Alt du bør vite om tynne seksjonslagere

Alt du bør vite om tynne seksjonslagere

Tynnseksjonslagre er designet for plassbegrensede applikasjoner og bidrar til å møte utfordrende spesifikasjoner som ofte finnes i høyteknologiske applikasjoner. Konstruksjonen av tynnseksjonslagere bidrar til å spare plass, redusere vekten, forbedre løpsnøyaktigheten og designfleksibiliteten. Disse tynnseksjonslagrene er utformet i et begrenset antall bredder og tykkelser/tverrsnitt. Hvert tverrsnitt har et bredt spekter av porestørrelser. Når porestørrelsen øker, forblir tverrsnittet konstant. Tynnseksjonslagere har ultrapresisjonsløp som gir en jevn overflatefinish som bidrar til å redusere friksjonen. Lagrene har også høykvalitets kuleenheter for å sikre jevn rulleytelse. Tynne seksjonslagere brukes i bransjer som medisinsk utstyr, robotikk, anleggsutstyr, matforedling og tekstilmaskiner.

  • Sparer vekt

  • Sparer plass

  • Reduserer friksjon

  • Høyhastighets ytelse

  • Høy rotasjonsnøyaktighet

  • Nøyaktig posisjonering

  • Ulike tverrsnitt og størrelser

Ulike typer tynnseksjonslagere

Flere forskjellige typer tynnseksjonslagere er tilgjengelige avhengig av applikasjonsbehovene. ABMA STD 26.2 – Thin Section Ball Bearings Inch Designs – Denne standarden spesifiserer toleranser for dimensjoner, kjørenøyaktighet og intern klaring. Tynnseksjonslagere varierer i størrelse og bredde avhengig av bruk og bruk. Disse lagrene er laget av 52100 kromstål og 440C rustfritt stål. De kommer også i en serie inkludert SR-serien, 6700-serien, 6800-serien, 63800-serien og 6900-serien. Visse størrelser av disse lagrene kan produseres som åpne, skjermede eller forseglede. Lagre regnes som tynnseksjonslagre når borediameteren er større enn 4 ganger det radielle tverrsnittet. Det er tre kontakttyper for tynnseksjonslagere: radialkontakt type C, vinkelkontakt type A og firepunktskontakt type X.

Ulike typer tynnseksjonslagere
  • Radialkontakt C-type tynnveggede lagre brukes hovedsakelig til å bære radielle belastninger.

  • Vinkelkontakt type A tynnseksjonslagere er designet for å tåle høyere skyvekraft og aksialbelastninger.

  • Firepunkts kontakt X-type tynnseksjonslager har en spesiell løpebane, som danner fire kontaktpunkter med kulelageret, slik at lageret kan tåle radial- og skyvebelastninger.

Tynnseksjonslagre finnes også i mange andre varianter. Tynnseksjonslagere kan også belegges med spesialiserte belegg som tynn tett forkromning eller forskjellige andre belegg.

peiling typen

Kontakt

Radial

Aksial

Moment

Reversering Aksial

Kombinert Radial-Thrust

C

Radial

Utmerket

Flink

Flink

Flink

Flink

A

Vinkel

Flink

Utmerket

Ikke bruk

Ikke bruk

Flink

X

4-Point

dårlig

Flink

Utmerket

Utmerket

dårlig

Vinkelkontakt Type A tynne kulelager

I applikasjoner med høy aksial belastning, type A vinkelkontaktkulelager burde bli brukt. Dette lageret fungerer også godt i radiell eller kombinert radiell skyvekraft. Type A-lagre skal aldri brukes alene for momentbelastninger eller omvendte aksiale belastninger. To A-type lagre brukes vanligvis som et duplekspar.

A-type tynnseksjonslager

Radial kontakt Type C tynne kulelager

Type C radielle kontaktkulelager er designet med dype kulespor for å tåle høye belastninger. Selv om dette lageret primært brukes til radialbelastningsapplikasjoner, kan det også romme moderate aksiale belastninger, omvendte aksiale belastninger og momentbelastninger.

C-Type tynnseksjonslager

4-punkts kontakt X-Type tynne kulelager

Type X eller 4-punkts kontaktkulelager er ideelle for momentbelastninger. Type X-lagre er designet med gotiske buede løpebaner som skaper 4 kontaktpunkter mellom kulene og løpebanen. Denne utformingen er godt egnet for momentbelastninger og motstående aksiallaster. X-type lagre kan brukes for andre lett belastede forhold, men anbefales ikke å erstatte C-type eller A-type lagre under rene radielle belastninger.

4-punkts kontakt X-Type tynnseksjonslager

Velg riktig tynnseksjonslager

Etter å ha vurdert maksimum statisk og dynamisk belastning, nødvendig lagerlevetid, med henvisning til katalogdata – størrelse, hastighet og belastningsgrad, driftsmiljø, rotasjonsytelse, monteringsforhold og temperatur, den endelige typen, størrelsen og lagerarrangementet kan velges for å bestemme lagerspesifikasjonen. Nøyaktighetsklasse, klaring, smøremiddel og type lukking (skjold eller tetning) utgjør også en viktig del av spesifikasjonen rett peiling.

Når belastningen hovedsakelig er i radiell retning, kan bruken av radielle tynnveggede lagre også støtte begrensede aksiale og reverserte belastninger. For denne typen er vanligvis det beste valget et standard serielager.

Vinkelkontakt type tynnseksjonslagere brukes når høy skyvekraft og aksialbelastning er tilstede. Disse typer lagre, når de brukes som et duplekspar (tilpasset sett), gir økt lastekapasitet og stivhet, samt høy rotasjonsnøyaktighet.

4-punkts kontaktlager har en unik løpebanedesign som gjør at ett lager kan håndtere radial-, skyve- og veltemomentbelastninger. Sett i tverrsnitt har racerbanen en gotisk bue i stedet for en ekte radius. Denne buen skaper 4 kontaktpunkter med ballene og løpebanen. Designere kan velge et 4-punkts kontaktlager.

Hvis korrosjon er en bekymring, er tynnseksjonslagere i 52100 kromstål og martensittisk rustfritt stål vanligvis tilgjengelige. Ulike forseglingsalternativer er tilgjengelige for å forhindre forurensning. Ulike kuleseparatorer er tilgjengelige for ikke-standard driftsforhold. Alle disse tingene må tas i betraktning når du spesifiserer.

Kapasitet og utmattelseslevetid for kulelager

De GRUNNLEGGENDE DYNAMISK RADIALBELASTNING, C, eller "dynamisk kapasitet", for et kulelager er den beregnede, konstante radielle belastningen der 90 % av en gruppe tilsynelatende identiske lagre med stasjonære ytre ringer statistisk kan tåle 106 omdreininger av den indre ringen. ANSI/ABMA Standard 9 med korreksjonsfaktorer for løpskurvaturer ble brukt til å beregne katalogvurderingene.

De DYNAMISK THRUST og DYNAMISK MOMENT LOAD VURDERING er også vist i produkttabellene. De viste karakterene er en veiledning for de maksimale belastningene som disse lagrene skal brukes under med enten ren skyvekraft eller ren momentbelastning. Skyvekraft er 2.5 til 3.0 ganger radiell verdi avhengig av lagertype og tverrsnitt. Disse belastningsgradene er ikke additive. For kombinerte radial- og skyvelaster skal det beregnes en ekvivalent radiell last.

tynnseksjonslager

De GRUNNLEGGENDE STATISK LASTEGRADERING, Co, eller "statisk kapasitet", er den jevnt fordelte lasten, som gir en maksimal teoretisk kontaktspenning på 609,000 0001 psi. Ved denne kontaktspenningen oppstår permanent deformasjon av ball og løpebane. Denne deformasjonen er omtrent XNUMX % av kulediameteren.

De VURDERINGSLIV, L10, er et statistisk mål på levetiden som 90 % av en stor gruppe tilsynelatende identiske kulelager vil oppnå eller overskride. For et enkelt lager refererer L10 også til levetiden forbundet med 90 % pålitelighet. Median Life, L50, er levetiden som 50 % av gruppen kulelager vil oppnå eller overskride. Median levetid er omtrent fem ganger vurdere levetid.

Forholdet mellom klassifisert levetid, lastklassifisering og last er:

L10 = (C/P)3 med L10 = levetid (106 rev)
C = grunnleggende dynamisk radiell belastning (lbf)
P = ekvivalent radiell belastning (lbf)

For å få vurderingslevetiden i timer, bruk:

L10 timer = 16667/n * (C/P)3 med n = hastighet (rpm)

Ekvivalent radiell belastning er definert som:

P = XFr + YFa med Fr = radiell belastning (lbf)
Fa = aksial belastning (lbf)
X = se nedenfor
Y = se nedenfor

Justeringsfaktorer for vurderingslevetid

Dersom en lagerdesign og drift avviker vesentlig fra normalen, kan det være nødvendig å bruke tilleggsfaktorer for å estimere utmattingslevetiden Ln.

Ln = a1 * a2 * a3 * L10 timer
a1 = pålitelighetsfaktor
a2 = material & prosessfaktor
a3 = påføringsfaktor

Pålitelighetsfaktor a1

Pålitelighet er prosentandelen av en gruppe tilsynelatende identiske kulelager som forventes å oppnå eller overskride en spesifisert levetid. For et enkelt lager er det sannsynligheten for at lageret vil oppnå eller overskride en spesifisert levetid. Typiske lagerlevetider er beregnet for 90 % pålitelighet. Livsjusteringsfaktorene for andre pålitelighetstall er vist nedenfor.

Pålitelighet %

Ln

Pålitelighetsfaktor a1

90

L10

1.00

95

L5

. 62

96

L4

. 53

97

L3

. 44

98

L2

. 33

99

L1

. 21

Materialfaktor a2

For standard lagre er materialfaktoren a2 lik 1.00. Faktor a2 bestemmes av materialbehandling, formingsmetoder, varmebehandling og andre produksjonsmetoder. Noen ofte brukte materialfaktorer er listet opp nedenfor:

Materiale, tilstand

a2 max

52100, Luftsmelte

1.00

52100, Vakuumavgasset

1.50

52100, Luftsmelte & TDC Plate

2.00

52100, Vakuumsmelte, (CEVM)

3.00

440C, Luftsmelte

1.00

440C, Vakuumsmelte (CEVM)

2.00

M50, vakuumsmelte (CEVM)

5.00

M50, Vacuum re-melt (VIM-VAR)

8.00

Applikasjonsfaktor a3

Påføringsfaktoren a3 er lik 1.0 for de fleste applikasjoner. Uvanlige eller ekstreme forhold i visse applikasjoner som lav hastighet, støtbelastning, vibrasjoner og ekstrem temperatur kan senke påføringsfaktoren til 0.50. Kontakt din RBC-salgsingeniør for å få hjelp til å bestemme denne faktoren for din spesielle applikasjon.

Last og fartsgrenser

For kombinert samtidig belastning må ekvivalente radial- eller skyvebelastninger vurderes. Typisk er Type C-lagre designet for radiell belastning. moderate skyve- og/eller momentlaster kan kombineres med radielle laster. For trykkbelastningsapplikasjoner brukes type A-lager; eventuelle radielle laster kan kun kombineres med skyvelaster. X-type lagre brukes hovedsakelig for omvendt skyvekraft og momentbelastninger, og rene radielle belastninger bør ikke påføres.

Begrensningshastighetene vist i produkttabellene er basert på smørestandarder. Beregn den uforseglede lagerhastigheten forutsatt at lageret er smurt til MIL-L-3150. Beregn grensehastigheten for et forseglet lager forutsatt at lageret er smurt med MIL-G-23827 fett. Hvis lagrene smøres med alternative oljer eller fett, må det beregnes nye begrensningshastigheter, se driftsbetingelser.

Driftsforhold

Smøremidler tjener mange svært viktige formål i kulelager, inkludert:

  • Beskytt lagerflater mot korrosjon

  • Reduserer rulle- og glidfriksjon

  • Forhindrer metall-til-metall-kontakt mellom kuler og løpebaner

  • Gir en barriere mot eksterne forurensninger (fett)

  • Fjern varmen (olje)

Standard AUB tynnseksjonskulelager er olje- eller fettsmurte. Uforseglede lagre K-serien er fullbelagt med MIL-L-3150 olje og tøm overflødig olje. Tette lagre er smurt med MIL-G-23827 fett. Den ytre overflaten av forseglede lagre er belagt med et tynt lag av samme fett for å forhindre korrosjon. Ekstra smøremiddel følger også med. Din AUB-salgsingeniør kan hjelpe deg med å velge riktig smøremiddel for din spesifikke applikasjon.

Temperatur

Standard AUB tynnseksjonskulelager kan fungere i temperaturer fra -65 °F til 250 °F. Hvis lageret er temperaturstabilisert, kan det nå temperaturer så høye som 350 °F. Gjennom bruk av spesialmaterialer kan AUB gi lagre som kan operere ned til 700°F. For råd om lagre som fungerer over 250°F, vennligst kontakt din AUB-salgsingeniør.

Fartsgrense

Den begrensende hastigheten til et lager avhenger av mange forskjellige faktorer, inkludert lagerstørrelse, lagertype, kuleseparatordesign, smøring og belastning. Den begrensende hastigheten til lagrene vist i denne katalogen bestemmes ved hjelp av følgende formel:

TYNNSNITT LAGER grensehastighet

Bearing Type

Lasttilstand

k Verdi

 

 

 

Grease

Olje

C eller A

Radial eller Thrust

16

20

X

Thrust

10

12

X

Radial, kombinert
Radial & Thrust,
eller øyeblikk

3

4

De viste k-verdiene gir maksimal hastighet som et typisk tynnseksjonskulelager kan fungere med. Det anbefales å redusere driftshastigheten til lagre med stor diameter i en gitt serie til 40 % av beregnet verdi for å unngå for høye lagertemperaturer. Nominell hastighet påvirkes også av belastningsforhold, smøring, innretting og omgivelsestemperatur. Alle disse faktorene må tas i betraktning når du designer et tynnseksjonskulelager for din applikasjon.

Duplekspar og aksial forhåndsbelastning

Dupleks par

Dupleks lagre er et par vinkelkontakt AUB tynne kulelager, spesialslipt og tilgjengelig som et par. Duplekspar kan brukes til å gi nøyaktig akselposisjonering for økt kapasitet eller økt stivhet av lagersammensetninger. Et par AUB tynnseksjonskulelager er slipt slik at når de er montert med anbefalt passform vil det ikke være innvendig slør i lagrene. Det er tre grunnleggende monteringsmetoder for å passe ulike belastningskrav:

db tynnseksjonslager
Rygg-til-rygg, DB B-type
  • Back-to-Back (DB) Type B

  • Ansikt-til-ansikt (DF) Type F

  • Tandem (DT), Type T

  • Kraftig radiell belastning

  • Kombinert skyvekraft og radiell belastning

  • Omvendt skyvebelastning

  • Utmerket stivhet

  • Momentbelastning

Nøyaktighetsklasse

AUB tynnseksjonskulelager er tilgjengelig i fire nøyaktighetsklasser. AUB Precision-gradene 0, 3, 4 og 6 tilsvarer ABMA ABEC-gradene 1F, 3F, 5F og 7F. Toleranser for lagerboring, ytre diameter, radiell utløp, aksial utløp og radiell avstand er vist i toleransetabellen.

Skaft og hus passer

Riktig aksel- og hustilpasning er avgjørende for vellykket drift av tynne kulelagre. Den innvendige klaringen til lageret vil reduseres proporsjonalt med interferenspasningen. I tillegg vil rundheten til akselen og huset direkte påvirke rundheten til løpebanene til de indre og ytre ringene. For de fleste bruksområder roterer den indre ringen mens lasten er stasjonær i forhold til den ytre ringen. I dette tilfellet anbefales en lett presspasning til skaftet. Anbefalte aksel- og huspasninger er vist i toleransetabellene.

Monteringsarrangement

Ved valg av monteringsarrangement for AUB tynne kulelager, må lasteforholdene først vurderes. Et par dupleks vinkelkontaktlager kan brukes for kombinerte belastninger, momentbelastninger eller tunge skyvebelastninger. Kombinasjoner av A og C, A og X, eller C og X lagre er vanlige monteringsarrangementer. To X-type lagre bør aldri monteres på samme aksel. Det kan være mange forskjellige lagerarrangementer som bærer samme last, noen typiske monteringsarrangementer er vist nedenfor.

radiell belastning

Kraftig radiell belastning

Type C-lagre er primært konstruert for tunge radielle belastninger. To lagre kan monteres på samme aksel som vist. Ved å sikre det ene lageret aksialt og la det andre flyte, tillater denne konfigurasjonen differensiell ekspansjon mellom huset og akselen (forårsaket for eksempel av temperaturforskjeller) uten å legge til aksialspenning på lageret. Selv om Type C-lagre er designet for radielle belastninger, kan de tåle moderate trykk-, moment- og reversbelastninger.

Omvendt belastning

Type C-lagre er primært konstruert for tunge radielle belastninger. To lagre kan monteres på samme aksel som vist. Ved å sikre det ene lageret aksialt og la det andre flyte, tillater denne konfigurasjonen differensiell ekspansjon mellom huset og akselen (forårsaket for eksempel av temperaturforskjeller) uten å legge til aksialspenning på lageret. Selv om Type C-lagre er designet for radielle belastninger, kan de tåle moderate trykk-, moment- og reversbelastninger.

B Type konfigurasjon

Tung kombilast

For tunge kombilaster er andre spesielle monteringsarrangementer tilgjengelige. Et par doble A-type lagre kan brukes med et flytende type C-lager som vist ovenfor. I denne konfigurasjonen vil Type A-lagre bære skyvebelastninger og noen radielle belastninger, mens Type C-lagre bare vil bære radielle belastninger. X-type lagre kan erstatte dupleks A-type lagre for lavere trykkbelastninger, som vist i det andre diagrammet.

Tung kombinert lasting

Tung kombinert eller momentbelastning

Alternative installasjoner for tunge kombinerte laster eller momentlaster er vist nedenfor. Et par dupleks Type B-lagre kan tåle høy skyvekraft, radiell og momentbelastning. Type X-lagre kan erstatte dupleks-lagre i applikasjoner med lettere belastning for å spare vekt, plass og kostnader.

momentbelastning 1
momentbelastning 2

Egendefinert funksjon

AUB tilbyr mange forskjellige smøremidler for spesielle bruksområder. Fett er tilgjengelig spesialdesignet for høy hastighet, lavt dreiemoment, vannbestandig, høy temperaturbestandig, vibrerende bevegelse og matmaskineri. Andre smøremidler, som tørr film, er egnet for vakuum- og romapplikasjoner.

tynnseksjonslager

Utfordre oss: Det er mange designalternativer tilgjengelig for å løse vanskelige applikasjonsproblemer.

Materiale

Standard lagre vist i katalogen har SAE 52100 stålringer og kuler. AUB tynnseksjonskulelager kan fremstilles av andre spesiallagerstål for å gi korrosjonsmotstand, høy temperaturbestandighet, alternativ belastningskapasitet eller kjemisk kompatibilitet.

Ringe. AUB produserer tynnseksjonskulelager av SAE 440C rustfritt stål for å gi korrosjonsbestandighet. Som et alternativ til ringer i rustfritt stål kan hele overflaten av ringen belegges med sfærisk tynn tett krom (TDC). Denne AMS 2438-kompatible pletteringen oppnår en molekylær binding som ikke vil flasse, flasse eller skille seg fra underlaget. TDC-plater har en hardhet på HRC 70 – 78 og tåler temperaturer langt utenfor underlagets rekkevidde.

Spesiell AUB tynn seksjon Kulelager er produsert av aluminium, 300-serien rustfritt stål, 17-4 rustfritt stål og andre metaller.

Ball. Noen av spesielle ballmaterialer tilgjengelig inkluderer 440C rustfritt stål, 300-serien rustfritt stål, silisiumnitrid og M-50 stål.

smøre

AUB tilbyr mange forskjellige smøremidler for spesielle bruksområder. Fett er tilgjengelig spesielt designet for høy hastighet, lavt dreiemoment, vannbestandig, høy temperaturbestandig, vibrerende bevegelse og matmaskineri. Andre smøremidler, som tørr film, er egnet for vakuum- og romapplikasjoner.

Forsegle

Standard tetninger for tynnseksjonskulelager er støpt av elastomer (Buna N). Polytetrafluoretylen (PTFE) sel, glassfiberforsterkede PTFE-tetninger, støvler i rustfritt stål og mange andre alternativer er tilgjengelige for lavt dreiemoment og andre spesielle bruksområder.

Radial lek

Hvis en ikke-anbefalt monteringspasning brukes, må den radielle klaringen (radialklaringen) til tynnseksjonskulelagre bestemmes på forhånd. Spesielle radielle klaringer kan være nødvendig for temperaturforskjeller over lageret, for hus og akselmaterialer med forskjellige termiske ekspansjonskoeffisienter, eller for endringer i lagerets driftsegenskaper. Radialt forhåndsbelastede lagre måles for å møte toleranser for boring og utvendig diameter før forhåndsbelastning.

Forspenning av dupleks lagre

Standard duplekslagere er slipt slik at det under nominelle forhold oppstår en liten aksial forspenning på lageret. I noen applikasjoner kan det være nødvendig å øke lagerstivheten. I disse tilfellene er dobbeltsidig sliping mulig, noe som resulterer i større aksialbelastninger i det monterte lageret. Denne belastningen kan økes eller reduseres for å møte spesifikke brukskrav. Kontakt din AUB-salgsingeniør for spesielle krav.

Monteringsfunksjoner som flenser, antirotasjonsklaffer og monteringshull kan innlemmes på de indre og ytre ringene. Sammenkoblingskomponenter som gir og hus kan integreres i lagerringene for å forbedre ytelsen og kostnadene.

Splitter

Standard AUB tynnseksjonskulelager, serie KA til KG og JU, er produsert med messingsskillere. KAA-serien inkluderer nylonseparatorer. Type A-lagre inneholder integrerte rundposeseparatorer, mens C- og X-lagre har snap-on-separatorer. De fire grunnleggende separatormaterialene er messing, nylon, fenol og rustfritt stål. Diagrammet nedenfor illustrerer skjematisk effekten av merddesign og materiale på lagerytelsen. Spesifikke materialfordeler og begrensninger er oppført på side 39. I motsetning til dette kan en rundlommedesign i ett stykke være omtrent dobbelt så rask som en snap-on-design. Nøyaktige hastighetsgrenser avhenger av lagerstørrelse, lagertype, smøring og belastning. For hjelp med å velge riktig skilletegn for en bestemt applikasjon, vennligst kontakt din AUB-salgsingeniør.

typisk Bruk

Tynne kulelager brukes ofte i søknader med plass-, vekt- og lastbegrensninger. Noen typiske bruksområder for standard AUB tynnseksjonskulelager inkluderer:

Medisinsk utstyrMachine Tools
RadarutstyrTekstilmaskiner
MaterialhåndteringSatellittsystemer
AntenneutstyrEmballasjemaskiner
AerospaceSkanneutstyr
Optisk utstyrHalvleder
Roterende leddProduksjonsutstyr
Militære tårnSlipering-sammenstillinger
Robotics> Harmoniske stasjoner
Hastighetsreduksjoner