Følg meg på:
Den ultimate guiden til lagermoment
Lagre er presisjonsdeler som tillater relativ bevegelse mellom mekaniske deler. Kulelagre og rullelagre er de vanligste lagertypene, og består av en indre ring, en ytre ring, rulleelementer og en holder. De er viktige deler av roterende enheter som motorer, girkasser, bilnav osv. De er konstruert for å støtte roterende aksler og redusere friksjon mellom bevegelige deler, og dermed redusere energitap og forbedre effektiviteten. Lagermoment er en av nøkkelfaktorene for lagerparametere. Denne bloggen har som mål å introdusere lagermoment og gi konstruktive råd for å hjelpe deg med å velge riktig lager.
Hva er lagermoment?
Lagermoment er kraften som overvinner intern friksjon i lageret for å starte eller opprettholde en rotasjonshastighet. Startmoment er kraften som et lager må overvinne for å begynne å rotere. Kjøremoment er dreiemomentet som kreves for at et lager skal begynne å rotere og opprettholde rotasjonen med konstant hastighet. Det kan ses at friksjonen inne i lageret er den viktigste faktoren i startmomentet: jo større friksjon inne i lageret, jo større startmoment.
Faktorer som påvirker lagermoment
Lagermoment er basert på tribologiske prinsipper. Tribologi er studiet av friksjon, smøring og slitasje på samvirkende overflater i relativ bevegelse. Når et lager roterer, opplever det forskjellige typer friksjonsmotstand. For å forbedre energieffektiviteten har vi søkt etter mindre lagermomenter. Å oppnå optimalt lagermoment er en kompleks oppgave som krever nøye vurdering av lagerdesignfaktorer og egenskapene til lagret som brukes. Det er mange faktorer som påvirker lagermomentet, for eksempel lagertype, materialet lageret er laget av, lagersmøring, forspenning, klaring, designparametere og hensyn til miljøet lageret opererer i. For å effektivt minimere lagermomentet og forbedre den generelle effektiviteten og levetiden til det mekaniske systemet for å oppnå jevnere drift, redusere energiforbruket og forbedre systemytelsen, bestemmer Aubearing faktorene som påvirker lagermomentet en etter en.
Rullende friksjon
Rullelager består av en indre ring, en ytre ring, rullende elementer (som kuler eller ruller) og et bur. Når lageret roterer, kommer de rullende elementene i kontakt med løpebanene til de indre og ytre ringene til lageret, noe som forårsaker rullemotstand eller rullefriksjon. Denne motstanden er forårsaket av deformasjon og glidning av rulleelementene og tilstedeværelsen av smøremiddel i lagrene.
Bearing type
Startmomentet varierer mellom ulike lagertyper . Startmomentet til kulelagre er generelt lavere enn for rullelagre. De indre rulleelementene i et kulelager er runde og har "punktkontakt" med de indre og ytre ringene. Rulleelementene i rullelagre er imidlertid sylindriske eller elliptiske ruller, og kontakten med de indre og ytre ringene på lageret er "linjekontakt". Sammenlignet med kulelagre har rullelagre mye større dreiemoment.
Forseglet eller skjermet
Lagre har ofte tetninger eller skjold for å hindre at forurensninger kommer inn og opprettholder smøring. Disse tetningene skaper ekstra friksjon som kalles tetningsfriksjon. Mengden tetningsfriksjon avhenger av tetningens design, materiale og tilstand. Generelt sett vil friksjonsmotstanden til gummitetningen være større enn friksjonsmotstanden til metallskjoldet.
Smøremiddelviskositet
Lagre krever vanligvis smøring for å redusere friksjon og slitasje. Smøremiddelet som brukes kan være olje eller fett, men de har en spesifikk viskositet. Viskositeten til et smøremiddel skaper en viss motstand. Jo tyktflytende smøremiddelet er, desto større er rotasjonsmotstanden og desto større er startmomentet som kreves. I tillegg, hvis utstyret ikke har vært brukt på lenge, kan smøremiddelet presses ut mellom tetningen og akselen, og startmomentet kan være mye større. Generelt sett vil motstanden til fett være større enn motstanden til smøreolje.
Skaft overflatefinish
Akseloverflatefinish er også en av faktorene som påvirker lagermoment. Det er kjent at jo grovere akseloverflaten er, desto høyere dreiemoment. Et fenomen som øker startmomentet er adhesjon mellom kontaktflater dersom akselen står i ro over lengre tid. I tillegg forårsaker korrosjon av akselen noen ganger en binding mellom lagerkontaktflatene, som selvfølgelig må brytes før rotasjon kan begynne.
Lagermateriale
Lagermateriale påvirker også dreiemomentet. Lett metall- og plastholdere gir minimalt dreiemoment ved lave og middels hastigheter. Generelt sett har fenol- og sintrede nylonbur lavere dreiemoment ved høye hastigheter. Svært lave kontaktvinkler eller radialklaringsverdier indikerer høyt dreiemoment fordi de geometriske feilene som er iboende i lagerbanene og kulene kan forårsake ustabile endringer i spenning og dermed i friksjonsnivået. Det kan sees at vinkelkontaktlagre har svært høye kontaktvinkler og tilsvarende høyere dreiemomentnivåer.
Beregn lagermoment
Beregning av verdien av lagermoment er viktig for å optimalisere systemet og vil hjelpe deg med å velge de beste lagrene og konfigurasjonen. Du kan beregne en tilnærming av friksjonsmomentet ved å bruke denne enkle formelen.
Kulelager dreiemomentberegning
Radialkulelager: 0.5 x 0.0013 x radiell belastning (Newton) * x diameter på lagerhull (mm)
Skyv kulelager: 0.5 x 0.0011 x aksial belastning (Newton) * x diameter på lagerhull (mm) )
Denne formelen for beregning av lagermoment er kun gyldig hvis kulelageret er fullt smurt, har ingen kontakttetninger og er utsatt for lave hastigheter og lav belastning. For radielle kulelager bør aksiallasten være mindre enn 20 % av radiallasten, mens for trykklager bør lasten være rent aksial. Måleenheten er Newton millimeter (Nmm). Dette er en sammensatt dreiemomentenhet som tilsvarer dreiemomentet som produseres ved å utøve en kraft på 1 Newton (omtrent 0.1 Kgf) på en arm i en avstand på 1 mm. Hvis du trenger nøyaktige dreiemomentdata for kulelager som tar hensyn til hastighet og smøremiddelviskositet, vennligst kontakt Aubearing.
Beregning av rullelagermoment
For å beregne dreiemomentet til et rullelager, må vi kjenne til flere terminologibegreper.
Radiell belastning er belastningen vinkelrett på lagerets akse.
Aksiallast er en kraft som virker parallelt med akselens akse.
Å beregne dreiemomentet til et rullelager krever også faktorer som antall og størrelse på rullende elementer, kontaktvinkel og løpebanestørrelse. I tillegg er lagergeometri en nøkkelfaktor som påvirker dreiemomentberegninger. Selvfølgelig er friksjonskoeffisienten for rullelageret avgjørende for å beregne dreiemomentet til et rullelager. De representerer motstanden mot bevegelse forårsaket av friksjon mellom rullende elementer og løpebaner. Friksjonskoeffisienter for spesifikke lagertyper og smøreforhold finnes på lagerprodusentens nettsted eller katalog.
Moment (M)=Fr*d*μ+Fa*Dm*μa
M står for dreiemoment
Fr representerer radiell belastning
d representerer rulleelementets diameter
μ representerer friksjonskoeffisienten for rulleelementet
Fa representerer aksiallast
Dm representerer gjennomsnittlig diameter på lageret
μa representerer den aksiale friksjonskoeffisienten
Ved å kjenne det beregnede dreiemomentet til et rullelager, kan ingeniører grovt vurdere om lageret kan håndtere forventede belastninger, operere innenfor akseptable dreiemomentgrenser og opprettholde effektiv bevegelse. Riktig lagerdimensjonering kan forhindre for tidlig slitasje, overdreven oppvarming og potensiell systemfeil.
Konklusjon
Å forstå faktorene som påvirker lagermomentet og nøyaktig beregning av lagermoment vil hjelpe til med å velge riktig lager. Produsentens retningslinjer må konsulteres og følges for å oppnå nøyaktige dreiemomentspesifikasjoner for en spesifikk applikasjon for å sikre optimal ytelse og systempålitelighet. Som vi alle vet, er Aubearing en pålitelig lagerprodusent i Kina og en verdenskjent lagerbutikk på nettet, som tilbyr omfattende løsninger for lagrene du trenger.