline koormus

Laagri dünaamiline koormus viitab maksimaalsele koormusele, mida laager pöörlemise ajal kannab. Tavaliselt arvutatakse see dünaamilise ekvivalentkoormuse arvutamise valemi abil. Laagri dünaamilise koormuse suurus mõjutab otseselt laagri kasutusiga ja jõudlust. Seetõttu peavad laagritootjad laagrite projekteerimisel ja tootmisel arvestama dünaamilise koormuse mõjuga. Dünaamiliste laagrite koormuste arvutusmeetod sõltub sellest laagri tüüp ja kasutustingimused. Tavaliselt kasutatakse dünaamilise ekvivalentkoormuse arvutamise valemit ja arvutusmeetod on järgmine:

P = (Fr^2 + Fa^2)^0.5

Nende hulgas on P dünaamiline ekvivalentkoormus; Fr on radiaalkoormus; Fa on aksiaalkoormus. Radiaalkoormuse ja aksiaalse koormuse väärtused tuleb arvutada vastavalt konkreetsetele kasutustingimustele, samas kui dünaamiline ekvivalentkoormus arvutatakse põhjalikult selliste tegurite alusel nagu laagri geomeetria, materjal, kõrvalekalle ja laagrite arv.

Laagrite staatilise koormuse nimiväärtus

Veerelaagri põhiline staatiline koormus (radiaalne Cor, aksiaalne Coa) viitab samaväärsele fantoomradiaalkoormusele või tsentraalsele aksiaalsele staatilisele koormusele, kui laagri veereelementide ja laagri all oleva jooksutee kokkupuute keskpunktis on tekitatud teatud kontaktpinge. maksimaalne koormusrakendus. . Staatilise koormuse nimiväärtus määratakse eeldatavatel koormustingimustel. Radiaallaagrite puhul viitab staatilise koormuse nimi radiaalkoormusele. Radiaalsete tõukejõu laagrite (nurkkontaktkuullaagrid) puhul viitab see koormuse radiaalsele komponendile, mis koormab laagris olevat poolringi. Tõukejõu laagrite puhul viitab see kesksele aksiaalsele koormusele. See tähendab, et laagri radiaalne staatiline põhikoormus ja aksiaalne staatiline põhikoormus viitavad maksimaalsele koormusele, mida laager staatilise või pöörleva oleku korral talub. Sügava soonega kuullaagrite kandevõime paigal või aeglaselt pöörlemisel (kiirus n≤10r/min) on staatiline nimikoormus.

Laagrite dünaamilise koormuse reiting

Laagri nimikoormus on konstantne radiaalkoormus (konstantne aksiaalkoormus), millele veerelaager teoreetiliselt vastu peab. Põhiline arvestuslik eluiga selle koormuse all on 100 W pööret. Laagri dünaamilise koormuse põhimäär peegeldab laagri võimet taluda veeremisväsimust. . Radiaallaagrite ja tõukejõu laagrite põhilisi dünaamilise koormuse nimiväärtusi nimetatakse vastavalt radiaalseks dünaamiliseks põhikoormuseks ja aksiaalseks dünaamilise põhikoormuse reitinguks, mida tähistavad Cr ja Ca. Sügava soonega kuullaagrite kandevõime pöörlemisel (kiirus n>10r/mim) on põhiline dünaamiline koormus.

Fikseeritud koormus

Sellest tulenev laagrirõngale mõjuv radiaalkoormus kannab ringraja kohalik piirkond ja kandub üle võlli või laagripesa vastaspiirkonda. Seda koormust nimetatakse fikseeritud koormuseks. Fikseeritud koormuse tunnuseks on, et resultantne radiaalne koormusvektor on ümbrise suhtes suhteliselt paigal. Ei ümbris ega sellest tulenev radiaalkoormus ei pöörle või pöörlevad sama kiirusega ja neid peetakse fikseeritud koormusteks. Fikseeritud koormust kandvad kaitserõngad võivad kasutada lõdvemat sobivust.

Pöörlev koormus

Laagrirõngale mõjuv sünteetiline radiaalkoormus pöörleb piki võistlusraja ümbermõõtu ja iga osa järjestikku kandvat koormust nimetatakse pöörlemiskoormuseks. Pöörlemiskoormust iseloomustab saadud radiaalse koormuse vektori pöörlemine ümbrise suhtes. Pöörleva koormuse puhul on kolm olukorda:
a. Koormuse suund on fikseeritud ja hülss pöörleb;
b. Koormusvektor pöörleb ja ümbris on paigal;
c. Koormusvektor ja ümbris pöörlevad erineva kiirusega.

Võnkuvad koormused ja määramata koormused

Mõnikord ei saa koormuse suunda ja suurust täpselt määrata. Näiteks suurel kiirusel pöörlevatel masinatel on lisaks rootori raskuse fikseeritud suunalisele koormusele ka pöörlev koormus, mis on põhjustatud tasakaalustamata massist. Kui see pöörlev koormus on suurem kui fikseeritud koormus, kui see on palju suurem, on sellest tulenev koormus ikkagi pöörlev koormus. Ja kui pöörlev koormus on fikseeritud koormusest palju väiksem, on tulemuseks võnkuv koormus. Sõltumata pöörlevast või pöördekoormusest on selle suurus ja suund pidevas muutumises. Muutuvates töötingimustes võib mõnele tihvtile avalduv koormus olla pöörlev koormus, püsikoormus või pöördekoormus. Seda tüüpi koormust nimetatakse määramata koormuseks.

Võnkuvaid koormusi ja määramata koormusi tuleks sobivuse osas käsitleda samamoodi nagu pöörlemiskoormusi. Liiga lõtv tahtmine kahjustada paarituspinnale. Koormussuuna suhtes pöörlev hülss ja võll või istme auk peaksid valima ülemineku- või interferentsisobivuse. Häire suurus põhineb põhimõttel, et kui laager töötab koormuse all, siis rõngas ei “libise” võlli vastaspinnale ega pesa avasse. Suure koormusega rakenduste puhul peaks sobivus üldiselt olema tihedam kui väikese ja tavakoormusega rakenduste puhul. Mida suurem on koormus, seda suurem peaks olema sobivuse häire.

Töötav laadimine

Kui laager töötab, kannab see masina enda raskuse ja raske eseme raskuse summat ning kannab kogumassi aeglaselt üle laagrile.

Temperatuuri koormus

Mehaanilised seadmed tekitavad töö ajal teatud temperatuuri ja need temperatuurid peavad laagrid neelama, et laagrid taluksid kõiki temperatuure.

Tuul koormus

Kui masin töötab vabas õhus, tuleb arvestada tuulekoormuse mõjuga, sealhulgas tuule suunaga, vihmaga, äikesetormidega jne. Ülaltoodud on vaid osa koormustest, mis kandevõimet pöördlaagrile kannab. Tegelikult peab pöördlaagrisõlm kandma koormust, et tulla toime masina kogu kaalu ja koormustega. Tavaolukorras on pöördeplaadi laagril endal kinnitusavad, määrdeõli ja tihendusseadmed, mis vastavad erinevatel töötingimustel töötavate eri tüüpi masinate erinevatele vajadustele.

Riskikoormus

Pöörleva laagri ootamatu ja ettearvamatu koormus, külgjõud, riskijõud, juhuslik vägivald jne. Seetõttu peab laagrite valikul olema turvategur, mis tagab lollikindluse.

Kandev minimaalne koormus

Veerelaagreid kasutatakse hõõrdumise vähendamiseks pöörlevates masinates, eemaldades süsteemist võimalikult suure libisemishõõrdumise, kasutades madalama hõõrdeteguriga veerehõõrdumist. Kuigi veerelaagrid püüavad süsteemis koguhõõrdumist vähendada, vajavad üksikud laagris olevad veereelemendid veeremiseks, mitte libisemiseks, siiski teatud määral hõõrdumist. See sisemine hõõrdumine tekib laagrile koormuse rakendamisel. Seda koormust saab tekitada sisemiselt eellaadimise või välise koormuse kaudu.

Paljude radiaallaagrite puhul on veereelementide ja jooksutee vahel tavaliselt teatud hulk ruumi, et võimaldada soojuspaisumist ja vältida laagri kinnikiilumist. "See sisemine luba loob laagri sees nn laadimis- ja mahalaadimistsoonid. Kui võll pöörleb, liiguvad veereelemendid välisrõnga kandepiirkonnast sisse ja välja. Kui veereelemendid liiguvad laadimistsooni sisse ja sealt välja, muutub veereelementide kiirus. Kui Veeremiselementidel puudub minimaalne koormus ja kiirendus koormustsooni ja sealt välja võib olla väga kahjulik.

Miks on koormus laagrite jaoks oluline?

Kui veerelaager ei vasta minimaalsele koormusele, võivad tekkida mitmed tingimused, mis lühendavad oluliselt laagri kasutusiga. Libisemine, mis libiseb veereelementide ja jooksuradade vahel, võib hävitada määrdekihi ja põhjustada määrdekahjustusi. Määrimine ei kahjusta mitte ainult valtspinda, vaid põhjustab ka temperatuuri tõusu. Koormus asetatakse laagri sees olevale puurile. Tavaliselt on puurid ette nähtud selleks, et vältida veerevate elementide kokkupuudet üksteisega. Kui aga minimaalne koormus ei ole täidetud, st kui veojõud puudub, peab puur nüüd jooksuraja tõmbejõu asemel veerevaid elemente juhtima. See tekitab puurile seletamatuid koormusi ja võib viia puuri enneaegse rikkeni.

Laagri koormust mõjutavad tegurid

Materjalid, struktuur, tootmisprotsess, töökoormus, pöörlemiskiirus, temperatuur ja määrimistingimused on peamised tegurid, mis mõjutavad laagri sisemist koormuse jaotust. Laagrite kasutamisel ja hooldamisel on vaja pöörata tähelepanu nende tegurite muutustele ja nende mõjule laagrite elueale ja tööstabiilsusele, et tagada laagrite normaalne töö.

Struktuurilised tegurid

Teatud mõju avaldab laagri struktuur ka selle kandevõimele. Laagri struktuur sisaldab peamiselt sisemisi ja välimisi rõngaid ning veereelemente. Sfääriliste veereelementidega laagritel on suurem radiaalne kandevõime kui rullikujuliste rullelementidega laagritel.

Tootmisprotsess

Tootmisprotsess on üks olulisi kandevõimet mõjutavaid tegureid. Tootmisprotsessid hõlmavad kuumtöötlus, täppistöötlus, monteerimine jne. Need mõjutavad otseselt laagri välimuse kvaliteeti ja olemuslikku kvaliteeti ning seejärel kandevõimet.

Töökoormus

Laagri töökoormus viitab jõule ja momendile, mida laager kannab. See on üks olulisemaid tegureid, mis mõjutab koormuse jaotust laagris. Töökoormuse suurus ja suund määravad otseselt laagri sees olevate erinevate osade pinge ja koormuse jaotuse. Kui laagri töökoormus on ebaühtlane, on koormuse jaotus laagri sees vastavalt ebaühtlane, mis põhjustab laagri lokaalseid kahjustusi ja väsimusmurde.

Pöörlemissagedus

Laagri pöörlemiskiirus viitab laagris olevate veereelementide pöörlemiskiirusele. See on üks olulisi tegureid, mis mõjutab koormuse jaotust laagris. Pöörlemiskiiruse suurenemine suurendab laagris olevate veereelementide inertsjõudu, mille tulemuseks on suurem koormus laagrisõlmele. Lisaks, kui pöörlemiskiirus on liiga kõrge, on laagrimaterjal altid väsimisele ja ülekuumenemisele, mis mõjutab ka koormuse jaotust laagris.

Temperatuur

Temperatuur on teine ​​oluline tegur, mis mõjutab koormuse jaotust laagris. Kui laager töötab, tõuseb laagri sees temperatuur hõõrdumise ja kuumuse tekke tõttu. Temperatuuri tõustes muutuvad laagri sees olevate erinevate osade materjaliomadused, mõjutades seega koormuse jaotust laagris. Kui temperatuur on suhteliselt kõrge, võib laagri sees olev polümeerpuur, terase termiliselt stabiilne temperatuur, tihendid jne. Laagri sisemine kliirens ja selle muutumine temperatuuriga võib oluliselt mõjutada koormustsooni suurust laagris. laager. Kui laagri kahe otsa (st kuuma võlli ja külma korpuse) vahel on suur temperatuuride erinevus, väheneb laagri sisemine kliirens. See tekitab laagrites suuremat koormust ja suuremat veerehõõrdumist.

Määrimistingimused

Määrimistingimused on veel üks võtmetegur, mis mõjutab koormuse jaotust laagris. Kui laager töötab, vajab see määrimisoleku säilitamiseks määrdeõli või määret, mis vähendab hõõrdumist ja kulumist laagri sees. Kui määrimistingimused on halvad, tekib laagri sees kohalik kuivhõõrdumine ja soojuse akumuleerumine, mis põhjustab koormuse ebaühtlast jaotumist laagris ja muudab laagri rikke tõenäoliseks.

Laagrid ja koormuse suund

Tavaolukorras saab puhta radiaalkoormuse jaoks valida sügava soonega kuullaagrid või silindrilised rull-laagrid. Ja kui see on a tõukejõu kuullaager, sobib see ainult mõõduka koguse puhta aksiaalkoormuse kandmiseks. üle, ühesuunalised tõukejõu kuullaagrid kannavad laagrikoormust ainult ühest suunast. Kui tegemist on kahesuunalise tõukejõu kuullaagriga või kahesuunalise tõukejõu nurkkontaktlaagriga, võib see taluda aksiaalseid koormusi mõlemas suunas. Näiteks kui laagrile mõjuvad kombineeritud radiaal- ja aksiaalkoormused, siis nurgakontaktiga kuullaagrid või kasutatakse tavaliselt koonusrull-laagreid. Ja kui see on neljapunktiline kontaktkuullaager ja kahesuunaline tõukejõu nurkkontakt kuullaager, siis talub see kombineeritud koormust mõlemas suunas.

Kui koormus mõjub laagri keskpunktist eemale, võib tekkida ümberminek. Roostevabast terasest laagrite tootjate sõnul taluvad kaherealised kuullaagrid ümbermineku momente, kuid soovitatav on valida paarisnurksed kontaktkuulid või paaritud koonusrull-laagrid. Saadaval on näost-näkku tüübid ja paremad on selja vastas tüübid. Muidugi saate valida ka risti koonusrull-laagrid jne,

Järeldus

Laagrite valimisel tuleb arvesse võtta rakenduse nõudeid, koormuse tüüpi, kiirust, keskkonda ja temperatuuri. Kuullaagrid sobivad väikese ja keskmise koormuse jaoks, rull-laagrid aga suurema koormuse jaoks. Liuglaagrid sobivad madala kiirusega ja suure koormusega masinatele. Regulaarselt Hooldage laagreid, kontrollides, puhastades ja määrides neid, et tagada optimaalne jõudlus ja kasutusiga. Aubearing pakub laia valikut laagreid erinevate tingimuste ja rakenduste jaoks, pakkudes kvaliteetseid tooteid ja asjatundlikku nõu. Teabe saamiseks võtke meiega ühendust.