Jälgi mind:
Hülsslaagrite ja pukside ülim juhend
Tänapäeva tööstussüsteemis on hülslaagrid, puksid ja laagrid muutunud asendamatuteks komponentideks. On olemas sobiv metafoor, et "laagritest on saanud tööstuse toit". Hülslaagrite, pukside ja laagrite peamine ülesanne on toetada pöörlevat keha, et vähendada hõõrdumist nii palju kui võimalik, vähendada tõhusalt müra, vähendada energiatarbimist, maksimeerida masina efektiivsust ja kiirendada rakendust ning pikendada oluliselt masina kasutusiga. Kuid kinnitusdetailide, hülslaagrite, pukside ja laagrite valdkonnas on raske öelda, et on olemas üldnimetus. Näiteks näitab mittetäielik statistika, et laagreid on üle 400 000 tüübi. Isegi erinevad nimed võivad tähistada sama laagrit. Hülslaagrite ja pukside puhul seisneb laagrite või pukside peamine erinevus nende erinevates rakendustes. Õige hülslaagri, pukside või laagri tüübi valimine teie tööstusliku rakenduse jaoks teatud nõuete täitmiseks nõuab palju teadmisi. Peate teadma peamisi erinevusi hülslaagrite, pukside ja laagrite vahel, nende rakendusi tööstuses ja tootmises ning ... Selles artiklis vaatleme põhjalikult hülsslaagrite, pukside ja laagrite omadusi ja rakendusi , selgitades nende funktsioone, materjale ja peamisi erinevusi.
Erinevus varrukalaagrite ja pukside vahel
Lühike ja lihtne: varrukalaagrid ja puksid on võrdsed. Hülsslaagrid on varrukad või torud, mis võimaldavad lineaarset või pöörlevat liikumist. Just selleks on puksid. Mõisteid hülsslaager ja puks kasutatakse vaheldumisi. Seetõttu kasutab selle artikli autor järgnevas kirjelduses neid kahte terminit juhuslikult. Tegelikult saab puksidena kasutada hülss-, liug-, tihvt- ja liuglaagreid; need terminid kirjeldavad erinevaid pukside stiile. Lühidalt öeldes on puks alati laager, kuid mitte kõik laagrid pole puksid.
Mis on puks (hülsslaager)?
Puks – mida sageli nimetatakse hülsslaagriks – on silindriline laager, mida kasutatakse liikuvate pindade vahel edasi-tagasi libiseva töövõlli koormuse toetamiseks. Puksid on spetsiaalsed laagrid, mida saab valmistada erinevatest materjalidest ja libiseda vardal või võllil, pakkudes äärmiselt madalat hõõrdumist, suurepärast löökide neeldumist ning minimeerides energiatarbimist, müra ja kulumist, tagades samal ajal tõhusa tihendi, kaitstuna tolmu ja niiskuse eest. . . Õnneks on puksid isemäärduvad, mistõttu on need ideaalsed vähe- või hooldusvabaks tööks. Isemäärimine saavutatakse läbi puksi pinnal olevate lohkude ühtlase mustri, mis toimivad rasvamahutitena. Olenemata kasutatavate hülsslaagrite tüübist või suurusest on neil eelis traditsiooniliste kuul- või rull-laagrite ees, kuna nende hõõrdetegur on madalam tänu minimaalsele kontaktpinnale. See muudab puksid ideaalseks rakendustes, kus kiirus, täpsus ja vastupidavus on kriitilise tähtsusega. Neid eeliseid silmas pidades on lihtne mõista, miks hülsslaagrid on tänapäeval paljudes tööstusharudes nii populaarsed. Pukse kasutatakse laialdaselt autodes, kodumasinates, puurimistööriistades, mootorites, hüdraulilistes välised hammasrattapumpades jne. Näiteks autotööstuses pakuvad hülsslaagrid pöörlevat lineaarset liikumist hingedes, istmete reguleerimissüsteemides ja roolides. Mõned nailonpuksid võivad töötada ilma määrdeaineid kasutamata ja sobivad eriti hästi toiduaine- ja tekstiilitööstuses, kus eelistatakse kuivrakendusi.
Mis tüüpi puksid on olemas?
Turul on mitu erinevat tüüpi läbiviiku. Üldiselt saab pukse klassifitseerida materjali ja kuju järgi. Varrukalaagrid võivad olla valmistatud erinevatest materjalidest. Nende hulka kuuluvad metallid, bimetallid, keraamika, kivi, grafiit, komposiidid ja plastid. Hülslaagri funktsioon sõltub materjali valikust, kuna materjal määrab tugevuse, elastsuse, hõõrdeteguri jne.
Materjali järgi klassifitseerituna on kolm levinumat tüüpi puksid: komposiitpuksid, metallpuksid ja plastpuksid. Kuju klassifikatsiooni järgi võib puksid jagada kuueks tüübiks: tavalised hülsspuksid, äärikupuksid, tõukuriibid, poolpuksid, komposiitpuksid ja äärikukomposiitpuksid.
Polümeer- või komposiitpuksid
Polümeerpuksid on enamasti keemiliselt inertsed; neil on madal veeimavus ja need võivad töötada kõrgetel temperatuuridel ilma deformeerumiseta. Polümeerpukse võib nimetada ka komposiitpuksidega. Need sobivad suure koormuse tingimustes ja on kõige sagedamini kasutatavad puksid. Komposiitpuksid tagavad madala hõõrde- ja kulumiskindluse, minimeerides ebaõigest määrimisest põhjustatud masina kahjustusi. Need on valmistatud materjalidest, millel on kõrge vastupidavus keskkonnateguritele, kuumakindlus, madal hõõrdetegur ja mittekleepuvad omadused. Ainsaks puuduseks on see, et need on väga paindlikud, mis tähendab, et need võivad töötamise ajal väänata. Täiteainete lisamisega saab ka selle probleemi lahendada ja tootjatel pakkuda väga mitmekülgseid varrukaid. Polümeer- või komposiitpukse kasutatakse pöörleva liikumise edastamiseks ja need võivad ohtlikes keskkondades asendada traditsioonilisi laagreid. Polümeer- või komposiitpukse saab kasutada erinevates tööstusharudes, sealhulgas ehitusseadmetes, hüdrosüsteemides, meditsiiniseadmetes, kosmosetööstuses ja .
POM-puksid
POM-puksid on välja töötatud iseõlitumist silmas pidades, pakkudes head kulumiskindlust ja madalat hõõrdetegurit. Sobib raskete koormuste korral madalatel kiirustel, et vähendada masina vibratsiooni ja müra. POM-hülsslaagrid aitavad vähendada ka hõõrdumisest tingitud kuumenemist, pikendades laagri eluiga kuni neli korda kauem kui muudest tavapärastest materjalidest (teras) valmistatud laagritel. Polüoksümetüleenist hülsid ehk POM-hülsid on tavaliselt valmistatud terasest alusmaterjalist ja kaetud paagutatud vask/pronkskihiga. Lõpuks lisatakse vask/pronkskihile POM-kiht, mis sisaldab määrdeainet säilitavaid rasvaaugusid. POM-pukside rakendusi kasutatakse laialdaselt põllumajanduses, tsiviilehituses, masinaehituses ja ehitustööstuses.
PTFE puksid
PTFE puksid on valmistatud kahest erinevast materjalist, polütetrafluoroetüleenist ja metallist, ning neid kasutatakse tavaliselt erinevates tööstusharudes. Nende põhifunktsioon on vähendada hõõrdumist masinate liikuvate osade vahel. PTFE puksid sobivad mitmesugusteks tööstuslikeks rakendusteks tänu oma võimele taluda suuri temperatuurikõikumisi ja neid saab kasutada nii erinevates tööstusharudes nagu elektri-, soojus-, tuuma-, keemia-, farmaatsia- ja isegi elektrijaamad.
Nailonist puksid
Nailonpuksid on tugevad ja vastupidavad ning asendavad üha enam paljudes rakendustes metallpukse. Nailonil on suurepärane kulumiskindlus ja see ei vaja välist määrimist. Tasub märkida, et nailonpuksid ei tee töötamisel nii palju müra kui metallpuksid. Neil on madal hõõrdetegur ja kõrge vastupidavus nõrkade hapete, kütuste ja leeliste suhtes.
Metallist puks
Nagu me kõik teame, on metallist puksid valmistatud metallist või metallisulamitest. Nendel metallpuksidel on väga kõrge mehaaniline tugevus ja need sobivad eriti hästi suure kiirusega ja suure koormusega rakendusteks, mis hõlmavad määrimist. Millist metallpuksi kasutatakse, sõltub tööstuskeskkonnast või kasutusviisist. Metallist läbiviikudel on sõltuvalt suurusest, konstruktsioonist ja kasutuskohast erinevad määrimismeetodid.
Pronkspuks
Metallpukside jaoks on eelistatud materjal pronkspuks . Pronkspuksid on deformatsiooni- ja purunemiskindlamad kui teistest materjalidest hülsslaagrid. Nagu plastik, on ka pronkslaagrid tugevad ja roostekindlad. Pronkspukse kasutatakse laialdaselt toiduainete töötlemisel, survevaluvormimisel, autotööstuses, mullatööstusmasinates, terasetootmises jne. Pronkspuksid pakuvad suurepärast vastupidavust ja pikka kasutusiga. Need ei korrodeeru ega deformeeru kergesti. Pronkspuksid vajavad aga töötamise ajal märkimisväärsel hulgal määrimist, mistõttu on nende hooldamine kallim kui plastpukside puhul.
Grafiitpuksid
Grafiitpukse kasutatakse paljudes rakendustes tänu nende ainulaadsetele mehaanilistele ja füüsikalistele omadustele. Grafiitpuksidel on väga madal hõõrdetegur, mis aitab suurendada ketrusmasinate efektiivsust, tootlikkust ja jõudlust. Grafiit, looduslikult õline mineraal, on pukside jaoks parim materjal, kuna see vähendab hõõrdumist ilma täiendava vedelikuta. Märkimisväärne on, et grafiidil on kõrgeim temperatuuristabiilsus, säilitades oma kuju ja struktuuri temperatuuril kuni 5000 °F. Grafiitvooderdusi kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas ahjudes ja soojendusahjudes, toiduainetetööstuses, keemiatööstuses, autotööstuses, metallide ja muudes rakendustes.
Terasest puksid
Teraspuksid . Nagu nimigi ütleb, on teraspuksid valmistatud terasest või roostevabast terasest. Need puksid on valmistatud väga vastupidavast terasest, mistõttu sobivad need ideaalselt madala kiirusega pöördrakenduste jaoks. Teraskorpused on valmistatud keskkonnasõbralike tootmismeetodite abil, mis suurendavad materjali saagikust ja vähendavad mõranemist.
Messingist puks
Messingist puks on valmistatud messingist ja on tavaliselt pöördtelje komponent, mis aitab kaitsta keha võlli kaudu edastatava jõu põhjustatud kahjustuste eest. Messingist pukse kasutatakse enamasti elektrimootorites, automootorites jne. Lisaks on messingist pukse saadaval erinevates suurustes, kuna need sobivad nii õhukeste kui ka paksude seintega, äärikutega, silindriliste, äärikutega jne.
Alumiiniumist puksid
Alumiiniumpukse eelistatakse nende kõvaduse tõttu, mis tagab pika kasutusea. Algselt kasutati neid jalgratastel, kuid järk-järgult hakati neid kasutama ka autodel ja tänapäeval kasutatakse neid mitmesugustel masinatel. Alumiiniumpuksid taluvad suuri aksiaalseid ja radiaalseid koormusi, mistõttu on need oluliseks kandidaadiks lennundus- ja põllumajandustööstuses. Mõned alumiiniumpukside levinumad rakendused hõlmavad kasutamist hüdraulilistes silindrites, mida kasutatakse instrumentide (nt äravoolukorkide/vedelike täiteavade, vedeliku vaateklaaside või ventilatsioonielementide), anumate ja paakide kinnitamiseks.
Bimetallist varrukas laagrid
Bimetall-hülsslaagrid on valmistatud kahest erinevast metallist. Enamasti on esimene metall teras, teised metallid võivad ulatuda vasest alumiiniumini või isegi messingini. Bimetallkiht toimib puksi sisemise kattena, pakkudes head kaitset kulumise eest. Need on eriti kasulikud rakendustes, kus töötatakse mõõduka koormusega keskmisel kiirusel või suure koormusega madalal kiirusel.
Pukside tüübid kuju järgi
Kuju poolest eristatakse kuut peamist tüüpi pukse.
Tavalised varrukapuksid
Tavalised hülsspuksid on tavaliselt silindrikujulised ja valmistatud vastavalt tööstusharu standarditele. Silindrilisel puksil on seest ja väljast tugijalad, mis toetavad keskelt libisevat kihti. Silindrilised puksid on tugevamad kui laagrid ja taluvad suuremaid koormusi kui metalllaagrid, mistõttu on need ideaalsed ühesuunalise muutuva koormuse, pöörleva liikumise ja aksiaalsete juhtlaagrite jaoks.
MATERJAL: Tavaliselt valmistatud pronksist, messingist või muust isemäärivast materjalist.
Disain: Silindriline sise- ja välisläbimõõduga.
taotlus: Üldised rakendused, mis nõuavad madalat hõõrdumist ja keskmist kandevõimet.
Ääriku läbiviik
Äärikupuksid on sarnased silindriliste puksidega, kuid neil on üks ilmne erinevus: nende ühes otsas on äärik. Äärikuid saab kasutada erinevatel eesmärkidel, alates pukside paigaldamisest või joondamisest kuni mugava paigalduseni. Ääriku puksid, mida tavaliselt kasutatakse läbiva poldi rakendustes, võimaldavad kaalu vähendamiseks kasutada väiksema läbimõõduga polte, ilma et see vähendaks tugiseina kinnituspinda, vähendades samal ajal ka kinnituspoltide keermetele avalduvat pinget.
Disain: Sarnane tavalise hülsipuksiga, kuid ühes otsas on äärik aksiaalse toe tagamiseks.
taotlus: Kasutatakse siis, kui puks peab vastu pidama aksiaalsele liikumisele.
Tõukeseib
Tõukemasin ise ei ole puks, kuid see on väga oluline komponent. Need näivad olevat lame seib, mis paikneb statsionaarse komponendi ja veerepinna vahel, toetades telgkoormust või võlli külgsuunalist liikumist ja piirates mis tahes liikumist piki võlli. Need moodustavad pinna, mille peale toetub laager või puks.
Disain: Lame või äärikuga seibitaoline puks.
taotlus: Mõeldud kandma aksiaalseid koormusi, tavaliselt kombineerituna radiaalsete puksidega.
Jagatud puks
Disain: Need puksid on kahepoolsed ning neid saab hõlpsasti paigaldada ja eemaldada, ilma et oleks vaja täiendavaid eemaldamisseadmeid.
taotlus: Ideaalne rakenduste jaoks, kus lahtivõtmine on keeruline või aeganõudev.
Komposiitpuks
materjalid: Valmistatud selliste materjalide kombinatsioonist nagu metallist alus ja PTFE (polütetrafluoroetüleen) kiht.
taotlus: Madal hõõrdumine, kõrge kulumiskindlus ja isemäärduvad omadused muudavad selle sobivaks mitmesugusteks rakendusteks.
Ääriku komposiitpuks
Disain: Sarnaselt komposiitpuksidega, kuid äärikuga aksiaalseks toestamiseks.
taotlus: Ühendab komposiitmaterjalide eelised suurenenud aksiaalse stabiilsusega.
Hülsslaagrite eelised
Hülsslaagrid on oma lihtsuse ja vastupidavuse tõttu ideaalsed paljudeks rakendusteks. Need vähendavad energiatarbimist töö ajal, tagades väikese hõõrdumise võlli ja laagrite vahel. Hülsslaagritel on ka väike jalajälg, mistõttu need sobivad kasutamiseks, kus ruumi on vähe. Lisaks saab selle lihtsa konstruktsiooni tõttu kergesti kokku panna või lahti võtta. Hülsslaagrid pakuvad suurepärast kaitset tolmuosakeste, mustuse ja muude saasteainete ning kõrgete temperatuuride põhjustatud kulumise eest. Lisaks ei vaja need puksid hooldust, kuna need ei vaja määrimist nagu enamik teisi laagreid. Seetõttu on hülsslaagrid kulutõhus lahendus, mis parandab töö efektiivsust, vähendades samal ajal tegevuskulusid. Lisaks saab neid ilma muudatusteta kasutada nii kuivades kui ka märgades tingimustes.
Hülsslaagrite töökindlus muudab need atraktiivseks valikuks tööstuslikele masinatele, mis nõuavad töökindlaid liikumisjuhtimiskomponente; seetõttu pole ime, et paljud ettevõtted toetuvad seadmete projekteerimisel seda tüüpi laagritele. Kokkuvõttes on hülsslaagrid mitmekülgsed komponendid, mis võimaldavad sujuvat tööd madalama hinnaga kui alternatiivid, nagu kuul- või rull-laagrid. Seda öeldes on selge, miks nad on endiselt tööstuses populaarsed.
Hülsslaagrite puudused
Hülsslaagrid ei ole mõeldud suurtele kiirustele, uuringud näitavad, et nende tippkiirus on umbes 5,000 pööret minutis. See piirang võib põhjustada mitmeid probleeme rakendustes, mis nõuavad suuremat kiirust, nagu mootorid ja ventilaatorid. Teine hülsslaagrite probleem on see, et nende eeldatav eluiga on tavaliselt piiratud, kui neid kasutatakse rasketes rakendustes, näiteks suurtes tööstuslikes masinates. Nende disain muudab need ka radiaalkoormuse jaoks sobimatuks, kuna need deformeeruvad kergesti surve all. Aja jooksul suureneb hülssilaagritesse sattuva mustuse hulk, mis võib viia enneaegse rikkeni.
Puksi koormus ja kiiruspiirangud
Pukse kasutatakse tavaliselt suuremate koormuste ja aeglasemate kiiruste jaoks. Tööstuslikud metallrattad saavad kasu vastupidavatest puksidest, mis taluvad suuri koormusi ja lööke. Pukside puhul tuleb arvestada hõõrdeküttega. Kaks peamist soojust mõjutavad tegurit on ühikurõhk (P) ja pinnakiirus (V). Ühikrõhu ja pinnakiiruse korrutis on rõhukiirus (PV). Et teha kindlaks, kas puks sobib mis tahes rakenduseks, leidke esmalt tootjalt PV piirväärtus. Ohutu töö tagamiseks peab rakenduse poolt arvutatud PV väärtus olema alla tootja PV piirväärtuse.
Arvutage rakenduse PV-väärtus : PV=P×V
Määrake pinna kiirus (V) : V=0.262×rpm×D P/min = võlli pöörete arv minutis D = võlli läbimõõt (tollides)
Rõhk (P) : P = kogukoormus (lbs) / kontaktpind (in²) Kontaktpind = D (võlli läbimõõt tollides) x L (korpuse pikkus)
PV väärtuse piiramise mõju on näha sellel graafikul, mis võrdleb kiirust ja koormust pronks- ja Nyloil-pukside puhul.
Sisemises inseneriuuringus kasutati Nyloili pukse ja C93200 pronkspukse koos, et testida puksi PV-piiride mõju. Nagu varem mainitud, kasutatakse pukse tavaliselt raskemate koormuste jaoks aeglasemal kiirusel. See on diagrammil ilmne, kuna kumbki puks ei ole võimeline suurtel kiirustel olulisi koormusi taluma. Mida suurem on kiirus, seda väiksem on selle kandevõime. P-max (psi) ja V-max (fpm) väärtused esitab iga toote tootja. P-max on maksimaalne koormus 0 p/min juures ja V-max on maksimaalne kiirus väikese koormuse korral (maksimaalne võlli p/min). Praktiliste rakenduste jaoks võrrelge arvutatud P, V ja PV väärtusi maksimaalsete tolerantsidega, et teha kindlaks, kas puks töötab. Veenduge, et puks töötab piirväärtuse PV-kõverast allpool olevas vahemikus.
Laager või puks?
Pukside või laagrite vahel otsustamisel tuleks meeles pidada järgmisi tegureid (eelistuse järjekorras):
Kiirus ja koormus : Kas vedate raskemaid koormaid aeglasemal kiirusel või kergemaid koormaid suuremal kiirusel? Kui suur kiirus on määravaks teguriks, pakuvad laagrid paremat lahendust, samas kui puksid sobivad hästi madala kiiruse ja suure koormusega rakendustesse.
Sujuv töö : Kuna tegemist on pukside tavalise probleemiga, on laagrid sujuvama töö tagamiseks parem valik.
Hooldus/määrimine : Hooldusvabad rakendused, millel on iseõlitavad omadused, eriti kuivtoidu- ja tekstiilitööstuses, eelistavad sageli pukse.
Töömüra : Kui vaikne töö on võtmetähtsusega, on puksid üldiselt vaiksemad kui laagrid.
Eelarve : Puksid maksavad tavaliselt kuus kuni kümme korda vähem kui laagrid.
Laagrite ja pukside vahel valides tuleb arvestada konkreetset rakendust, selle töökeskkonda ning erinevaid töötingimusi ja piiranguid. Iga tüübi eeliste ja puuduste mõistmine aitab kindlaks teha, milline tüüp pakub parimat lahendust.