Koniske rullelager eller sfæriske rullelager?

Koniske rullelager eller sfæriske rullelager?

Et rullelager er et rullelager som bruker rullebevegelsen til ruller for å støtte roterende deler. Rullelagre er en integrert del av moderne industrimaskiner og spiller en sentral rolle i en rekke bruksområder. Rullelagre er foretrukket for lavt startmoment, høy rotasjonsnøyaktighet og enkle valg. Strukturen til rullelagre inkluderer mange typer, for eksempel koniske rullelagre, sylindriske rullelagre, sfæriske rullelagre og trykkrullelagre. De er i stand til å motstå ulike typer radielle og aksiale krefter, og er designet med tanke på innrettingsytelse for å tilpasse seg komplekse installasjonsforhold. Denne bloggen tar sikte på å klargjøre forskjellene mellom to hovedtyper av rullelager: koniske lagre og sfæriske lagre. Hjelper deg å forstå forskjellene mellom dem og gi konstruktive forslag for å ta informerte beslutninger i industrielle applikasjoner.

Hva er koniske rullelager?

Koniske rullelager har koniske ruller anordnet mellom indre og ytre løpebaner. Koniske rullelagre er sammensatt av indre ringer, ytre ringer, ruller og bur. Korrigerte kontaktlinjer ved kontakten mellom ruller og løpebaner reduserer spenningskonsentrasjoner. De konvergerer på et felles punkt på lageraksen, noe som sikrer optimale rulleforhold og effektiv fordeling av lasten på rullene. Koniske rullelagre er separate lagre. De indre og ytre ringene på lageret har koniske løpebaner. Denne typen lager er delt inn i forskjellige strukturelle typer som enkeltrads, dobbelrads og firerads koniske rullelager i henhold til antall rader med ruller installert. Enrads koniske rullelager kan bære radielle belastninger og aksiale belastninger i én retning. Når lageret utsettes for en radiell belastning, vil det genereres en aksial komponentkraft, så det trengs et annet lager som tåler aksialkraften i motsatt retning for å balansere det.

Tapered rullelager

I mars 23, 1895, John Lincoln Scott, en bonde i Wilmot, Indiana, søkte patent hos US Patent Office for sin oppfinnelse av et rullelager som kunne monteres på "På akslene og navene til lastebiler, firehjulinger eller andre kjøretøy med hjul". består av to sett med sylindriske ruller, ett sett større i diameter enn det andre, montert på en flat overflate maskinert på en vinsj med konisk aksel. I 1898 patenterte Henry Timken et konisk rullelager ved bruk av koniske ruller. På den tiden var Timken en St. Louis-vognprodusent med tre vognfjærpatenter. Imidlertid var det patentet hans på koniske rullelager som gjorde selskapet hans vellykket.

Fordeler med koniske rullelager

Stor bæreevne: Sammenlignet med andre lagre har koniske rullelagre større bæreevne. Dette gjør lageret mye brukt i stort mekanisk utstyr, for eksempel vindkraftgirkasselagre.

høy presisjon: Koniske rullelagre har høy presisjon, og helningsvinklene til de indre og ytre ringene kan stilles inn i henhold til ulike brukskrav, noe som også er en av grunnene til deres popularitet.

Automatisk justeringsfunksjon: På grunn av helningsvinkelen til de indre og ytre ringene, kan koniske rullelagre tilpasse seg uregelmessige bevegelser i maskiner og utstyr, og dermed redusere støy og tap forårsaket av friksjon og vibrasjoner.

Koniske rullelager eller sfærisk rullelager

Håndter aksiale og radielle belastninger: Koniske rullelagre er gode til å håndtere aksiale (trykk) og radielle belastninger, noe som er en unik egenskap forårsaket av deres design. Arrangementet av de koniske rullene gjør at de effektivt kan håndtere belastninger i flere retninger.

God forsegling: Den interne utformingen av det koniske rullelageret er svært forseglet, noe som bedre kan beskytte valsene og burene og redusere miljøforurensning under bruk.

Lang levetid: På grunn av fordelene med koniske rullelagre som stor bæreevne, høy presisjon, automatisk justering og god tetning, har de relativt lang levetid og høye økonomiske fordeler.

Ulemper med koniske rullelager

Vanskeligheter med installasjon: Installasjon av koniske rullelager krever relativt høye prosesseringskostnader, spesielt ved håndtering av montering. I mange tilfeller kreves det fagkunnskap og utstyr, ellers er det lett å oppstå feil.

Høyere kostnader: Fordi produksjon og prosessering krever vanskelig teknologi og bruk av materialer, er kostnadene for koniske rullelagre relativt høye.

Anvendelser av koniske rullelager

I mange applikasjoner brukes koniske rullelagre i rygg-mot-rygg-par for å støtte aksiale krefter likt i begge retninger. Par med koniske rullelager brukes i bil- og hjullager der de må takle både store vertikale (radiale) og horisontale (aksiale) krefter. Koniske rullelagre brukes vanligvis i middels hastighet, tunge applikasjoner der holdbarhet er nødvendig. Vanlige applikasjoner i den virkelige verden inkluderer landbruks-, konstruksjons- og gruveutstyr, bevegelsesrobotkamp, ​​akselsystemer, girkasser, motormotorer og reduksjonsgir, drivaksler, jernbaneakselbokser, differensialer, vindturbiner og . Koniske rullelagre er enheter som består av koniske løpebaner (indre og ytre ringer) og koniske ruller. Denne strukturen er egnet for kombinerte laster, for eksempel dobbeltvirkende aksiale og radielle laster. Lageraksen er der de projiserte linjene til løpebanen kombineres på et felles sted for å forbedre rullingen og samtidig redusere friksjonen. Lastekapasiteten kan økes eller reduseres basert på økende eller reduserte kontaktvinkel. Jo høyere vinkel, jo større kontaktvinkel. De brukes ofte i par for bedre å håndtere radielle belastninger, og i noen tunge applikasjoner kan de brukes i en kombinasjon av to eller fire rader i en enkelt enhet.

Applikasjoner-av-koniske-rullelagre

Søknadsbegrensninger

Hastighet: Koniske rullelagre er ikke egnet for høyhastighetsapplikasjoner på grunn av deres design.

Feiljusteringsfølsomhet: De er følsomme for feiljusteringsproblemer og krever nøye installasjon og vedlikehold.

Kompleksiteten ved installasjon og fjerning: På grunn av deres interne design er installasjon og fjerning av disse lagrene komplisert enn andre typer lagre.

Koniske rullelagre spiller en viktig rolle i applikasjoner som krever høypresisjonshåndtering av tung last. Det er imidlertid avgjørende å forstå applikasjonene deres for å sikre at de brukes i passende applikasjoner, og maksimerer effektiviteten og levetiden.

Hva er sfæriske rullelagre?

Sfæriske rullelager ha doble rader med ruller. Den ytre ringen har en felles sfærisk løpebane, og den indre ringen har to løpebaner som er skråstilt i en vinkel i forhold til lageraksen. Denne geniale strukturen gjør at den har selvjusterende ytelse, så den blir ikke lett påvirket av vinkelen på akselen og lagerhuset eller akselbøyningen. Den er egnet for anledninger der installasjonsfeil eller akselavbøyning forårsaker vinkelfeil. Når akselen er bøyd på grunn av kraft eller installasjonen ikke er konsentrisk, kan lageret fortsatt brukes normalt. Justeringsytelsen varierer med lagerstørrelsesserien. Den generelt tillatte innrettingsvinkelen er 1 til 2.5 grader, og den har også god slagfasthet. I tillegg til radielle belastninger, kan sfæriske rullelagre også bære aksiale belastninger som virker i begge retninger. Det er to typer indre hull av sfæriske rullelagre: sylindriske og koniske. Avsmalningen til det koniske hullet er 1:30 og 1:12. Denne typen koniske indre hulllager er utstyrt med en adapterhylse eller en uttrekkshylse. Det koniske, selvjusterende kulelageret med indre boring kan enkelt og raskt monteres på akselen.

Sfæriske rullelejer

Fordeler med sfæriske rullelagre

Selvjusterende evne: En enestående egenskap ved sfæriske rullelagre er deres selvjusterende evne. Dette skyldes at krumningen til den ytre ringløpsbanen er på linje med rotasjonsaksen.

Feilstillingstoleranse: Sfæriske rullelager kan tolerere en viss grad av feiljustering, og kompenserer for feil i akselavbøyning og innretting uten å påvirke ytelsen.

Stor bæreevne: Sfæriske rullelagre har større bæreevne enn andre rullelagre og tåler høyere belastninger og aksialbelastninger.

Lang levetid: Den indre strukturen til sfæriske rullelagre er kompleks, men den kan spre belastningen og redusere rullefriksjonen, og dermed forlenge levetiden.

Sterk tilpasningsevne: Sfæriske rullelagre kan tilpasse seg rotasjonsaksen og installasjonsfeil, slik at de kan tilpasse seg forskjellige arbeidsmiljøer og forhold.

Ulemper med sfæriske rullelagre

Høy kostnad: Produksjonen av sfæriske rullelagre krever sofistikert prosessutstyr og er kostbart, så nøye vurdering er nødvendig i kostnadssensitive applikasjoner.

Utsatt for aksial lastavbøyning: Den aksiale belastningsavbøyningen av sfæriske rullelagre vil forårsake tidlig slitasje og svikt i lagrene. Derfor må installasjon og vedlikehold av lagrene justeres riktig for å unngå problemer.

Ikke egnet for høyhastighetsapplikasjoner: Når sfæriske rullekulelagre roterer med høy hastighet, vil de generere mye friksjon og varme, noe som resulterer i høyere driftstemperaturer. Dette vil ikke bare påvirke arbeidseffektiviteten til maskinen, men også påvirke levetiden til lagrene. Derfor, når du velger sfæriske rullekulelager, er det nødvendig å velge passende spesifikasjoner og modeller basert på det faktiske arbeidsmiljøet og belastningsforholdene for å sikre normal drift av lagrene.

Vibrasjon og støy: Kompleksiteten til den sfæriske rullekulelagerstrukturen bestemmer at støy og vibrasjoner vil påvirke den normale driften av maskinen og kan også forkorte lagerets levetid. I tillegg kan vibrasjoner og støy også ha en innvirkning på operatøren av maskinen, noe som resulterer i et utrygt eller ubehagelig driftsmiljø. For å redusere vibrasjonen og støyen til sfæriske rullekulelager, er det nødvendig å velge høykvalitetslagre og utføre rimelig justering og korrigering av enheten.

Lav energieffektivitet: Når de roterer med høy hastighet, må sfæriske rullelagre bruke mye energi for å overvinne friksjon. Hvis utformingen og bruken av lagrene er urimelig, vil det ikke bare sløse med energi, men også føre til lav effektivitet av maskinen. Derfor, for å forbedre energieffektiviteten til sfæriske rullekulelagre, er det nødvendig å vurdere om lagerdesignet og produksjonsprosessen er rimelig, og ta tilsvarende tiltak for å forbedre driftseffektiviteten til maskinen.

Oppsummert har sfæriske rullelagre unike fordeler som selvjusterende og høy belastningskapasitet, noe som gjør dem ideelle for bruk med tung belastning og feiljustering. Imidlertid må begrensningene deres i hastighet, kompleksitet og størrelse vurderes for å sikre at de velges for riktig bruk.

Anvendelser av sfæriske rullelager

Gruveutstyr: De tåler ekstreme belastninger og støt som utsettes for gravemaskiner, dumpere og knusere.

Gårdsmaskiner: Traktorer, hogstmaskiner og annet tungt gårdsutstyr er avhengig av deres holdbarhet og motstand mot tøffe miljøer.

Masseraffinører: Deres høye lastekapasitet og motstand mot forurensning er avgjørende for effektiv behandling av fibermaterialer.

Anvendelser av sfæriske rullelager

Store industrielle girkasser: Deres evne til å håndtere kombinerte radielle og aksiale belastninger er avgjørende for kraftoverføringen til girkasser i ulike bransjer.

Remskiver systemer: De justerer for feiljustering i remdriften, forhindrer slitasje og sikrer effektiv kraftoverføring.

Koniske rullelager vs sfæriske rullelagre

Å forstå "koniske rullelager vs. sfæriske rullelagre" er avgjørende for å velge riktig lager for en spesifikk applikasjon. Her sammenligner vi disse to typene rullelagre basert på flere nøkkelparametere.

Behandler belastning

Koniske rullelagre: De er bedre til å håndtere kombinerte belastninger (radial og aksial). Den koniske utformingen av rullene fordeler effektivt belastningen på lageret, noe som gjør det ideelt for tunge applikasjoner.

Sfæriske rullelagre: De er konstruert for høye radielle belastninger og moderate nivåer av aksial belastning. Deres trommelformede ruller gjør dem egnet for applikasjoner der belastninger i forskjellige retninger.

Nøyaktighet og justering

Koniske rullelager: Denne typen lager er kjent for sin nøyaktighet og er egnet for bruksområder som krever høy presisjon. De er imidlertid følsomme for feiljustering og krever nøyaktig installasjon.

Sfæriske rullelagre: De tilbyr selvjusterende egenskaper, noe som gjør dem tilgivende i applikasjoner der akselfeil er mulig. Denne funksjonen reduserer risikoen for ytelsesforringelse på grunn av justeringsfeil.

Anvendelsesområde

Koniske rullelagre: egnet for hjullager, transmisjoner og andre bruksområder i biler der det er tunge kombinerte belastninger.

Sfæriske rullelagre: Bedre egnet for tunge maskiner innen gruvedrift og konstruksjon, vindturbiner og applikasjoner hvor feiljustering er sannsynlig.

Vedlikeholdskrav

Koniske rullelager: krever nøye overvåking og presis justering under installasjon og vedlikehold for å sikre lang levetid og optimal ytelse.

Sfæriske rullelagre: Selv om de kan håndtere feiljustering, er regelmessig vedlikehold fortsatt kritisk for å forhindre for tidlig slitasje forårsaket av tung belastning og miljøfaktorer.

Koniske rullelager vs sfæriske rullelager, hvilket?

Å velge riktig lager for enhver bruk avhenger av flere nøkkelfaktorer:

Viktige faktorer å vurdere

Tapered rullelager

Sfæriske rullelejer

Lasteforhold

Ideell for høye kombinerte belastninger (radial og aksial) i girkasser, aksler, etc.

Passer best for høye radielle laster med moderate aksiallaster i vindturbiner, tunge maskiner o.l.

Kostnad og vedlikehold

Lavere startkostnad, men krever presis montering, øker vedlikeholdsbehovet.

Høyere startkostnad, men mindre vedlikeholdsintensiv på grunn av deres selvjusterende funksjoner.

Søknadsspesifikasjoner

Vurder miljø- og plassbegrensninger for lagerstørrelse/design.

Vurder lagermaterialer, tetningsalternativer og konsulter produsenter for spesifikk lastekapasitet, hastighet og størrelse.

Ytterligere

Rådfør deg med lagerspesialister for krevende bruksområder og prioriter langsiktig pålitelighet og sikkerhet fremfor initialkostnad.

Når du er usikker, prioriter høyere lastekapasitet og feiljusteringstoleranse for kritiske applikasjoner.

forskyvning

Svært følsom for feiljustering, selv liten feiljustering er utsatt for slitasje.

Tilpass noe feiljustering på grunn av deres design, tilgivende i applikasjoner med potensiell akselbevegelse.

Vurder om den påførte lasten er radial, aksial eller en kombinasjon av laster. For tunge kombinerte belastninger er koniske rullelagre ideelle, mens sfæriske rullelagre er egnet for høye radielle belastninger med aksial belastning. I tunge industrielle applikasjoner med høy radiell belastning og feiljustering er sfæriske rullelagre ofte det beste valget. For høyhastighetsapplikasjoner med høye krav til nøyaktighet og kombinerte belastninger er koniske rullelagre egnet.