Kuidas valida laagrit

Tänapäeval on saadaval palju erinevat tüüpi laagreid, mille erinevuste kohta on väga vähe teavet.Võib-olla olete endalt küsinud: "Milline laager on teie rakenduse jaoks parim?"Või "kuidas laagrit valida?"See artikkel aitab teil neile küsimustele vastata.
Kõigepealt peate teadma, et enamik veereelemendiga laagreid jaguneb kahte suurde rühma:

Kuullaagrid
Rull-laagrid
Nendes rühmades on laagrite alamkategooriaid, millel on jõudluse parandamiseks ainulaadsed omadused või optimeeritud konstruktsioon.
Selles artiklis käsitleme nelja asja, mida peate oma rakenduse kohta teadma, et valida õige laagritüüp.

Leidke laagrite koormus ja kandevõime
Laagri koormusi määratletakse üldiselt reaktsioonijõuna, mille komponent kasutamisel laagrile avaldab.
Oma rakendusele sobiva laagri valimisel peaksite esmalt leidma laagri kandevõime.Kandevõime on koormuse suurus, mida laager talub ja on laagri valikul üks olulisemaid tegureid.
Laagrite koormused võivad olla aksiaalsed (tõukejõu), radiaalsed või kombineeritud.
Aksiaalne (või tõukejõu) laagrikoormus on siis, kui jõud on paralleelne võlli teljega.
Radiaalne laagrikoormus on siis, kui jõud on võlliga risti.Siis on kombineeritud laagrikoormus siis, kui paralleelsed ja risti olevad jõud tekitavad võlli suhtes nurkjõu.

Kuidas kuullaagrid koormust jaotavad
Kuullaagrid on konstrueeritud sfääriliste kuulidega ja suudavad jaotada koormusi keskmisele pinnale.Tavaliselt töötavad need paremini väikeste ja keskmise suurusega koormate puhul, jaotades koormusi ühe kontaktpunkti kaudu.
Allpool on kiirviide laagrikoormuse tüübi ja töö jaoks parima kuullaagri kohta:
Radiaalsed (võlliga risti) ja kerged koormused: valige radiaalsed kuullaagrid (tuntud ka kui sügava soonega kuullaagrid).Radiaallaagrid on turul ühed levinumad laagritüübid.
Aksiaalsed (tõukejõu) (võlliga paralleelsed) koormused: valige tõukejõu kuullaagrid
Kombineeritud, nii radiaalsed kui ka aksiaalsed koormused: valige nurkkontaktlaager.Kuulid puutuvad jooksurajaga kokku nurga all, mis toetab paremini kombineeritud koormusi.
Rull-laagrid ja laagrite koormus
Rull-laagrid on konstrueeritud silindriliste rullidega, mis suudavad jaotada koormusi suuremale pinnale kui kuullaagrid.Tavaliselt töötavad need paremini suure koormusega rakendustes.

Allpool on kiirviide laagrikoormuse tüübi ja töö jaoks sobivaima rull-laagri kohta:
Radiaalsed (võlliga risti) koormused: valige standardsed silindrilised rull-laagrid
Aksiaalsed (tõukejõu) (võlliga paralleelsed) koormused: valige silindrilised tõukejõu laagrid
Kombineeritud, nii radiaal- kui aksiaalkoormused: Valige koonusrull-laager
Pöörlemiskiirused
Teie rakenduse pöörlemiskiirus on järgmine tegur, mida laagri valimisel arvestada.
Kui teie rakendus töötab suurel pöörlemiskiirusel, on tavaliselt eelistatud kuullaagrid.Need toimivad paremini suurematel kiirustel ja pakuvad suuremat kiirusvahemikku kui rull-laagrid.
Üks põhjus on see, et veereelemendi ja jooksuteede vaheline kontakt kuullaagris on kontaktjoone asemel punkt, nagu rull-laagrite puhul.Kuna veerevad elemendid suruvad üle pinna rulludes jooksurada, tekib kuullaagrite punktkoormuses palju vähem pinnadeformatsioone.

Tsentrifugaaljõud ja laagrid
Teine põhjus, miks kuullaagrid on kiirete rakenduste jaoks paremad, on tsentrifugaaljõudude tõttu.Tsentrifugaaljõud on defineeritud kui jõud, mis surub ümber keskpunkti liikuvale kehale väljapoole ja tekib keha inertsist.
Tsentrifugaaljõud on peamine laagri kiirust piirav tegur, kuna see muutub laagri radiaal- ja aksiaalkoormuseks.Kuna rull-laagritel on suurem mass kui kuullaagritel, tekitab rull-laager suurema tsentrifugaaljõu kui sama suurusega kuullaager.

Vähendage tsentrifugaaljõudu keraamiliste kuulide materjaliga
Mõnikord on rakenduse kiirus suurem kui kuullaagri kiirus.
Kui see juhtub, on lihtne ja levinud lahendus vahetada kuullaagri materjal teraselt keraamikale.See hoiab laagri suuruse samaks, kuid pakub ligikaudu 25% suuremat kiirust.Kuna keraamiline materjal on terasest kergem, tekitavad keraamilised kuulid igal kiirusel väiksema tsentrifugaaljõu.

Kiired rakendused töötavad kõige paremini nurkkontaktlaagritega
Nurkkontaktlaagrid on kiirete rakenduste jaoks parim laagrivalik.Üks põhjus on see, et pallid on väiksemad ja väiksemad pallid kaaluvad vähem ja toodavad pöörlemisel vähem tsentrifugaaljõudu.Nurkkontaktlaagritel on ka laagritele sisseehitatud eelkoormus, mis töötab tsentrifugaaljõududega, et kuulid laagris korralikult veeretada.
Kui projekteerite kiiret rakendust, siis soovite suure täpsusega laagrit, tavaliselt ABEC 7 täpsusklassis.
Väiksema täpsusega laagril on selle valmistamisel rohkem ruumi kui ülitäpsel laagril.Seega, kui laagrit kasutatakse suurel kiirusel, veerevad kuulid kiiresti üle laagrite käiguraja väiksema töökindlusega, mis võib viia laagri rikkeni.
Kõrge täpsusega laagrid on valmistatud rangete standardite järgi ja nende tootmisel on tehnilistest andmetest väga vähe kõrvalekaldeid.Kõrge täpsusega laagrid on usaldusväärsed kiirete rakenduste jaoks, kuna need tagavad hea kuuli ja võidusõiduraja koostoime.

Laagri läbikulu ja jäikus
Laagri väljavool on kogus, mille võll pöörleb oma geomeetrilisest keskpunktist.Mõned rakendused, näiteks lõiketööriistade spindlid, võimaldavad selle pöörlevatel komponentidel esineda vaid väikeseid kõrvalekaldeid.
Kui projekteerite sellist rakendust, valige ülitäpne laager, kuna see põhjustab süsteemi väiksemaid tõrkeid, kuna laager on valmistatud kitsast tolerantsist.
Laagri jäikus on vastupidavus jõule, mis põhjustab võlli kõrvalekaldumise oma teljest ja mängib võtmerolli võlli väljajooksu minimeerimisel.Laagri jäikus tuleneb veereelemendi ja jooksuraja koostoimest.Mida rohkem rullelement surutakse jooksurajale, põhjustades elastset deformatsiooni, seda suurem on jäikus.

Laagrite jäikus liigitatakse tavaliselt järgmiselt:
Aksiaalne jäikus
Radiaalne jäikus
Mida suurem on laagri jäikus, seda rohkem jõudu on vaja võlli liigutamiseks kasutamise ajal.
Vaatame, kuidas see täppisnurkkontaktlaagritega töötab.Need laagrid on tavaliselt varustatud sisemise ja välimise jooksutee vahelise nihkega.Kui nurkkontaktlaagrid on paigaldatud, eemaldatakse nihe, mille tõttu pallid pressivad sõidurada ilma välise rakendusjõuta.Seda nimetatakse eelkoormamiseks ja protsess suurendab laagrite jäikust isegi enne, kui laager näeb mingeid rakendusjõude.

Laagrite määrimine
Oma laagrite määrimisvajaduste tundmine on õigete laagrite valimisel oluline ja seda tuleb rakenduse kavandamisel varakult arvesse võtta.Vale määrimine on üks levinumaid laagririkke põhjuseid.
Määrimine tekitab veereelemendi ja laagri jooksutee vahele õlikile, mis aitab vältida hõõrdumist ja ülekuumenemist.
Levinuim määrdeliik on määre, mis koosneb paksendava ainega õlist.Paksendaja hoiab õli paigal, nii et see ei lahku laagrist.Kui kuul (kuullaager) või rull (rull-laager) veereb üle määrdeaine, eraldub paksendaja, jättes veereelemendi ja laagrite vahele vaid õlikile.Pärast rullelemendi möödumist liidetakse õli ja paksendaja uuesti kokku.
Kiirete rakenduste puhul on oluline teada õli ja paksendaja eraldumise ja uuesti liitumise kiirust.Seda nimetatakse rakenduse või laagri n*dm väärtuseks.
Enne määrde valimist peate leidma oma rakenduse ndm väärtuse.Selleks korrutage oma rakenduste pöörded laagris olevate kuulide keskpunkti läbimõõduga (dm).Võrrelge oma ndm väärtust määrde maksimaalse kiiruse väärtusega, mis asub andmelehel.
Kui teie n*dm väärtus on suurem kui määrde maksimaalse kiiruse väärtus andmelehel, siis ei suuda määre tagada piisavat määrimist ja tekib enneaegne rike.
Teiseks suure kiirusega rakenduste määrimisvõimaluseks on õliudusüsteemid, mis segavad õli suruõhuga ja seejärel süstivad seda laagrite jooksurada mõõdetud intervallidega.See valik on kulukam kui määrdega määrimine, kuna see nõuab välist segamis- ja doseerimissüsteemi ning filtreeritud suruõhku.Kuid õliudusüsteemid võimaldavad laagritel töötada suurematel kiirustel, tekitades samal ajal vähem soojust kui määritud laagrid.
Madalama kiirusega rakenduste puhul on tavaline õlivann.Õlivann on siis, kui osa laagrist on õlisse sukeldatud.Ekstreemsetes keskkondades töötavate laagrite puhul võib naftapõhise määrdeaine asemel kasutada kuiva määrdeainet, kuid laagri eluiga on tavaliselt lühenenud, kuna määrdeaine kile aja jooksul laguneb.Määrdeaine valimisel tuleb arvestada veel paari teguriga, vaadake meie põhjalikku artiklit „Kõik, mida pead teadma laagrite määrimise kohta.

Kokkuvõte: Kuidas valida laagrit
Kuidas valida oma rakendusele sobiv laager:

Leidke laagrite koormus ja kandevõime
Esiteks tehke kindlaks laagrikoormuse tüüp ja suurus, mille teie rakendus laagrile avaldab.Väikesed ja keskmise suurusega koormad töötavad tavaliselt kõige paremini kuullaagritega.Suure koormuse rakendused töötavad tavaliselt kõige paremini rull-laagritega.

Teadke oma rakenduse pöörlemiskiirust
Määrake oma rakenduse pöörlemiskiirus.Suured kiirused (RPM) töötavad tavaliselt kõige paremini kuullaagritega ja madalamad kiirused töötavad tavaliselt kõige paremini rull-laagritega.

Laagri läbilöögi ja jäikuse tegur
Samuti soovite kindlaks teha, millist käivitamist teie rakendus võimaldab.Kui rakendus lubab esineda vaid väikseid kõrvalekaldeid, on kuullaager tõenäoliselt teie parim valik.

Leidke oma laagrivajadustele sobiv määrdeaine
Kiirete rakenduste puhul arvutage oma n*dm väärtus ja kui see on suurem kui määrde maksimaalne kiirus, ei suuda määre tagada piisavat määrimist.On ka teisi võimalusi, näiteks õli udustamine.Madala kiirusega rakenduste jaoks on õlivann hea valik.
Küsimused?Meie kohapealsed insenerid tahaksid teiega koostööd teha ja aidata teil valida teie rakenduse jaoks parima laagri.