Днес има много различни видове лагери, но има малко информация за разликите между тях. Може би сте се питали "Кой лагер е най-подходящ за вашето приложение?" или „Как да избера лагер?
1. Класификация на лагерите
Първо, трябва да знаете, че повечето лагери с търкалящи елементи попадат в две големи категории:
Сачмени лагери Ролкови лагери
В рамките на тези групи има подкатегории лагери с уникални характеристики или оптимизиран дизайн за подобряване на производителността. Отлична производителност, устойчивост на висока температура, супер здравина и т.н. в света на новите материали.
2. Потвърдете четирите неща в приложението и изберете правилния тип лагер
1. Намерете натоварването на лагера и товароносимостта
Натоварването на лагера обикновено се определя като силата на реакция, която даден компонент упражнява върху лагера, когато се използва.
Когато избирате правилния лагер за вашето приложение, първо трябва да определите носещата способност. Капацитетът на натоварване е количеството натоварване, което един лагер може да издържи и е един от най-важните фактори при избора на лагер.
Първо, разберете вида и размера на натоварването на лагера, което вашето приложение ще окаже върху лагера. Сачмените лагери обикновено са най-подходящи за малки до средни натоварвания. Тежките приложения обикновено са най-подходящи за ролкови лагери.
Натоварванията на лагера могат да бъдат аксиални (опорни), радиални или комбинирани. Аксиалните (или осовите) лагерни натоварвания са, когато силата е успоредна на оста на вала.
Радиалното натоварване на лагера е, когато силата е перпендикулярна на вала. Тогава комбинираното натоварване на лагера е, когато успоредните и перпендикулярните сили създават ъглова сила спрямо вала.
Сачмените лагери са проектирани със сферични сачми за разпределяне на натоварването върху средно голяма повърхност. Те обикновено са по-подходящи за малки до средни натоварвания, разпределяйки товара през една точка на контакт.
Ето бърза справка за видовете натоварване на лагерите и най-добрия сачмен лагер:
Радиални (перпендикулярни на оста) и леки натоварвания:
Изберете радиални сачмени лагери (известни също като сачмени лагери с дълбок канал). Радиалните лагери са едни от най-често срещаните видове лагери на пазара.
Аксиално (тяга) (успоредно на оста) натоварване:
Избор на аксиален сачмен лагер
Комбинирани радиални и аксиални натоварвания:
Изберете ъглови контактни лагери. Топките контактуват с каналите под ъгъл, който поддържа по-добре комбинираното натоварване.
Комбинирани радиални и аксиални натоварвания:
Изберете конусни ролкови лагери
снимка
2. Знайте скоростта на вашето оборудване за нанасяне
Определя скоростта на въртене на приложението. Високите скорости (RPM) обикновено са най-добри със сачмени лагери, докато ниските скорости обикновено са най-добри със сачмени лагери. Скоростта на въртене на оборудването за нанасяне е фактор, който трябва да се има предвид при избора на лагери.
Сачмените лагери обикновено са първият избор, ако вашето приложение ще работи при високи скорости на въртене. Те се представят по-добре при по-високи скорости и предлагат по-висок диапазон на скоростта от ролковите лагери.
Една от причините е, че контактът между търкалящите се елементи и каналите в сачмен лагер е точка, а не линия на контакт, точно като ролков лагер. Тъй като търкалящите се елементи се притискат в каналите, докато повърхностите се търкалят, възниква много по-малко повърхностна деформация при точкови натоварвания в сачмените лагери.
Друга причина сачмените лагери да са по-добри за високоскоростни приложения е центробежната сила. Центробежната сила се определя като силата, която избутва обект, движещ се около център навън, и се създава от инерцията на обекта. Центробежната сила е основният ограничаващ фактор за скоростта на лагера, защото се превръща в радиални и аксиални натоварвания върху лагера. Тъй като масата на ролковия лагер е по-голяма от тази на сачмен лагер, ролковият лагер ще генерира по-високи центробежни сили от сачмен лагер със същия размер.
Понякога скоростта на приложеното оборудване е по-висока от номиналната скорост на сачмения лагер.
Ако това се случи, просто и обичайно решение е да смените материала на сачмените лагери от стомана на керамика. Това запазва размера на лагера същия, но увеличава номиналната скорост с около 25 процента. Тъй като керамичните материали са по-леки от стоманата, керамичните топки генерират по-малко центробежна сила при дадена скорост.
Ъгловите контактни лагери са най-подходящи за високоскоростни приложения
Ъгловите контактни лагери са най-добрият избор за лагери за високоскоростни приложения. Една от причините е, че топките са по-малки, по-малките топки тежат по-малко и се въртят с по-малко центробежна сила. Лагерите с ъглов контакт също имат вградено предварително натоварване на лагера, което работи с центробежна сила, за да върти правилно сачмите в лагера.
Ако проектирате за високоскоростни приложения, тогава ще ви трябват високопрецизни лагери, обикновено в рамките на класа на точност ABEC 7
Лагерите с по-ниска прецизност се произвеждат с повече "пространство за мърдане" в сравнение с лагерите с висока точност. Следователно, когато лагерът се използва при висока скорост, топките се търкалят бързо по пистата на лагера, намалявайки надеждността, което води до повреда на лагера. Лагерите с висока точност се произвеждат по строги стандарти и се произвеждат с минимално отклонение от спецификацията. Високопрецизните лагери са надеждни за бързо работещи приложения, защото осигуряват добро взаимодействие на сачмата и каналите.
3. Фактори на биене и твърдост на лагера
Биенето на лагера е количеството, което вал обикаля от своя геометричен център, докато се върти. Някои приложения, като инструментални шпиндели, позволяват само малки отклонения във въртящите се компоненти. Ако проектирате за такова приложение, тогава изберете лагер с висока точност, тъй като лагерът е произведен с много строги допуски и ще доведе до по-малко биене на системата.
Твърдостта на лагера е устойчивостта на сили, които карат вала да се отклони от оста си и играе ключова роля за минимизиране на биенето на вала. Твърдостта на лагерите идва от взаимодействието на търкалящите се елементи с релсите. Колкото повече търкалящите елементи се притискат в пистата, възниква еластична деформация и твърдостта е по-висока.
Твърдостта на лагерите обикновено се класифицира, както следва:
Аксиална твърдост
радиална твърдост
Колкото по-висока е твърдостта на лагера, толкова по-голяма е силата, необходима за преместване на използвания вал.
Нека да видим как работи с прецизни ъглови контактни лагери. Тези лагери обикновено имат производствени отмествания между вътрешния и външния пръстен. Когато са монтирани ъглови контактни лагери, изместването се елиминира, което кара сачмите да се притискат в каналите без каквато и да е външна сила. Това се нарича предварително натоварване и процесът увеличава твърдостта на лагера дори преди лагерът да изпита някаква приложена сила.
4. Намерете правилния лубрикант за нуждите на лагерите на оборудването за нанасяне
Познаването на вашите нужди от смазване на лагери е важно за избора на правилния лагер и трябва да се има предвид на ранен етап при проектирането на оборудването за прилагане. Неправилното смазване е една от най-честите причини за повреда на лагерите.
Смазването създава маслен филм между търкалящите се елементи и каналите на лагерите, което помага за предотвратяване на триене и прегряване.
Най-често срещаният тип смазване е грес, която се състои от масло със сгъстител. Сгъстителят задържа маслото на място, така че да не напуска лагера. Когато топките (съчмените лагери) или ролките (ролковите лагери) се търкалят върху греста, сгъстителят се отделя, оставяйки само маслен филм между търкалящите се елементи и каналите на лагерите. След като търкалящите тела преминат, маслото и сгъстителят се рекомбинират.
За високоскоростни приложения е важно да знаете колко бързо маслото и сгъстителят се разделят и добавят отново. Това се нарича стойност на приложение или лагер n*dm. Преди да изберете грес, трябва да намерите стойността на n dm за вашето приложение. За да направите това, умножете RPM на приложението си по диаметъра (dm) на центъра на топката в лагера. Сравнете стойността на n dm със стойността на максималната скорост за греста в информационния лист.
Ако вашата стойност n*dm е по-висока от стойността на максималната скорост на греста в листа с данни, греста няма да осигури адекватно смазване и ще настъпи преждевременна повреда.
Друга опция за смазване за високоскоростни приложения е система с маслена мъгла, която смесва масло със сгъстен въздух и го инжектира в лагерните пръстени на дозирани интервали. Тази опция е по-скъпа от смазването с грес, защото изисква външна система за смесване и дозиране и филтриран въздух под налягане. Системите с маслена мъгла обаче позволяват на лагерите да работят при по-високи скорости, като същевременно генерират по-малко топлина от смазаните лагери.
За приложения с ниска скорост често се използват маслени бани. Маслена баня е, когато част от лагера е потопена в масло. За лагери, които ще работят в екстремни среди, могат да се използват сухи смазочни материали вместо смазочни материали на петролна основа, но поради естеството на смазочните филми, които се разпадат с течение на времето, животът на лагерите често се намалява. Има няколко други фактора, които трябва да имате предвид, когато избирате смазка за вашето приложение.
