Den ultimate guiden til lagermoment

Den ultimate guiden til lagermoment

Lagre er presisjonsdeler som tillater relativ bevegelse mellom mekaniske deler. Kulelager og rullelager er de vanligste typene lagre, bestående av en indre ring, en ytre ring, rulleelementer og en holder. De er nøkkeldeler i roterende enheter som motorer, girkasser, bilnav osv. De er designet for å støtte roterende aksler og redusere friksjonen mellom bevegelige deler, og dermed redusere energitapet 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 velg 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.

Lager dreiemoment

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.

Lager rullende friksjon

Bearing type

Startmomentet er forskjellig mellom forskjellige lagertyper. Startmomentet for kulelagre er generelt lavere enn for rullelagre. De indre rulleelementene i et kulelager er runde og har "punktkontakt" med de indre og ytre ringene. Imidlertid er rulleelementene til rullelagre sylindriske eller elliptiske ruller, og kontakten med de indre og ytre ringene til lageret er "linjekontakt". Sammenlignet med kulelager har rullelagre mye større dreiemoment.

Bearing type

Forseglet eller skjermet

Lager har ofte tetninger eller skjold for å hindre at forurensninger kommer inn og opprettholde smøring. Disse tetningene skaper ekstra friksjon kalt tetningsfriksjon. Mengden tetningsfriksjon avhenger av tetningens design, materiale og tilstand. Generelt sett vil friksjonsmotstanden til gummitetningen være større enn friksjonsmotstanden til metallskjoldet.

Lager forseglet eller skjermet

Smøremiddelviskositet

Vanligvis krever lagre smøring for å redusere friksjon og slitasje. Smøremidlet som brukes kan være olje eller fett, men de har en bestemt viskositet. Viskositeten til et smøremiddel skaper en viss mengde motstand. Jo tyktflytende smøremiddelet er, jo større er rotasjonsmotstanden og desto større startmoment som kreves. I tillegg, hvis utstyret ikke har vært brukt på lang tid, 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.

Lagersmøremiddel

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.

Lageraksel

Lagermateriale

Lagermateriale påvirker også dreiemomentet. Lett metall- og plastholder gir minimalt dreiemoment ved lave og middels hastigheter. Generelt sett har fenol- og sintret nylonbur lavere dreiemoment ved høye hastigheter. Svært lav kontaktvinkel eller radielle klaringsverdier indikerer høyt dreiemoment fordi de geometriske feilene som ligger i lagerbanene og kulene kan forårsake ustabile endringer i spenningen og dermed i friksjonsnivået. Det kan sees at vinkelkontaktlager har svært høye kontaktvinkler og tilsvarende høyere dreiemomentnivåer.

Lagermaterialer

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.

konklusjonen

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.