Den ultimate guiden til bøssinger vs lagre

Den ultimate guiden til bøssinger vs lagre

I dagens verden er nesten alle maskiner avhengige av foringer og lagre, ellers vil de slutte å fungere. Hovedfunksjonen til foringer vs lagre er å redusere friksjonen som genereres når to bevegelige deler samhandler og redusere slitasje mellom komponentene. Bøsninger vs lagre bidrar til å redusere støy, forlenge levetiden, redusere strømforbruket, maksimere maskineffektiviteten og hastigheten på applikasjoner. Bøsninger og lagre tilpasser seg ulike operasjoner og miljøer. Velge bøssinger vs lagre? Du må forstå forskjellene mellom de to, deres fordeler og ulemper, og typiske bruksområder. Å velge riktig type bøssing eller lager for din industrielle applikasjon for å oppfylle visse krav krever omfattende kunnskap. La oss se nærmere på foringer og lagersammenstillinger, deres hovedtrekk og bruksområder, og hvordan materialene du bruker kan ha stor innvirkning på den endelige applikasjonen.

Forskjellen mellom foringer VS lagre

I hovedsak er det ingen reell forskjell mellom foringer vs lagre: en foring er også en type lager. Generelt sett letter "lagre" bevegelse mellom to komponenter samtidig som de reduserer friksjonen. Et typisk lager er en enkel design med to overflater som ruller mot hverandre, slik at to sammenkoblende deler kan bevege seg uten friksjon. De er bredt klassifisert som radiallagre, trykklager og lineære lagre, avhengig av om de har roterende eller lineær bevegelse. En "bøssing" er en spesiell utforming av lagre som brukes i visse applikasjoner. For å oppsummere: en bøssing er et lager, men et lager er ikke alltid en bøssing. Nå som det er klart, skal vi se nærmere på de forskjellige typene lagre og hvordan bøssinger skiller seg fra lagre.

BØRSTER-VS-LAGER

Hva er lagre?

Lagre er presisjonsfremstilte maskinkomponenter som lar maskiner bevege seg med ekstremt høye hastigheter samtidig som friksjon og håndteringsbelastning mellom bevegelige deler reduseres. Det kan også sies at når andre deler beveger seg i forhold til hverandre på akselen, brukes det til å redusere friksjonskoeffisienten under overføring av bevegelseskraft og for å holde midtposisjonen til den roterende akselen fast. De fleste lagre brukes til å støtte roterende aksler i maskiner. Lagre tillater relativ bevegelse mellom maskindeler mens de gir en eller annen form for posisjon mellom dem. Hvilken lagerform som kan brukes avhenger av arten av den relative bevegelsen som kreves og typen begrensninger som må pålegges den. Dens nøyaktighet, ytelse, levetid og pålitelighet spiller en avgjørende rolle for nøyaktigheten, ytelsen, levetiden og påliteligheten til vertsmaskinen.

Lagrene

Bearing type

Lagre kan deles inn i to hovedkategorier, aksellager og trykklager.

Journallager: Lasten virker vinkelrett på akselen.
Trykklager: Lasten virker parallelt med aksen.
Innenfor begge kategoriene er det ulike typer lagre med samme grunnleggende struktur og formål. Hovedforskjellene er typen last de håndterer og typen rulleelementer de bruker. Nedenfor er korte eksempler på hver type.

Rulleelementene i kulelager er perfekt sfæriske kuler som sitter mellom lagerringene og fungerer som rullende elementer for å opprettholde separasjon mellom lagerringene. Kulelagre kan rotere i alle retninger på grunn av deres sfæriske form, noe som gjør at de kan støtte kombinerte belastninger (radial og aksial). De minimerer rotasjonsfriksjon, men har begrenset kontaktareal. De er best egnet for lette til middels belastninger i stedet for tunge belastninger eller støt. Stål eller keramiske kuler er montert mellom de indre og ytre ringene for å danne et klassisk kulelager. Disse er designet for å støtte den roterende aksen samtidig som de reduserer friksjonen mellom statiske og bevegelige deler. Kulelager støtter roterende akser samtidig som de reduserer proporsjonene mellom disse komponentene og statiske komponenter. Kuler (vanligvis stålkuler, men noen ganger keramiske kuler, som opererer ved høye temperaturer) er montert mellom de indre og ytre ringene. Lagersammenstillinger kan være en-rad eller flere rader, avhengig av bruken. Det er stort sett to typer kulelager: dype sporkulelager, som har høy radiell belastningskapasitet, og vinkelkontaktkulelager, som kan håndtere både høye radielle og aksiale belastninger. Kulelagre brukes i et bredt spekter av bruksområder, fra kompleks luftfartsteknikk til hverdagslige skateboards. Vanlige kulelagertyper er:

Kulelager

Rullelager

Rullelagre tåler tyngre belastninger enn kulelagre. De rullende elementene er sylindriske eller avsmalnende og er installert mellom de indre og ytre ringene. Deres formål er å minimere friksjonen mellom bevegelige aksler og statiske komponenter. Sylindriske rullelagre er vanligvis laget av rustfritt stål og er egnet for tunge radielle belastninger. De er ideelle for høyhastighetsapplikasjoner fordi deres lavfriksjonsdesign ikke genererer varme eller støy. Du finner sylindriske rullelager i girkasser, elektriske motorer og pumper i en rekke bransjer, inkludert bilindustri, gruvedrift og konstruksjon. For applikasjoner med lavere hastighet, bruk sfæriske rullelager. Disse selvjusterende lagrene kan håndtere alvorlig feiljustering, vibrasjoner og plutselige støt, og når de er montert i doble rader, tåler de ekstremt tunge radielle og aksiale belastninger. Trykkrullelager har lignende feiljusteringshåndteringsegenskaper. Vanlige rullelagertyper er:

Rullelager

Kompakte, lette og enkle å installere, stangender er et pålitelig valg for tunge vekslende belastninger. Den grunnleggende designen er et rundt hode med en integrert skaft der et sfærisk lager er installert. Fordi de er faste, har ikke stangendene feiljusteringskarakteristikken til noen andre lagre. En stangende er et montert lager, som er et sett med lagre installert i en boltet enhet (inkludert puteblokken). De brukes vanligvis på maskiner med synlige roterende aksler. Kamerafølgere er en annen variant. De har tykkere ytre ringer og mykere indre ringer for å tåle støt, og fungerer med cams for å konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse. Sfæriske lagre montert på stangender krever et konstant kontaktområde for å minimere stick-slip og holde friksjonen stabil. Smøring er kritisk, noe som kan forårsake problemer i applikasjoner der tilstedeværelsen av urenheter ikke tolereres.

Stangende lagre

Hva er bøssinger?

En bøssing er en sylindrisk komponent designet for å støtte belastninger på en aksel som opererer ved glidende bevegelse mellom bevegelige overflater. Bøsningen er en enkeltelementsammenstilling, selv om den kan være sammensatt av flere forskjellige materialer. Også kjent som hylselager, foringer glir på en stang eller aksel for å gi ekstremt lavfriksjonsbevegelse, gir utmerket støtdemping og arbeider for å minimere energibruk, støy og slitasje.

Hvilke typer foringer finnes det?

Det finnes flere bøssingtyper på markedet med ulike materialsammensetninger. Noen takler høyt trykk og støt godt, mens andre tåler korrosjon. Du kan velge den ideelle foringstypen basert på bruksområdet og driftsmiljøet for industri- eller produksjonsbruk. Foringer kan klassifiseres basert på to hovedelementer; materiale og form. I henhold til materiale er det tre vanlige typer foringer: komposittforinger, metallforinger og plastforinger. Det finnes fire typer bøssinger i henhold til deres form: sylindriske glidebøssinger, flensbøssinger, trykkskiver og glideplater.

busklager

Polymer- eller komposittgjennomføringer

Polymerbøssinger, også kjent som komposittbøssinger, er bedre egnet for å bære tung last. Dette er de mest brukte foringene på grunn av deres lave friksjon og slitebestandige egenskaper. Polymer- eller komposittforinger reduserer utstyrsskader forårsaket av feil smøring. Videre brukes polymer- eller komposittforinger for å overføre rotasjonsbevegelse når minst én av de to friksjonsdelene i en maskin eller mikromekanisme er sammensatt av en polymer. Polymer- eller komposittforinger kan brukes i farlige miljøer der tradisjonelle lagre ikke er egnet. Disse bøssingene brukes i en rekke bransjer, inkludert anleggsutstyr, hydrauliske systemer, medisinsk utstyr, romfart og .

Polymer- eller komposittgjennomføringer

Komposittforinger kan videre deles inn i følgende to kategorier basert på forskjellige materialer:

POM komposittgjennomføring

POM-gjennomføringer brukes hovedsakelig for å redusere vibrasjoner og støy i maskiner. Fordi komposittforinger vanligvis er laget av slitesterke materialer, er de ideelle for å redusere lagerslitasje. POM-kompositter bidrar også til å redusere varmeoppbygging forårsaket av friksjon. Dette bidrar til å forlenge lagrenes levetid opptil fire ganger så mye som andre tradisjonelle materialer som stål.

PTFE komposittgjennomføring

Denne bøssingen er laget av to forskjellige materialer, inkludert teflon og metall. Disse typer foringer brukes som lagre i en rekke industrielle applikasjoner. Hovedformålet er å redusere friksjonen mellom bevegelige deler i en maskin.

Metallbøssing

Som navnet antyder, er disse foringene laget av metall eller metallegeringer og danner en to- til tre-lags struktur med stålbakside. Disse bøssingene har svært høy mekanisk styrke, noe som gjør dem egnet for høyhastighets- og belastningsapplikasjoner som involverer smøring. Metallet som brukes avhenger av type industrimiljø eller bruksområde. Disse foringene har forskjellige smøremetoder basert på størrelse, struktur og bruksområde. Metallforinger kan videre deles inn i 6 hovedtyper basert på forskjellige materialer, inkludert:

Bronsegjennomføring

Bronse er det foretrukne materialet for bøssinger og finnes ofte i en rekke legeringer og sammensetninger. Du kan bruke bronsebøssinger til en rekke formål i industriell produksjon. Bronsebøssinger motstår deformasjon og brudd bedre enn andre materialer. I likhet med plast er bronselagre sterke og rustbestandige. Det finnes også selvsmørende bronsebøssinger på markedet for en rekke bruksområder. Du kan bruke bronsebøssinger i en rekke bruksområder, inkludert matforedling, sprøytestøping, bilmaskiner, jordflyttingsmaskiner, stålproduksjon og .

Bronsegjennomføring

Grafittgjennomføring

Grafittforinger brukes i mange applikasjoner på grunn av deres unike mekaniske og fysiske egenskaper. Grafittforinger har en lav friksjonskoeffisient, noe som bidrar til å forbedre effektiviteten, produktiviteten og ytelsen til spinnemaskineri. Grafitt, et naturlig oljeaktig mineral, er et av de beste materialene for gjennomføringer fordi det reduserer friksjonen uten bruk av ekstra væske. Bronsebøssinger med grafittplugger brukes til å produsere grafittsmurte lagre. Grafitt har den høyeste temperaturstabiliteten, og opprettholder formen og strukturen ved temperaturer opp til 5000°F. Grafitt er mye brukt i termiske miljøer som lastbærende systemer hvor metallsmøremidler og fett vil forringes. Du kan bruke grafittforinger til en rekke formål, inkludert ovner og ovner, matapplikasjoner, kjemisk industri, bilindustri, metaller og .

Grafittgjennomføring

Stålbøssing

Som navnet antyder, er stålforinger laget av stål eller rustfritt stål. Disse bøssingene er laget av svært slitesterkt stål, noe som gjør dem til det perfekte verktøyet for lavhastighets pivotapplikasjoner. Stålforinger produseres ved bruk av miljøvennlige produksjonsmetoder som øker materialutbyttet og reduserer flisdannelse.

Stålbøssing

Messing gjennomføring

Messingbøsninger, også kjent som messinghylser, er vanligvis laget av messing. Messingbøssingen er en komponent av dreiepunktet som hjelper til med å beskytte kroppen mot skader forårsaket av kraft som overføres gjennom akselen. Messingforinger brukes i en rekke bruksområder, inkludert elektriske motorer, bilmotorer og . I tillegg kommer messingbøssinger i en rekke størrelser da de kan passe til tynne og tykke vegger, flenser, sylindriske, flensede, etc.

Aluminiumsgjennomføring

Aluminiumsgjennomføringer foretrekkes på grunn av deres hardhet, noe som sikrer lang levetid. Opprinnelig ble den brukt på sykler, men etter hvert ble den brukt på biler og brukes i dag på en rekke forskjellige maskiner. Aluminiumsbøssinger tåler store aksiale og radielle belastninger, noe som gjør dem til en viktig kandidat for bruk i romfarts- og landbruksindustrien. Noen av deres vanlige bruksområder inkluderer bruk i hydrauliske sylindre som brukes til å installere instrumentering (som tappeplugger/væskefyllinger, væskeskueglass eller pusteelementer), fartøyer og tanker.

Aluminiumsgjennomføring

Bimetall bøssing

Som navnet antyder, er bimetallforinger laget av to forskjellige metaller. I de fleste tilfeller er det første metallet stål, mens andre metaller kan variere fra kobber til aluminium eller til og med messing. Dette bimetalllaget fungerer som et innvendig dekke for bøssingen, og gir god beskyttelse mot slitasje. De er spesielt nyttige i applikasjoner som kjører moderate belastninger ved middels hastighet eller høy belastning ved lave hastigheter.

Bøssing av plast

Plastforinger er et utmerket alternativ til metallforinger i mange bruksområder på grunn av deres lavere slitasje. Plastforinger er lette og har lavere friksjonskoeffisient enn metallforinger. Siden de er laget av plast kan de enkelt tilpasse seg under belastning og opprettholde evnen til å yte optimalt. Laget av komposittplast, har de høy strekkfasthet og kan brukes i en rekke industrielle applikasjoner. Plastforinger er hovedsakelig sammensatt av termoplastiske legeringer og faste smøremidler. De har også en fibrøs matrise som forbedrer deres strukturelle styrke. De er relativt billigere fordi de er laget av rimelige materialer som polyetylen, nylon, teflon og ultrahøy molekylvekt. Eksklusiv plast som Torlon, PEEK og Vespel utgjør en rekke dyre plastforinger. Det finnes fire andre typer plastforinger:

Foring av nylon

Nylonforinger er sterke og holdbare og erstatter i økende grad metallforinger i mange bruksområder. Materialet har utmerket slitestyrke og krever ingen utvendig smøring. Nylonbøssinger, selv om de er sterke, er lette og lager ikke så mye støy når de brukes som metallforinger. De har en lav friksjonskoeffisient og høy motstand mot svake syrer, drivstoff og alkalier.

Foring av nylon

Polymer gjennomføring

Selvsmørende og vedlikeholdsfrie, polymerforinger er produsert med en flettet konstruksjon som sikrer høy strekkfasthet og lett utkonkurrerer sprøytestøpeforinger. De er svært motstandsdyktige mot tung belastning og slitasje, noe som gjør dem egnet for bruksområder som involverer svingninger og høye hastigheter. Polymerforinger er for det meste kjemisk inerte; de har lav vannabsorpsjon og kan operere ved høye temperaturer uten å deformeres.

Polymer gjennomføring

PTFE bøssing

PTFE-gjennomføringer har lav friksjon og tåler høye temperatursvingninger, noe som gjør dem egnet for en rekke industrielle bruksområder. De er klassifisert som flerbruksgjennomføringer da de kan brukes i en rekke bransjer som elektriske, termiske, kjernefysiske, kjemiske, farmasøytiske og til og med kraftverk. De finnes ofte i tog og høyytelsesmaskiner. De er laget av materialer med høy motstand mot miljøfaktorer, varmebestandighet, lav friksjonskoeffisient og ikke-klebende egenskaper. Den eneste ulempen er at de er veldig fleksible, noe som betyr at de ofte kan krype eller vri seg. Ved å legge til fyllstoffer kan dette problemet også løses og gjøre det mulig for produsenter å tilby svært allsidige foringer.

PTFE bøssing

Polyacetal bøssing

Polyacetalbøssinger er utviklet med tanke på selvsmøring og er egnet for tunge belastninger som kjører ved lave hastigheter. De har god slitestyrke og lav friksjonskoeffisient. Bruksområder for POM-foringer er mye brukt i landbruk, sivilingeniør, maskineri og anleggsindustri. Polyoksymetylenbøssinger eller POM-bøssinger er vanligvis laget av en stålbakside belagt med et sintret kobber/bronselag. Til slutt legges et POM-lag over kobber/bronselaget, som inneholder fettgroper som holder på smøremidlet.

Hylsetyper etter form

Formmessig er det fire hovedtyper foringer.

Sylindrisk glidebøssing

Som navnet antyder, er sylindriske foringer sylindriske i form, produsert i henhold til industristandarddimensjoner, og er maskindeler klare for installasjon. Den sylindriske bøssingen har bakside på innsiden og utsiden som støtter glidelaget i midten. Sylindriske foringer er sterkere enn lagre og tåler høyere krefter enn metalllager, noe som gjør dem ideelle for enveis variable belastninger, svingebevegelser og aksiale styrelagre.

Sylindrisk glidebøssing

Flensgjennomføring

Flensforinger er nesten identiske med sylindriske foringer, men med en åpenbar forskjell: de har en flens i den ene enden. Flenser kan brukes til en rekke formål, fra montering av bøssing eller justering til praktisk installasjon. Vanligvis brukt i applikasjoner med gjennomgående bolter, tillater de bruk av bolter med mindre diameter for å redusere vekten uten å resultere i mindre festestøtteoverflate for boltveggen, samtidig som de reduserer belastningen på monteringsboltens gjenger.

Flensgjennomføring

Trykkskive

Selve skyveskiven er ikke en bøssing, men den er en veldig viktig komponent. De er i utgangspunktet flate skiver som sitter mellom den faste komponenten og rulleflaten og støtter aksiale belastninger eller side-til-side-bevegelse på akselen, og begrenser enhver bevegelse langs akselen. De danner en overflate som lageret eller bøssingen støttes på.

Trykkskive

Skyveplater

Skyveplater er vanlige komponenter som brukes i verktøy- og formproduksjon. De har lite vedlikehold og er populære i bransjer som bilindustri, maskinteknikk, løfting, sveiseteknologi, sprøytestøpemaskiner og transportørteknologi. Glideplater regnes som lineære lagre og kan være forlengelsesskjøter av broer eller andre mekaniske komponenter. Prinsippet ligner veldig på et lager eller en bøssing. En av platene er stasjonær og den andre glir mot den for å motstå ekspansjon eller sammentrekning. Skateboards kan lages av en rekke materialer, fra stål til PTFE og TEF-MET.

Foringsbelastning og fartsgrenser

Bøssinger brukes vanligvis for tyngre belastninger og lavere hastigheter. Industrielle maskiner drar nytte av slitesterke foringer som tåler omfattende lastoverføring og sjokkbelastninger. For gjennomføringer må friksjonsoppvarming vurderes. De to hovedfaktorene som påvirker varme er enhetstrykk (P) og overflatehastighet (V). Produktet av enhetstrykk og overflatehastighet er trykkhastighet (PV). For å finne ut om en bøssing er egnet for enhver bruk, finn først den begrensende PV-verdien fra produsenten. For sikker drift må PV-verdien beregnet av applikasjonen være under produsentens grense PV-verdi.

Beregn PV-verdien til applikasjonen: PV=P×V
Bestem overflatehastighet (V): V=0.262×rpm×D Rpm = akselomdreininger per minutt D = akseldiameter (tommer)
Bestem trykk (P): P = Total belastning (lbs) / kontaktareal (in²) Kontaktområde = D (akseldiameter i tommer) x L (huslengde)

Effekten av å begrense PV-verdien kan sees i denne grafen, som sammenligner hastighet versus belastning for bronse- og nyloilforinger. I en intern ingeniørstudie ble Reliance Foundrys R-3320 slipeskiver brukt med Nycast Nyloil og C93200 bronsebøssinger for å teste effekten av PV-grensene til bøssingene. Som nevnt tidligere, brukes foringer vanligvis for tyngre belastninger ved lavere hastigheter. Dette er tydelig i diagrammet siden ingen av bøssingene er i stand til å håndtere betydelige belastninger ved høye hastigheter. Jo høyere hastighet, jo lavere lastekapasitet. P-maks (psi) og V-maks (fpm)-verdier er gitt av produsenten for hvert produkt. P-maks er maksimal belastning ved 0 rpm og V-max er maks hastighet ved lett belastning (maksimal aksel rpm). For praktiske bruksområder, sammenligne de beregnede P-, V- og PV-verdiene med de maksimale toleransene for å bestemme om bøssingen vil fungere. Sørg for at bøssingen fungerer innenfor et område under den begrensende PV-kurven.

Bøssinger vs lagre

Det er en rekke faktorer som avgjør om en bøssing eller et lager er egnet for din spesifikke bruk. Hver har sine fordeler og ulemper som må tas i betraktning under utvelgelsesprosessen.

Fordeler med foringer

  • Mens en bøssing teknisk sett er en type lager, er det en enkelt komponent designet for å støtte en aksel. Den opererer ved å skyve bevegelse mellom bevegelige overflater, og gir ekstremt lav friksjonsbevegelse, og minimerer dermed strømforbruk, støy og slitasje på deler.

  • Som en enkelt komponent har foringer fordeler fremfor lagre under montering og er rimeligere. De har en tendens til å være selvsmørende og gir roligere drift enn de fleste lagre.

Ulemper med foringer

  • Bøssingen må overvinne statisk friksjon, kjent som stick and slip, før den kan bevege seg, spesielt når det lineære bevegelsessystemet er slitt eller feiljustert, noe som får bøssingen til å bevege seg i en uberegnelig, ujevn bevegelse.

  • Bøsninger, spesielt billigere, har en tendens til å ha bredere toleranser og har derfor en mindre presis passform på glatte stenger.

Fordeler med lagre

  • Lagre gir generelt jevnere bevegelse enn foringer, og overvinner stikk ved å rulle i stedet for å gli.

  • De har en tendens til å være nøyaktig produsert enn foringer, med strammere toleranser for bedre passform, noe som resulterer i mindre slep og spill.

  • Lagre gir også betydelige fordeler i forhold til foringer i høyhastighetsmiljøer.

Lager Ulemper

  • Høy kostnad sammenlignet med foringsrørkostnad (omtrent seksti ganger).

  • Krever omfattende vedlikehold, ofte inkludert smøring

  • Høy operasjonslyd

  • Feil installerte eller skadede lagre kan forårsake skade på andre komponenter hvis de sprekker.

Valg mellom lagre vs foringer

Faktorer du må huske på når du skal velge mellom foringer eller lagre, bør inkludere følgende (i preferanserekkefølge):

  • Hastighet og belastning: Vil hjulet bære en tyngre last ved lavere hastigheter eller en lettere last ved høyere hastigheter? Der høy hastighet er en faktor, gir lagre en bedre løsning, mens bøssinger reagerer godt på lavhastighets- og tungbelastningsapplikasjoner.

  • Smidig håndtering: Lagre er et bedre valg for jevnere drift på grunn av "stick-slip", et vanlig problem med foringer.

  • Vedlikehold/smøring: Vedlikeholdsfrie applikasjoner med selvsmørende evner, spesielt i tørrmat- og tekstilindustrien, favoriserer ofte gjennomføringer.

  • Driftsstøy: Når stillegående drift er en nøkkelfaktor, er bøssinger generelt mer stillegående enn lagre.

  • budsjett: Budsjett er en nøkkelfaktor da bøssinger vanligvis koster mye mindre enn lagre, noe som gjør dem til et kostnadseffektivt alternativ. Bøsninger har en tendens til å koste seks til ti ganger mindre enn lagre.

Når du velger mellom lagre og foringer, må den spesifikke applikasjonen, driftsmiljøet og ulike driftsforhold og begrensninger vurderes. Å forstå fordelene og ulempene ved hver type kan bidra til å avgjøre hvilken type som gir den beste løsningen. Enten du leter etter foringer eller lagre, lær hvorfor hvert produkt eksisterer og hvilke fordeler de gir. Aubearing kan hjelpe deg å ta et godt valg. Hvis du trenger et produkt som tåler langvarig bruk ved tyngre belastninger og høyere hastigheter, så er lagre det beste valget. Men hvis du ikke trenger noe for intenst, er det nok med en bøssing. Generelt sett er bøssinger kostnadseffektive enn lagre, så hvis du har et stramt budsjett, er bøssinger også et godt alternativ! Bunnlinjen, når det kommer til valg av lager og bøssing, avhenger det virkelig av dine applikasjonsbehov.