Koonusrull-laagrid või sfäärilised rull-laagrid?

Koonusrull-laagrid või sfäärilised rull-laagrid?

Rull-laager on veerelaager, mis kasutab pöörlevate osade toetamiseks rullikute veerevat liikumist. Rull-laagrid on tänapäevaste tööstusmasinate lahutamatu osa ja neil on erinevates rakendustes keskset rolli. Rull-laagrid on eelistatud nende väikese käivitusmomendi, suure pöörlemistäpsuse ja lihtsa valiku tõttu. Rull-laagrite struktuur sisaldab mitut tüüpi, näiteks koonusrull-laagrid, silindrilised rull-laagrid, sfäärilised rull-laagrid ja tõukejõu rull-laagrid. Need on võimelised taluma erinevat tüüpi radiaal- ja aksiaaljõude ning on projekteeritud nii, et need sobiksid keeruliste paigaldustingimustega. Selle ajaveebi eesmärk on selgitada erinevusi kahe peamise rull-laagritüübi vahel: koonuslaagrid ja sfäärilised laagrid. Aidake teil mõista nende erinevusi ja anda konstruktiivseid soovitusi teadlike otsuste tegemiseks tööstuslikes rakendustes.

Mis on koonusrull-laagrid?

Koonusrull-laagrid neil on sisemise ja välimise jooksuraja vahele paigutatud kitsenevad rullid. Koonusrull-laagrid koosnevad sisemistest rõngastest, välimistest rõngastest, rullidest ja puuridest. Korrigeeritud kontaktjooned rullikute ja jooksuradade kokkupuutel vähendavad pingekontsentratsioone. Need koonduvad laagritelje ühisesse punkti, tagades optimaalsed veeremistingimused ja tõhusa koormuse jaotuse rullidele. Koonusrull-laagrid on eraldi laagrid. Laagri sisemisel ja välimisel rõngal on koonusjooned. Seda tüüpi laagrid jagunevad vastavalt paigaldatud rullikute arvule erinevateks konstruktsioonitüüpideks, nagu üherealised, kaherealised ja neljarealised koonusrull-laagrid. Üherealised koonusrull-laagrid võivad kanda radiaalseid ja aksiaalseid koormusi ühes suunas. Kui laagrile avaldatakse radiaalset koormust, tekib aksiaalne komponendi jõud, nii et selle tasakaalustamiseks on vaja teist laagrit, mis talub vastassuunalist aksiaalset jõudu.

Koonusrull-laagrid

Märtsis 23, 1895 John Lincoln Scott, Indiana osariigis Wilmotis asuv talunik taotles USA patendiametilt patenti rull-laagri leiutisele, mida saab paigaldada veoautode, neljarattaliste või muude ratastega sõidukite telgedele ja rummudele. Laager koosneb kahest silindriliste rullide komplektist, millest üks on suurema läbimõõduga kui teine ​​ja mis on paigaldatud tasasele pinnale, mis on töödeldud koonusvõlliga vintsiga. 1898. aastal patenteeris Henry Timken koonusrullikute abil koonusrull-laagri. Tol ajal oli Timken St. Louis'i vankritootja, kellel oli kolm vankrivedru patenti. Kuid just tema koonusrull-laagrite patent tegi tema ettevõtte edukaks.

Koonusrull-laagrite eelised

Suur kandevõime: Võrreldes teiste laagritega on koonusrull-laagritel suurem kandevõime. Seetõttu kasutatakse laagrit laialdaselt suurtes mehaanilistes seadmetes, näiteks tuuleenergia käigukasti laagrites.

ülitäpne: Koonusrull-laagrid on suure täpsusega ning sisemiste ja välimiste rõngaste kaldenurki saab seadistada vastavalt erinevatele kasutusnõuetele, mis on ka nende populaarsuse üks põhjusi.

Automaatne reguleerimisfunktsioon: Sisemiste ja välimiste rõngaste kaldenurga tõttu võivad koonusrull-laagrid kohanduda masinate ja seadmete ebakorrapärase liikumisega, vähendades seeläbi hõõrdumise ja vibratsiooni põhjustatud müra ja kadusid.

Koonusrull-laagrid või sfäärilised rull-laagrid

Käsitsege aksiaalseid ja radiaalseid koormusi: Koonusrull-laagrid taluvad hästi aksiaalset (tõukejõu) ja radiaalset koormust, mis on nende disainist tulenev ainulaadne omadus. Koonusrullide paigutus võimaldab neil tõhusalt juhtida koormusi mitmes suunas.

Hea tihendus: Koonusrull-laagri sisekujundus on väga tihendatud, mis võib paremini kaitsta rulle ja puure ning vähendada kasutamise ajal keskkonnareostust.

Pikk tööiga: Tänu koonusrull-laagrite eelistele, nagu suur kandevõime, kõrge täpsus, automaatne reguleerimine ja hea tihendus, on neil suhteliselt pikk kasutusiga ja suur majanduslik kasu.

Koonusrull-laagrite puudused

Paigaldamise raskused: Koonusrull-laagrite paigaldamine nõuab suhteliselt suuri töötlemiskulusid, eriti monteerimise käsitsemisel. Paljudel juhtudel on vaja professionaalseid teadmisi ja varustust, vastasel juhul on tõrked kerged tekkima.

Suurem hind: Kuna selle tootmine ja töötlemine nõuab keerulist tehnoloogiat ja materjalide kasutamist, on koonusrull-laagrite hind suhteliselt kõrge.

Koonusrull-laagrite rakendused

Paljudes rakendustes kasutatakse koonusrull-laagreid vastassuunaliste paaridena, et toetada aksiaalseid jõude võrdselt mõlemas suunas. Koonusrull-laagrite paare kasutatakse auto- ja rattalaagrites, kus need peavad toime tulema nii suurte vertikaalsete (radiaal-) kui ka horisontaalsete (aksiaalsete) jõududega. Koonusrull-laagreid kasutatakse tavaliselt keskmise kiirusega ja suure koormusega rakendustes, kus on vaja vastupidavust. Tavalisteks reaalmaailma rakendusteks on põllumajandus-, ehitus- ja kaevandusseadmed, liikumisrobotite võitlus, teljesüsteemid, käigukastid, mootorite mootorid ja reduktorid, veovõllid, raudteeteljed, diferentsiaalid, tuuleturbiinid ja . Koonusrull-laagrid on üksused, mis koosnevad koonusradadest (sisemised ja välimised rõngad) ja koonusrullikutest. See konstruktsioon sobib kombineeritud koormustele, näiteks kahepoolse toimega aksiaal- ja radiaalkoormustele. Laagritelg on koht, kus jooksuraja projekteeritud jooned ühinevad ühises kohas, et parandada veeremist, vähendades samal ajal hõõrdumist. Kandevõimet saab suurendada või vähendada sõltuvalt kontaktnurga suurenemisest või vähenemisest. Mida suurem on nurk, seda suurem on kontaktnurk. Neid kasutatakse sageli paarikaupa, et paremini käsitseda radiaalseid koormusi, ja mõnes raskeveoks kasutatavas rakenduses saab neid kasutada kahe või nelja rea ​​kombinatsioonina ühes seadmes.

Koonusrull-laagrite rakendused

Rakenduse piirangud

Kiirus: koonusrull-laagrid ei sobi oma konstruktsiooni tõttu kiireks kasutamiseks.

Vale joondamise tundlikkus: need on tundlikud valede joondamise probleemide suhtes ja nõuavad hoolikat paigaldamist ja hooldust.

Paigaldamise ja eemaldamise keerukus: nende sisemise konstruktsiooni tõttu on nende laagrite paigaldamine ja eemaldamine keerukam kui muud tüüpi laagrite puhul.

Koonusrull-laagrid mängivad olulist rolli rakendustes, mis nõuavad ülitäpset raskete koormate teisaldamist. Siiski on nende rakenduste mõistmine ülioluline, et tagada nende kasutamine sobivates rakendustes, maksimeerides nende tõhusust ja pikaealisust.

Mis on sfäärilised rull-laagrid?

Sfäärilised rull-laagrid on kaherealised rullikud. Välisrõngal on ühine sfääriline jooksurada ja sisemisel rõngal on kaks rada, mis on laagri telje suhtes nurga all. See geniaalne konstruktsioon muudab selle isejoonduva jõudlusega, nii et võlli ja laagrikorpuse nurk või võlli paindumine ei mõjuta seda kergesti. See sobib juhtudel, kui paigaldusvead või võlli läbipaine põhjustavad nurgavigu. Kui võll on jõu tõttu painutatud või paigaldus ei ole kontsentriline, saab laagrit siiski tavapäraselt kasutada. Joondamise jõudlus sõltub laagri suuruse seeriast. Üldiselt lubatud joondusnurk on 1 kuni 2.5 kraadi ning sellel on ka hea löögikindlus. Sfäärilised rull-laagrid võivad lisaks radiaalkoormustele taluda ka mõlemas suunas mõjuvaid aksiaalseid koormusi. Sfääriliste rull-laagrite sisemisi auke on kahte tüüpi: silindrilised ja koonilised. Koonilise augu koonus on 1:30 ja 1:12. Selline kooniline sisemine laager on varustatud adapterhülsi või väljatõmbemuhviga. Koonuse sisemise avaga isejoonduvat kuullaagrit saab lihtsalt ja kiiresti võllile kokku panna.

Sfäärilised rull-laagrid

Sfääriliste rull-laagrite eelised

Isejoondumisvõime: Sfääriliste rull-laagrite silmapaistev omadus on nende isejoondumisvõime. Selle põhjuseks on välimise rõnga kõverus, mis on joondatud pöörlemisteljega.

Vale joondamise tolerants: Sfäärilised rull-laagrid taluvad teatud nihkeid, kompenseerides võlli läbipainde ja joondamise vead, ilma et see mõjutaks jõudlust.

Suur kandevõime: Sfäärilised rull-laagrid on suurema kandevõimega kui teised veerelaagrid ning taluvad suuremat koormust ja aksiaalset koormust.

Pikk tööiga: Sfääriliste rull-laagrite sisemine struktuur on keeruline, kuid see võib koormust hajutada ja veerehõõrdumist vähendada, pikendades seeläbi kasutusiga.

Tugev kohanemisvõime: Sfäärilised rull-laagrid võivad kohaneda pöörlemistelje ja paigaldusvigadega, võimaldades neil kohaneda erinevate töökeskkondade ja -tingimustega.

Sfääriliste rull-laagrite puudused

Kõrge hind: Sfääriliste rull-laagrite tootmine nõuab keerukaid protsessiseadmeid ja on kulukas, seega tuleb kulutundlikes rakendustes hoolikalt kaaluda.

Aldis aksiaalsele koormuse läbipaindele: Sfääriliste rull-laagrite aksiaalne koormuse läbipaine põhjustab laagrite varajast kulumist ja rikkeid. Seetõttu tuleb probleemide vältimiseks laagrite paigaldust ja hooldust asjakohaselt reguleerida.

Ei sobi suure kiirusega rakenduste jaoks: Kui sfäärilised rull-kuullaagrid pöörlevad suurel kiirusel, tekitavad nad palju hõõrdumist ja kuumust, mille tulemuseks on kõrgem töötemperatuur. See ei mõjuta mitte ainult masina töötõhusust, vaid mõjutab ka laagrite eluiga. Seetõttu on sfääriliste rull-kuullaagrite valimisel vaja valida vastavad spetsifikatsioonid ja mudelid lähtudes tegelikust töökeskkonnast ja koormustingimustest, et tagada laagrite normaalne töö.

Vibratsioon ja müra: Sfäärilise rull-kuullaagri konstruktsiooni keerukus määrab, et selle müra ja vibratsioon mõjutavad masina normaalset tööd ning võivad samuti lühendada laagri eluiga. Lisaks võivad vibratsioon ja müra avaldada mõju ka masina juhile, põhjustades ebaturvalise või ebamugava töökeskkonna. Sfääriliste rull-kuullaagrite vibratsiooni ja müra vähendamiseks on vaja valida kvaliteetsed laagrid ning teostada seadme mõistlik reguleerimine ja korrigeerimine.

Madal energiatõhusus: Suurel kiirusel pöörlemisel peavad sfäärilised rull-laagrid kulutama hõõrdumise ületamiseks palju energiat. Kui laagrite konstruktsioon ja kasutamine on ebamõistlik, ei raiska see mitte ainult energiat, vaid toob kaasa ka masina madala efektiivsuse. Seetõttu tuleb sfääriliste rull-kuullaagrite energiatõhususe parandamiseks kaaluda, kas laagrite konstruktsioon ja tootmisprotsess on mõistlikud, ning võtta vastavaid meetmeid masina töötõhususe parandamiseks.

Kokkuvõtteks võib öelda, et sfäärilistel rull-laagritel on ainulaadsed eelised, nagu isereguleeruv ja suur kandevõime, mistõttu on need ideaalsed suure koormuse ja nihkega rakenduste jaoks. Siiski tuleb arvesse võtta nende kiiruse, keerukuse ja suuruse piiranguid, et tagada nende valik sobivaks kasutusjuhtumiks.

Sfääriliste rull-laagrite rakendused

Kaevandusseadmed: Nad taluvad ekskavaatorite, kallurite ja purustite äärmuslikke koormusi ja lööke.

Põllutöömasinate: Traktorid, kombainid ja muud rasked põllumajandusseadmed sõltuvad nende vastupidavusest ja vastupidavusest karmidele keskkondadele.

Tselluloosi rafineerijad: Nende suur kandevõime ja saastekindlus on kiudmaterjalide tõhusaks töötlemiseks hädavajalikud.

Sfääriliste rull-laagrite rakendused

Suured tööstuslikud käigukastid: Nende võime taluda kombineeritud radiaal- ja aksiaalkoormusi on käigukastide jõuülekande seisukohalt kriitilise tähtsusega erinevates tööstusharudes.

Rihmaratta süsteemid: Reguleerivad rihmaveo nihkeid, hoiavad ära kulumise ja tagavad tõhusa jõuülekande.

Koonusrull-laagrid vs sfäärilised rull-laagrid

Konkreetse rakenduse jaoks õige laagri valimisel on oluline mõista „koonusrull-laagrid vs. sfäärilised rull-laagrid“. Siin võrdleme neid kahte tüüpi rull-laagreid mitme põhiparameetri põhjal.

Koormuse töötlemine

Koonusrull-laagrid: need taluvad paremini kombineeritud koormusi (radiaal- ja aksiaal-). Rullide kitsenev disain jaotab tõhusalt koormuse laagritele, muutes selle ideaalseks raskete rakenduste jaoks.

Sfäärilised rull-laagrid: need on mõeldud suure radiaalkoormuse ja mõõduka aksiaalkoormuse jaoks. Nende trumlikujulised rullid muudavad need sobivaks rakendusteks, kus laaditakse eri suundades.

Täpsus ja joondus

Koonusrull-laagrid: seda tüüpi laagrid on tuntud oma täpsuse poolest ja sobivad rakendusteks, mis nõuavad suurt täpsust. Kuid need on tundlikud valede joondamise suhtes ja nõuavad täpset paigaldamist.

Sfäärilised rull-laagrid: need pakuvad isejoondumisvõimet, muutes need andeks rakendustes, kus on võimalik võlli nihkumine. See funktsioon vähendab joondusvigade tõttu jõudluse halvenemise ohtu.

Taotluse ulatus

Koonusrull-laagrid: sobivad autode rattalaagritele, käigukastidele ja muudele rakendustele, kus on suur kombineeritud koormus.

Sfäärilised rull-laagrid: sobivad paremini kaevandamise ja ehituse rasketele masinatele, tuuleturbiinidele ja rakendustele, kus on tõenäoline kõrvalekaldumine.

Hooldusnõuded

Koonusrull-laagrid: nõuavad hoolikat jälgimist ja täpset joondamist paigaldamise ja hoolduse ajal, et tagada pikaealisus ja optimaalne jõudlus.

Sfäärilised rull-laagrid: kuigi nad saavad hakkama valede joondamisega, on regulaarne hooldus siiski ülioluline, et vältida enneaegset kulumist, mis on põhjustatud suurtest koormustest ja keskkonnateguritest.

Koonusrull-laagrid vs sfäärilised rull-laagrid, milline neist?

Iga rakenduse jaoks sobiva laagri valimine sõltub mitmest võtmetegurist:

Peamised tegurid, mida tuleb arvestada

Koonusrull-laagrid

Sfäärilised rull-laagrid

Laadimistingimused

Ideaalne suurte kombineeritud koormuste jaoks (radiaal- ja aksiaalne) käigukastides, telgedes jne.

Sobib kõige paremini suurele radiaalkoormusele koos mõõduka aksiaalkoormusega tuuleturbiinides, rasketes masinates jne.

Kulud ja hooldus

Madalamad algkulud, kuid nõuavad täpset paigaldust, suurendades hooldusvajadusi.

Kõrgemad algkulud, kuid nende isejoonduvate omaduste tõttu vähem hooldusmahukad.

Rakenduse eripära

Võtke arvesse keskkonna- ja ruumipiiranguid laagri suuruse/konstruktsiooni osas.

Kaaluge laagrimaterjale, tihendusvõimalusi ja konsulteerige tootjatega konkreetse kandevõime, kiiruse ja suuruse osas.

Täiendavad lisad

Nõudlike rakenduste puhul konsulteerige laagrispetsialistidega ning eelistage pikaajalist töökindlust ja ohutust esialgsetele kuludele.

Kui pole kindel, seadke kriitiliste rakenduste puhul prioriteediks suurem kandevõime ja kõrvalekalde tolerants.

Ebaregulaarsus

Väga tundlik nihke suhtes, isegi väike nihe võib kuluda.

Kohaldada mõningaid kõrvalekaldeid nende konstruktsiooni tõttu, andestavad rakendustes, kus võll võib liikuda.

Hinnake, kas rakendatav koormus on radiaalne, aksiaalne või koormuste kombinatsioon. Suurte kombineeritud koormuste jaoks on koonusrull-laagrid ideaalsed, sfäärilised rull-laagrid aga suure radiaalkoormuse jaoks aksiaalkoormusega. Raskete tööstuslike rakenduste puhul, kus on suur radiaalkoormus ja vale joondus, on sfäärilised rull-laagrid sageli parim valik. Suurte täpsusnõuete ja kombineeritud koormustega kiirete rakenduste jaoks sobivad koonusrull-laagrid.