Følg meg på:
Alt du bør vite om trykklager
Et trykklager er et roterende lager som roterer mellom deler for å redusere friksjon og er designet for å støtte aksiale belastninger (hovedsakelig for lavhastighetsapplikasjoner). Det er et aksiallager som tillater rotasjon mellom komponenter. Trykklagre brukes når aksiale krefter er for høye til å overføres ved bruk av radielle kulelagre eller når stiv føring er nødvendig.
Som en global leder i lagerproduksjonsindustrien, tilbyr AUB tilpassede trykklagerløsninger for å lede din bransje. Vi finner løsninger for å få de lagrene du trenger og forkorte ledetidene dine. Enten du modifiserer, produserer eller reparerer lagre til dine spesifikasjoner, vi er her for å hjelpe. I denne artikkelen diskuterer vi aksiallager, fra design til applikasjoner og .
Trykklagre bærer krefter i samme retning som akselen. De kan deles inn i to kategorier: skyvekulelager og trykkrullelagre. Trykkkulelager brukes for å gi høy ytelse, mens skyverullelagre ofte brukes i applikasjoner som krever høy bæreevne.
Skyv kulelager
Trykkkulelager bruker kuler som rullende elementer og er designet for å tåle aksial belastning. Kulerulleelementer gjør dem i stand til å motstå høyere rotasjonshastigheter, men de tåler ikke høye aksiale belastninger sammenlignet med sylindriske rulleelementer. Deres forskjellige designtyper er som følger:
Enretnings skyvekulelager
Et enkeltretnings aksialkulelager kan håndtere aksiale belastninger bare i én retning og kan lokalisere en aksel kun i aksial retning. De er imidlertid ikke egnet for radielle belastninger.
Enkeltretnings skyvekulelager har en aksel og husskive med en løpebane, og en kule- og holderenhet, som vist i figur 2. Husskiver kommer med flate eller kuleformede sitteflater. Et lager med kuleskive kan kompensere for innledende feiljustering hvis det brukes med en skive med kulesete. Disse lagrene kan separeres og komponentene kan monteres individuelt, noe som gjør det enkelt å montere lagrene.
Dobbelretnings skyvekulelager kan håndtere aksiale belastninger i begge retninger. De er imidlertid ikke egnet for radielle belastninger. Komponentene i et dobbeltretnings-aksialkulelager er en akselskive med løpebane på hver side, to enheter med kule og bur, og to husskiver med løpebaner. Husskivene kan enten være flate eller sfæriske, avhengig av bruksområde. Lagre med sfæriske husskiver kan kompensere for initial feiljustering hvis de brukes med seteskiver som har en tilsvarende sfærisk overflate.
Fullt utfyllende skyvekulelager
Fullkomplementerte trykkkulelager bærer aksialbelastninger, men ikke radielle laster. De består av en skaftring med en indre diameter som er litt mindre enn løpet, en rase med en ytre diameter som er litt større enn løpet, og et komplett sett med kuler. Et fullkomplementlager betyr at kuleelementene ikke er inneholdt i buret. Dette gjør at maksimalt antall baller kan plasseres mellom løpebanene. Dette tillater høyere lastbærende kapasitet, men ulempene inkluderer lavere maksimal hastighet og større rotasjonsmoment fra kule til kulefriksjon.
VINKELKONTAKT KULELAGER
I motsetning til enkeltretnings aksialkulelager med rillede løpebaner er løpebanene for vinkelkontaktkulelager utformet slik at under visse kontaktvinkler overføres kreftene fra den ene kulebanen til den andre. På grunn av kontaktvinkelen er en skulder på akselskiven og en skulder på husskiven hevet opp. Lagerkontaktvinkelen sikrer stiv føring av kulene til det aksialt forhåndsbelastede lageret. For høyhastighets verktøyspindler der stiv føring er nødvendig, er de enkelt- og dobbeltvirkende vinkelkontaktkulelagrene ideelle.
Trykkrullelagre
Skyverullelagre har sylindre som rulleelement og er designet for å håndtere aksiale belastninger. Det sylindriske rulleelementet lar dem håndtere en høyere belastning enn trykkkulelager, men ved lavere hastigheter. De forskjellige designtypene av dem er nedenfor:
Enretnings sylindriske rullelager bærer aksiale belastninger i én retning, og er ikke egnet for radielle belastninger. De består av en akselskive med en innvendig diameter som er mindre enn husskiven, og husskiven har en utvendig diameter som er større enn akselskiven. De siste delene er rullene og buret.
Dobbelretnings- eller toveis sylindriske rullelager håndterer aksiale belastninger i begge retninger, men er ikke egnet for radielle belastninger. De består av en akselskive med en innvendig diameter som er mindre enn husskiven, to husskiver med en utvendig diameter større enn akselskiven, samt to sammenstillinger med ruller og bur.
For applikasjoner der plassen er kritisk, er trykknålelagre en god løsning samtidig som de gir høy grad av stivhet. Disse lagrene tåler svært høye hastigheter, men kun for aksiale krefter. Nålelagre har ofte enten bare én løpebane eller ingen, i stedet fungerer tilstøtende maskindeler som løpebaner, for eksempel i girenheter. Følgelig opptar lageret ingen plass enn en skive. På grunn av det lille avviket i diameteren til rullene i en enhet, er disse lagrene i stand til å håndtere tunge aksial- og toppbelastninger. En liten avlastning er typisk tilveiebrakt ved rulleendene for å modifisere kontaktområdet mellom løpebanen og rullene for å forhindre spenningstopper.
Koniske rullelager kan være enten enkelt eller dobbel retning. De har høy bæreevne for sitt lille tverrsnitt, lange levetid, og kan håndtere middels og tunge kombinerte radielle og aksiale belastninger. Disse egenskapene gjør dem egnet for et bredt spekter av industri- og bilapplikasjoner. Som et resultat av valsens koniske form blir belastningen jevnt fordelt mellom valsene. I tillegg reduserer rullenes form og design friksjon og varmeutvikling.
Trykklagre med sfæriske ruller er mye brukt i applikasjoner som involverer tunge aksiale og samtidige radielle belastninger. De er selvjusterende og kan ta imot feiljustering. På grunn av deres lave friksjonskoeffisient, krever sfæriske trykkrullelagre mindre vedlikehold. På grunn av burdesignet og samsvar mellom ruller og skiver, kan disse lagrene operere med relativt høye hastigheter.
Sfæriske rullelager har separerbare skiver, noe som gjør det mulig å montere og demontere husskiven uavhengig av akselskiven og rulle- og burmontasjen. Det gjør det også mye enklere å utføre rutinemessige inspeksjoner, og tillater et konstant smørenivå til enhver tid.
Spesifikasjoner for trykklager
Lagergeometri, identifisert i metriske eller britiske enheter, må tilsvare søknadens boligtildeling.
Diameter på akselskive er målingen over borehullet, som er grensesnittet for en aksel. Dette tilsvarer den indre diameteren til et ikke-aksiallager.
Diameter på husskive er den rette linjen mellom antipodale punkter på denne komponenten, som er gravert med en løpebane for rullende elementer.
Bredde er målingen over lagersiden som er parallell med akselens akse; dette kan også sees på som "høyden" på lageret.
Minste belastning
For å fungere stabilt ved høye hastigheter, må lageret ha en minimumsbelastning påført rullende elementer og løpebaner. Dette forhindrer skade på interne komponenter fra overdreven friksjon. Følgende tabell gir formler for å bestemme dette for hver av de grunnleggende trykklagertypene.
Dynamisk og statisk skyvebelastning
Dynamisk belastning representerer den mekaniske belastningen på lageret mens det er i drift, mens statisk belastning er belastningen som lageret opplever i hvile. I de fleste tilfeller er den påførte skyvekraften lik både den dynamiske og statiske lasten. Begge spesifikasjonene er viktige for valg av aksiallager, og bidrar også til å bestemme forventet levetid for lagre.
Levetid
Etter å ha bestemt noen av de ovennevnte dynamiske belastningsverdiene, blir levetiden til lageret kalkulerbar.
Driftstemperaturer
Den akseptable driftstemperaturen bestemmes av utstyrskravene, potensielle smøre- og servicebegrensninger for lageret, lagermaterialene og forventet levetid. Et lagers likevektstemperatur er temperaturen under hvilken varme skapes i lageret med samme hastighet som det tømmes. Dette er imidlertid en ideell og ikke praktisk for mange bruksområder. Varme akkumuleres av friksjon i lageret, omgivelsestemperaturer og andre varmeproduserende maskineri. Varme spres av smøremidler, materialene og massene til lageret, lagerets overflateareal og utveksling av luft i lagerkomponenter.
Presisjonsverktøy vil bli sterkt påvirket av termisk ekspansjon, men det meste av industrielt utstyr er mindre følsomt. Forbigående forhold vil toppe temperaturer før stabilisering, på grunn av ujevn oppvarming over lagerkomponenter. Nye lagre vil også produsere svært høye temperaturer før de "bryter inn."
De fleste standard lagerstål kan ikke tåle temperaturer over 275 ° F, men produsenter vil temperere stål for passende bruksområder, og heve stålets temperaturterskel til 800 ° F. Over denne temperaturen uttrykker koboltlegeringer motstand mot termiske endringer og oksidasjon.
FORDELER/VIKTIGHET AV AKKELLAGER
Trykkkulelager gir mange fordeler som gjør dem til en viktig komponent i et bredt spekter av bruksområder. Fordelene deres inkluderer:
høy pålitelighet
Høy lastkapasitet
Tåler tøffe miljøer
Enkel montering og demontering
Ulike typer for å dekke ulike behov
Høy tilgjengelighet
Laveste friksjon av alle roterende lagre
Går kjølig i høye hastigheter
ANVENDELSESMÅL/INDUSTRIER FOR SKIFTLÆRING
En rekke bruksområder og industrier er avhengige av trykklager, som sentrifuger og diverse medisinsk utstyr. Andre vanlige applikasjoner inkluderer:
Bil. Trykklagre brukes i kjøretøy for å støtte aksiale krefter forårsaket av spiralformede gir i moderne kjøretøygirkasser. De er også ideelle for høyhastighets bilapplikasjoner som krever oljesmøring.
Transport. Trykklagre er svært viktige for transportindustrien da de gir mulighet for kraftige og forbedrede motorer og propeller.
Generatorer og vannturbiner. Visse typer trykklager er i stand til å redusere friksjon og motstand, noe som gjør dem ideelle for generatorer og vannturbiner.
Kraftig maskineri. Trykklagre med høy belastning er egnet for tunge maskiner, som bor og kraner.
Industrimaskineri. Flere typer industrimaskiner har behov for roterende aksler, noe som gjør trykklager til en avgjørende komponent.
Gruvedrift og konstruksjon. Trykklagre er vanligvis laget av korrosjonsbestandige materialer, slik at de kan støtte aksiale belastninger i utstyr som brukes i krevende gruve- og konstruksjonsmiljøer.
Årsaker til svikt i trykklager og hvordan du unngår det
Når et lager svikter, er det avgjørende å finne den eksakte årsaken slik at justeringer kan gjøres. De tre vanligste årsakene til svikt i trykklager er forurensning, feiljustering og overbelastning.
1. Forurensninger – Forurensninger er en av hovedårsakene til lagersvikt. Støv, smuss, sand og vann er det du oftest vil møte, men kjemikalier og etsende stoffer kan også skade lagre.
Ting å passe på: Se opp for bulker i rullende elementer og løpebaner som kan forårsake vibrasjoner.
Filtrer smøremidler og rengjør arbeidsområder, verktøy, inventar og hender for å redusere risikoen for kontaminering.
2. Feilstilling – Feiljustering kan føre til overdreven vibrasjon og belastninger.
De vanligste årsakene til feiljustering inkluderer: bøyd aksel, smuss eller grader på akselen eller husets skulder, akselgjenger som ikke er i rett vinkel på akselsetet, og låsemutterflater som ikke er vinkelrette på den gjengede akselen.
For å forhindre feiljustering er det noen beste fremgangsmåter du kan huske på. Sørg for å sjekke akselen og huset regelmessig, bruk låsemuttere av presisjonskvalitet, og shims huset etter behov.
3. Overbelastning – Påføring av for stor belastning på lagre er en annen vanlig årsak til feil.
Dette kan virke som normal tretthet. Du kan se bølgende slitasjebaner for rulleelementer, tegn på overoppheting og store områder med tretthet. Reduser belastningen eller vurder redesign med lagre med større kapasitet. Når lagrene svikter, kan det påvirke anlegget, omdømmet og bunnlinjen negativt. Regelmessige forebyggende tiltak kan holde lagrene dine på sitt beste så lenge som mulig, noe som sparer virksomheten din for tid og penger.
Det er noen få forholdsregler du kan ta for å forlenge levetiden til lagrene dine og forhindre unødig slitasje på lagrene.
Skyv kulelagre støtte aksiale belastninger og redusere friksjonen i et bredt spekter av bruksområder, inkludert bilindustri, tungt maskineri og . Ulike typer trykklager er tilgjengelige avhengig av dine spesifikke behov. Hos AUB er vi en ledende produsent av presisjonslagre, inkludert trykklager. Våre trykkkulelagre er tilgjengelige med eller uten løpebaner og er tilgjengelige i forskjellige størrelser og belastningsklasser for å møte behovene til forskjellige bruksområder. For å lære mer om våre trykkserielagre, kontakt oss i dag eller be om et tilbud for å komme i gang.
