Използването на търкалящи лагери в механизмите позволява да се произвеждат машини с по-висок клас на точност. Машините, базирани на тези конструктивни елементи, са по-надеждни и имат по-дълъг експлоатационен живот. Освен това използването им намалява оперативните разходи.
Възможностите на възела, в който се използва търкалящият лагер, се определят от това колко точно е монтирана тази част. Разстоянието от основата до оста на въртене и от основата до края на вала, както и радиалното и крайното отклонение трябва да бъдат в определени граници на точност.
По време на процеса на сглобяване е необходимо да се стремите лагерните пръстени да не се деформират. форма седалкив корпуса на лагера и на вала трябва да отговарят на формата и грапавостта Технически изисквания, без драскотини или драскотини.
Разлики от плъзгащи лагери
В механизмите има два вида движещи се части: лагери, базирани на триене при плъзгане, и лагери, базирани на триене при търкаляне.
При използването на първия работните повърхности на корпуса и вала взаимно се движат и взаимодействат, като са разделени най-често от смазки и плъзгаща се втулка. Опората работи, когато има чисто плъзгане в частите, които влизат в контакт.
Във втората версия на опорите търкалящите елементи (те могат да бъдат ролки или топки) се поставят в пролуката между повърхностите, които се движат взаимно. В този случай лагерите работят чрез триене при търкаляне. В такива случаи, вместо бронзови, бабитови или пластмасови втулки в лагери, където се прилага триене при търкаляне, сачмени или ролкови лагериот стомана.
В съответствие с естеството на натоварването на опорите за въртене те биват радиални, когато върху опората действа радиално натоварване, натиск, когато опората е подложена само на аксиални натоварвания, и радиално-натискане, когато и двата вида натоварвания действат върху подкрепят заедно.
Всеки тип опора се характеризира със своя размер, дизайн, спецификацииза производство, монтаж и поддръжка.
Търкалящите лагери и плъзгащите лагери имат различен механизъм за устойчивост на движение и за определяне на износването на частите на подвижните лагери. Типът на необходимия възел се определя въз основа на оценка на работния процес на механизма или отделните му възли.
Предимства и недостатъци
Търкалящите и плъзгащите лагери имат както плюсове, така и минуси. Търкалящите лагери могат да бъдат предпочитани пред плъзгащите лагери поради по-ниското ниво на триене при ниски скорости и при стартиране от място. Също така, търкалящите лагери имат по-малки размери по осите, което улеснява сглобяването на конструкциите на самонастройващите се лагери, без да изисква продължително време за труден индивидуален монтаж на втулките и тяхното разработване. Това е особено важно за цапфи с големи диаметри, работещи при големи натоварвания, с високи скорости на въртене и температури.
При използване на търкалящ лагер се подобрява качеството на смазване на машинните части и възли, подобрява се качеството на тяхната поддръжка, удължава се живота на опорните повърхности на шийките на цилиндрите и валовете. По този начин те са най-подходящи за по-голямата част от опорите на оборудването.
Вярно е, че в допълнение към предимствата, търкалящите лагери имат редица недостатъци.
Например големи размери. Такива структурни елементи са широко представени в машиностроителното оборудване, произвеждат се в малки партиди и са много скъпи. Търкалящият лагер е по-нисък от конкурентите по параметри като радиални размери, тегло и твърдост.
Много е трудно да ги изберете правилно, когато високите скорости на въртене се комбинират с действието на високи натоварвания. Добре известно е, че с увеличаване на натоварването и скоростта на въртене на агрегата, неговата издръжливост намалява. Например, ако натоварването се увеличи с една четвърт спрямо предишното, тогава експлоатационният живот се намалява наполовина, а ако натоварването се удвои, издръжливостта става 10 пъти по-малка.
Маркировка и размери съгласно GOST
Изискванията за възлите и частите са формулирани от GOST. Търкалящите лагери са описани в GOST 520-2002.
Следните параметри формират основата на символите:
- диаметърът, който има отворът на лагера;
- серии от ширини (или височини) и серии от диаметри;
- видове лагери;
- техническо изпълнение.
Как правилно да определите размерите на търкалящите лагери чрез маркиране? Таблицата с обозначения ще ви помогне да се справите с тази задача.
Всички горепосочени параметри са обозначени със знаци (или цифри). От какви числа се състои маркировката на лагера зависи от местата, които те заемат в нея символако се чете отляво надясно:
Размери
За да разберете как размерите на лагерите зависят от тяхната серия, таблицата с размери на лагерите позволява. Тя ви позволява да свържете серията с външния и вътрешния диаметър и ширина.
Размери на търкалящи лагери. Маса 1.
ширина | Външен диаметър | Вътрешен диаметър | |
Това е таблица на търкалящите лагери, една от многото таблици, които описват този видструктурни елементи.
Класификация
Един от признаците, по които се класифицират търкалящите лагери, е формата на търкалящите се тела. В съответствие с него лагерите могат да бъдат сачмени и ролкови. Търкалящите се топки, както подсказва името, имат изключително сферична форма. Ролковите търкалящи тела могат да бъдат цилиндрични, бъчвообразни или конусовидни.
Следващият признак за класификация е посоката на натоварването, възприемано от търкалящия лагер. от дадена функцияразграничете лагерите:
- радиални, които възприемат само радиални или предимно радиални натоварвания;
- радиална тяга, способна да възприема както радиални, така и аксиални натоварвания.
Трябва да се отбележи, че регулируемите лагери не могат да функционират без натоварване на ос. Тягата е в състояние да възприема само аксиални сили. Упорно-радиален тип работа както с аксиални, така и с малки радиални натоварвания.
Съществува и класификация на търкалящите лагери в зависимост от това от колко реда търкалящи елементи се състоят. Те са едноредови и двуредови.
В съответствие с такава характеристика като чувствителност към несъосност се разграничават самонастройващи се лагери. Те могат да функционират нормално, дори ако възникне отклонение до 3 °.
Толерантност и система за кацане
Търкалящите лагери са широко използвани. Произвеждат се в специални заводи и имат пълна взаимозаменяемост по отношение на повърхностите, които се определят от диаметрите на пръстените: D - външен диаметър на външния пръстен и d - вътрешен диаметър на вътрешния пръстен.
Взаимозаменяемостта на търкалящите лагери зависи от изискванията за точност:
- точност на ширината на пръстена B;
- точност на диаметрите на пръстените d, D;
- точност на повърхностите на пръстените;
- радиално и аксиално биене на каналите, което определя точността на въртене;
- точността на празнината, която се образува при работните параметри между коловозите и търкалящите се тела.
Точността на монтажните единици се определя от GOST. Търкалящите лагери трябва да отговарят на изискванията за точност на GOST 520-89, според които има 5 класа на тяхната точност: 0; 6; 5; 4; 2. Повечето от механизмите използват възли с клас на точност 0. Възлите с класове на точност над нула се използват на високи скоростивъртене и в ситуации, които изискват висока точност на въртене на вала (например при прецизни металорежещи машини). Класът на точност се посочва преди маркирането с тире.
За да се поддържа взаимозаменяемостта на търкалящите лагери, средната конусност и овалност на повърхностите на отвора и пръстена не трябва да бъде повече от половината от допустимото отклонение за средните диаметри Dc, dc. Тези параметри се изчисляват като средноаритметична стойност на максималния и минималния диаметър, които се измерват в 2 крайни секции на пръстена.
Следователно допустимите отклонения на търкалящите лагери се приписват на размерите:
- D и d;
- DC и DC;
Допустимите отклонения на пръстените се определят само от класа на точност на лагера и неговите размери, независимо от свойствата на връзката към вала и корпуса. Така се постига намаляване на обхвата на лагерите. Параметрите на свързване на пръстените с вала и корпуса се определят чрез промяна на допусковите полета на вала и отвора.
Напасванията на търкалящите лагери трябва да бъдат определени по такъв начин, че пръстенът, който се върти, да седи с намеса, която да предотврати навлизането и приплъзването на пръстена по опорната повърхност по време на работа в натоварен режим.
Кацанията зависят от такива фактори:
- клас на точност;
- вид и размер на товарите;
- тип натоварване.
Натоварването може да бъде локално, циркулационно и осцилаторно.
В случай на локално натоварване, само радиално натоварване с постоянна величина и посока действа в една точка върху опорната повърхност на лагера, прехвърлено към една точка на повърхността на корпуса или вала.
Пръстенът, натоварен по този начин, трябва да се монтира така, че да има празнина и след това постепенно да се завърти пръстенът, като се избягва локалното развитие на пръстена, вала и корпуса.
Ако възникне циркулиращо натоварване, само радиалното натоварване, предавано по цялата обиколка на лагерния пръстен, се упражнява и се поема последователно от корпуса или повърхността на вала. Пръстенът, който изпитва циркулационно натоварване, се монтира върху корпуса или вала с намеса.
Когато възникне колебателно натоварване, влизат в действие две различни радиални натоварвания. Единият от тях е с постоянна величина и посока, а другият се върти. Резултатът от тези натоварвания засяга ограничен участък от каналите на пръстените, като се прехвърля към някаква част на опорната повърхност на корпуса или вала.
Изчисляване
Изчисляването на търкалящите лагери за издръжливост се извършва по метода на умора и за предотвратяване на пластични деформации.
За постоянен режим тези структурни елементи се изчисляват според еквивалентното динамично натоварване, като се вземат предвид естеството и посоката на силите, действащи върху възела. Приема се, че еквивалентният товар осигурява същия експлоатационен живот, както при реални условия на натоварване.
Товароносимостта на лагерите се характеризира с такива параметри като основната динамична товароносимост C и основната статична товароносимост C0.
Първият е радиално или аксиално натоварване, което може да се издържи при експлоатационен живот от 1 милион оборота. Основна издръжливост - издръжливост при условия на 90% надеждност.
Очакваният живот може да се определи като брой обороти в милиони или часове работа, ако в резултат на това няма доказателства за умора на метала под формата на лющене или разцепване върху повърхностите на 90% от частите на партидата.
Едноредови сачмени лагери с дълбок канал
Най-популярният тип търкалящи лагери. Често се използва при конструирането на голямо разнообразие от оборудване. Сред тях са ролки на картонени машини, скоростни кутии, електродвигатели. Използва се за устойчивост на радиални натоварвания, но може да бъде подготвен и за приемане на двустранни аксиални натоварвания. Често те се използват изключително за аксиални натоварвания, особено ако броят на оборотите на вала е висок и не могат да се използват опорни лагери. Ако радиалната хлабина се увеличи, тогава аксиалната товароносимост на лагера също става по-голяма, тъй като в тази ситуация лагерите придобиват характеристиките на ъглови контактни лагери. Работата на лагерите е възможна, ако относителното отклонение на вътрешния и външния пръстен е не повече от 20 °.
Що се отнася до корпуса на търкалящите лагери, той най-често се изработва от сив чугун. Материалът за едноредови лагерни клетки е стоманено щамповане или антифрикционни материали като текстолит, месинг, бронз, дуралуминий. Напоследък полиамидните смоли се използват за производството на сепаратори. Ако лагерите са висок класпрецизни и масивни струговани клетки, чието центриране се извършва на външния пръстен при използване на ефективни режими на смазване, тогава тяхната работа е възможна дори при скорости на въртене, които надвишават ограничението, описано в справочниците.
Типове дизайн на едноредови радиални лагери:
- с една защитна шайба;
- с две защитни шайби;
- с жлеб на външния пръстен и пръстен за настройка;
- има регулиращ пръстен и защитна шайба;
- с едностранно и двустранно уплътнение;
- с жлеб за въвеждане на топки без клетка.
Сачмени лагери с един щит
Произвежда се изключително с клетки, направени чрез щамповане. Използването им при високи скорости е нежелателно. При работа с такива лагери, греси. Метален щит, който е притиснат в жлеб във външния пръстен, може да задържа грес само от едната страна. СЪС обратна странагреста, която е опакована в лагера, е ограничена от капачката или уплътнението в модула. Полученото пространство е частично запълнено със смазочни материали, избрани за специални условия на работа. Тази версия на конструкцията на частта винаги дава възможност да се провери (на мястото на капака или уплътнението) и да се извърши допълнително смазване по време на работа.
Сачмени лагери с два щита
Те имат същите сепаратори и параметри на скоростта като предишната част, но работната смазка на търкалящите лагери се полага между шайбите по време на монтажа във фабриката. Този тип монтаж се използва в ситуации, когато е невъзможно да се направи уплътнение в монтажа. Така дизайнът става по-прост и общото тегло на сглобката е намалено. Вътрешните части на такъв лагер не могат да бъдат проверени по време на работа.
Сачмени лагери с жлеб на външния пръстен
С помощта на разделен монтажен пръстен, който влиза в жлеба на пръстена отвън, е възможно да се фиксира лагерът вътре в корпуса, което не изисква ограничител на външния пръстен, в рамената на корпуса за опора. Въпреки това способността им да възприемат радиални натоварвания е много по-голяма, отколкото при аксиалните. Използването на регулиращи пръстени опростява дизайна, намалява размера на възлите и прави възможно пробиването през отворите на корпуса.
Уплътнени сачмени лагери
Лагерите с двустранно уплътнение са широко използвани. Това е гумена мембрана. Възлите, където се прилага това уплътнение, се характеризират с добра плътност. В резултат на това фабричната грес не изтича и навлизането на частици от трети страни в нея е изключено. Клетките на такива сачмени лагери обикновено са обработени текстолит или бронз. Въпреки че ги запечатва и тип контакт, те имат възможност да работят при по-високи обороти на въртене.
Запечатаните сачмени лагери често се използват в опорите на двигателя. В тези устройства прахът от четки се отделя толкова интензивно, че може бързо да доведе до счупване на други видове сачмени лагери.
Сачмени лагери с жлеб за поставяне на сачми без клетка
Тяхната разлика от другите лагери на класическия дизайн е наличието на фрезовани канали в страните на пръстените. През тези жлебове се вкарват топки. Тъй като такъв търкалящ лагер има повече сачми от лагер с клетка, това дава печалба в товароносимостта. Целта им е да работят при ниски скорости на въртене поради прекомерно триене на търкалящите тела в контакт. Когато има аксиални натоварвания, е по-добре да се откаже от използването им, тъй като под действието им топките често се изместват по отношение на оста на каналите.
Като конструктивна версия на такива сачмени лагери има възли, където има жлеб за поставяне на топки и защитни шайби.
Тези агрегати се използват без използване на смазка в сушилни камери и агрегати, които използват люлеещо движение.
Много съществуващи в момента механизми имат лагери, които им позволяват да се въртят. Следователно без тях не може да се извърши въртеливо движение. Но дори такава привидно незаменима, но в същото време незабележима част от механизма може да бъде различна както по размер, така и по технически характеристики, особено се взема предвид диаметърът, чиито размери обикновено са представени в таблицата. Но каквато и да е тази подробност, каквато и да изглежда и каквато и да е спецификации, той трябва да изпълнява само една задача - да осигури части с въртене или необходимото въртене.
Правила за работа с лагери
Лагерът трябва да е надежден, но понякога условията, при които трябва да се върти, не отговарят на нормалното му функциониране. Също така точно и условията могат да повлияят на факта, че лагерът дори в добри условияможе внезапно да се провали.
Ето защо съществуват специални правилаексплоатациятази част и те трябва да се приемат много сериозно, за да може вашата част да работи възможно най-дълго. Например, не трябва да го претоварвате и да се уверите, че работи само за определения период от време и не повече. Друго правило трябва да се има предвид, че трябва да бъде избран така, че да пасва идеално по размер, диаметър и други технически характеристики.
Например, по отношение на размера, можете да намерите разнообразие от лагери: от миниатюрни до най-гигантските размери. Има и друго разделение: високоскоростни, нискоскоростни, най-точни и други. Всички тези разделения зависят от това къде и как ще използвате този важен елемент от ротационното движение.
Конструкция на лагера
Продължавайки разговора за лагерите, не можете да пропуснете неговия дизайн. Но в самия елемент, който осигурява ротация, има много детайли, от които се състои. И всеки от тях трябва да се приема много сериозно, защото ако един от тях се повреди, по-нататъшната работа на лагера става просто невъзможна.
Аксесоари за лагери:
- Търкалящи се тела.
- Втулки.
- ядки.
- Шайби.
- Пръстени.
- винтове.
- Скоби.
- Балони.
Разбира се, този списък с лагерни части може да продължи безкрайно, но все пак си заслужава изучавайте на практика и разбирайте всеки елемент поотделноза да можете лесно да го намерите по-късно.
Видове лагери
Има няколко разделения на лагери различни видове. В основата на всяко такова разделение е някакъв знак, който е основен за приписване важен елементда се завърти към един или друг тип.
Първото такова разделение се основава на това как натоварването действа върху лагера и го кара да работи. Но натоварването също е различно. Съответно, групите лагери ще бъдат включени в зависимост от това как натоварването действа върху него.
Групи в зависимост от действието на товара:
- Радиална.
- Упорит.
- Радиална тяга.
Нека разгледаме по-подробно всяка от тези групи. И така, първата група е радиална. Такива лагери могат да действат само под въздействието на радиално натоварване. Рядко те действат и при аксиално натоварване, ако за въртене се използват ролкови елементи, които имат необходимия диаметър.
Втората група - тягови елементи за въртене. Те работят перфектно само когато усещат въздействието на аксиалните натоварвания. Третата група е радиална тяга, която може да действа при всякакъв вид натоварване. Те не се страхуват нито от радиални, нито от упорити натоварвания.
Има и друго разделение на лагерите, което се основава на формата на търкалящите тела, както и на техния диаметър. Има два вида: топка и ролка. Първият тип е топката. Те се основават на търкалянето на такова тяло, което е подобно по форма на топки и има малък диаметър. Вторият тип, валяк, се основава на различна форма на валцуване, тоест ролки с определен диаметър.
Според конструкцията си лагерите могат да бъдат разделени на два вида: самонастройващи се и несамонаправляващи се. Такива елементи за въртене се наричат още сферични. Обикновено разделянето на тези два вида не изисква допълнително обяснение, но основното е да не забравяте за диаметъраи възможно най-често разглеждайте специални таблици, където са представени с обяснения.
Има и друго разделение на лагерите, което зависи не само от техния диаметър или размер, но преди всичко от търкалянето на самите лагерни тела, които могат да бъдат както ролкови, така и сачмени. Такъв елемент за въртене може да бъде, независимо от формата на топки или ролки, едно-, дву-, три- или четири заредени.
Приложимост на лагера
Познавайки диаметъра на лагера, неговия дизайн и размери, както и формата на търкаляне: топки или ролки, ще бъде възможно да се определи колко важен ще бъде този елемент за въртене на потребителя. Това е особено важно за тези, които се занимават с всякакъв вид ремонт на оборудване. Например автомобилна, тракторна или мотоциклетна техника. Но има и друга приложимост на лагерите, която се състои в познаването на размера им.
Струва си да се спрем по-подробно на това как лагерите са посочени в таблиците. Обикновено на всеки елемент пише нещо за ротация с букви и цифри. Такива символите показват и диаметървключително. Колко точно е направена частта се показва от буквата, която стои преди номера.
Цифрите показват размера на дупката, какво е особеното в нейния дизайн, например топка или ролка на телата. Обикновено първите две цифри на частите, които трябва да се въртят, показват диаметъра. Но дори диаметърът може да варира., така че трябва да сте много внимателни към числата.
И така, плъзгащите се части, които са необходими за автомобилна конструкция, не са много стриктни относно диаметъра, както и факта, че се използват топки или ролки. Друго нещо е частта за валцуване, където всичко трябва да бъде строго указано.
Например, плъзгащата се топка се прилага широкоза производство на автомобилни части. За зареждане този случайе по-голям, е необходимо да използвате топките правилно. Струва си да запомните, че канавката трябва да е по-голяма от топката. Между другото, частите на топката позволяват използването им под различни ъгли.
Но ролковите части осигуряват висока скорост b, което е необходимо много често. Не трябва да смесвате всички видове лагери, в противен случай по време на работа топките ще пречат на работата на ролките и обратно. Следователно си струва да наблюдавате формата на търкалянето, ако е топка, тогава такава част от топката трябва да се използва по предназначение. В днешно време сачмените части за въртене се използват много по-често от всичко друго.
Лагерът е специален възел, който е част от опората за поддържане на вала и е предназначен да върти или търкаля последния, без да губи енергия от триене. Има няколко разновидности на такива структурни елементи. В същото време размерите на лагерите в повечето случаи се регулират от GOST.
Разновидности
Възлите от този тип се използват широко в промишлеността и други сектори на икономиката. Има хидростатични, газостатични, магнитни и други групи лагери. Въпреки това, най-често срещаните разновидности са плъзгащи се и подвижни единици. Според възприеманото натоварване и двете групи се разделят на:
радиална тяга.
радиален;
Търкалящи лагери
Основните елементи на този тип агрегати са топки или ролки, разположени на определено разстояние една от друга в специална клетка, наречена сепаратор. По време на работа на лагера те се търкалят по бягащите пътеки на два пръстена, единият от които в повечето случаи е статичен. Възлите от този тип се използват най-често в индустрията. Факт е, че в сравнение с плъзгащите лагери те имат цяла линияПолзи. Те включват на първо място ниското триене и ниската консумация на смазочни материали. Лекотата на работа и монтаж също е това, което отличава такива лагери. Стандартите (техните размери се регулират от GOST) на такива възли са представени в специални таблици. Следователно намирането на подходящ лагер в един или друг случай няма да бъде трудно. Възел от този тип може да бъде съчетан с абсолютно всеки стандартен дизайн.
Чувствителността към вибрации и ударни натоварвания е единственият недостатък, който отличава такива лагери. Трябва да се спазват стандартите при производството им. В противен случай те няма да издържат твърде дълго.
Видове търкалящи лагери
В допълнение към възприеманото натоварване, възлите от този тип се класифицират в групи според следните критерии:
Формата на търкалящите се тела. В тази връзка се прави разлика между сачмени и ролкови лагери. Търкалящите тела от последния тип могат да бъдат конични, цилиндрични, игловидни, усукани, бъчвовидни и др.
Чрез способността за самоутвърждаване. В този случай се прави разлика между сферични и несаморегулиращи лагери.
По броя на търкалящите се тела. Има едноредови и двуредови лагери.
По размер. Всички произвеждани днес лагери са разделени на няколко серии на тази основа.
В зависимост от серията, при един и същ вътрешен диаметър, ширината на лагера и неговият външен D могат да варират. Търкалящите лагери могат да се използват при сглобяване на автомобили, велосипеди, вятърни мелници и др.
Размери
Размерите на възлите от този тип се определят от GOST 3478-79. Ако се спазва, се получават много здрави и издръжливи лагери. Тези стандарти се прилагат за всички видове подвижни агрегати, с изключение на моделите със специално предназначениесъс специален дизайн. В последния случай възлите могат да бъдат направени най-много различни размеринай-подходящ за даден дизайн.
Можете да разберете стандартните размери на лагерите от всяка серия, както вече беше споменато, от специални таблици, които показват външния и вътрешния диаметър, най-малките гранични размери (Rmin), както и номиналната ширина на вътрешните и външните пръстени (B ). Като пример, по-долу предлагаме на вашето внимание таблица за серия лагери с диаметри 8 (съкратено).
Размер B за серия | |||||||||
1 за серия 7, 1,5 за серия 1-6 |
|||||||||
По-подробни таблици могат да бъдат намерени в специализирана литература. Има и стандарти за лагери в Compass, графичен редактор, предназначен за компютърно проектиране (в библиотеката за проектиране). Има таблици за различни диаметри на възлите.
Класове на точност
Стандартни размеритъркалящите лагери могат да бъдат намерени в специални таблици. В някои случаи обаче са разрешени някои отклонения в размерите от GOST. Според класа на точност търкалящите лагери се разделят на:
нормално "0";
повишена точност "6";
високо "5";
изключително високо "4";
ултра високо "2".
Сглобките, предназначени за различни конструкции, могат да имат строго определени допуски. Така например стандартите за велосипедни лагери (тип 608) са както следва:
толеранси на сачми - 0/-0,005;
вътрешна писта - +0.0001/-0.0003;
външна следа - +0.0001/-0.0005.
Нотация
При производството им трябва да се спазват стандартите за търкалящите лагери. За да може потребителят да види какъв възел е пред него и за какви цели може да се използва, се използват специални маркировки. Търкалящите лагери обикновено се обозначават с гравиран набор от числа. Понякога стандартни маркировкивключват букви. при което:
Първата цифра или буква показва типа на лагера.
Следващите две цифри определят серията на възела. Първият показва група от ширина или височина, вторият показва диаметър.
Последните две цифри са кодът на диаметъра на отвора. Ако го умножите по 5, можете да получите стойността на d в mm.
Стандартни размери на лагери 66414 (в този случай се избират съгласно GOST 3325-85), например такива:
ширина - 42 мм;
тегло - 5,74 кг.
Плъзгащи лагери
Единиците от този тип се състоят от два основни елемента: здраво тяло и вложка, между които има специални смазочни материали. Основните предимства на такива лагери включват, на първо място, малки диаметри, както и възможността да ги разцепите и да ги използвате за валове с много сложен дизайн. Недостатъците на възлите от този сорт също не се считат дългосроченобслужване и необходимостта от използване на скъпи смазочни материали.
Видове плъзгащи лагери
В момента има възли от тази група:
висока скорост;
разглобяем (използван например в;
прецизни машини, точно направляващи валовете и даващи възможност за регулиране на междината;
евтини нискоскоростни механизми;
предназначени за работа в специални условия (вода, агресивна среда).
В зависимост от начина на работа в лагер от този тип може да има течно или полутечно триене. В първия случай работните повърхности на корпуса и вала са разделени от доста дебел слой масло. При полутечно триене граничното триене се добавя към течното триене (чрез най-тънкия маслен филм, образуван от молекулни връзки).
Размери на плъзгащи лагери
Размерите на възлите от тази група се определят от GOST 2795. Данните от специални таблици също трябва да се вземат предвид при производството на такива лагери. Стандартите в този случай се прилагат за параметри като:
размер на фаската (C);
допуски (гранични отклонения).
външен и вътрешен диаметър;
Таблицата по-долу (съкратено) показва стандартните размери на плъзгащите лагери в различни редове.
D за редове | L за редове |
|||||
Дизайнерски характеристики и материали
Следователно стандартите за плъзгащи лагери са строго определени от GOST. Някои изисквания се налагат и към качеството на материалите, използвани за тяхното производство. плъзгането, както вече беше споменато, може да бъде едно парче или разделено. В последния случай за свързване на частите се използват специални шпилки или болтове. Втулката на плъзгащия лагер е направена под формата на втулка. При монтаж от една част може да бъде направен от две половини. На валове, подложени на деформация, обикновено се монтират саморегулиращи се плъзгащи лагери.
За производството на възли от този тип могат да се използват следните материали:
чугун (за тялото);
бронз, чугун или пластмаса (за втулки).
В някои случаи, но разбира се, много рядко, втулките са изработени от дърво или дори от ПДЧ.
Основни изисквания
По този начин стандартите за лагери (или по-скоро спазването им) ни позволяват да произвеждаме най-високо качество, издръжливи и с отлични експлоатационни характеристики. Изискванията към възлите от тази група са както следва:
Материалите и конструкцията на плъзгащите лагери трябва да са такива, че да осигуряват минимум между корпуса и втулката.
Здравината и твърдостта на сглобката трябва да са такива, че да могат да издържат на всички необходими натоварвания.
Приветства се максималната простота на дизайна на лагера. При инсталирането му не трябва да има никакви затруднения.
Лагерите трябва да бъдат произведени по такъв начин, че повърхността им да има достатъчна площ за отвеждане на топлината, генерирана по време на работа.
Как се справят
Плъзгащите и търкалящите лагери се произвеждат в специализирани големи предприятия, които обикновено включват два основни цеха: термичен и механичен. Монтажните линии на такива фабрики най-често работят в автоматичен режим. Освен тях в цеховете са монтирани и модерни пръскачки.
В нашата страна най-популярни са възлите, произведени на домашни фабрики, както и в Швейцария (SKF). Стандартите за лагери на SKF са същите като руските.
За да не направите грешка при избора на подходящ лагер, трябва да знаете неговия номер. Тъй като не винаги има достъп до резервна част, например, когато лагерът е част от работещ механизъм, има няколко варианта как да го изчислите.
Ако е възможно, измерете възможно най-много от техническите данни на лагера: височина, вътрешен и външен диаметър. Това ще осигури максимална точност на търсенето и ще спести време. Основният начин за търсене на номер е електронни каталози. В интернет има достатъчно бази данни с информация за всякакви видове лагери. За да изчислите, трябва да въведете параметрите на лагера в полетата на филтъра. Ако няма данни за диаметъра и височината, някои каталози ви позволяват да търсите номер само по марка.
Дори и неспециалист може да разбере номера на лагера. Но ако има съмнения относно избора, би било полезно да се консултирате с професионалисти в своята област, които ще помогнат със съвети и ще вземат предвид всички нюанси.
Използването на търкалящи лагери в механизмите позволява да се произвеждат машини с по-висок клас на точност. Машините, базирани на тези конструктивни елементи, са по-надеждни и имат по-дълъг експлоатационен живот. Освен това използването им намалява оперативните разходи.
Възможностите на възела, в който се използва търкалящият лагер, се определят от това колко точно е монтирана тази част. Разстоянието от основата до оста на въртене и от основата до края на вала, както и радиалното и крайното отклонение трябва да бъдат в определени граници на точност.
По време на процеса на сглобяване е необходимо да се стремите лагерните пръстени да не се деформират. Формата на леглата в корпуса на лагера и на вала трябва да отговаря на техническите изисквания по форма и грапавост, без драскотини и неравности.
Разлики от плъзгащи лагери
В механизмите има два вида движещи се части: лагери, базирани на триене при плъзгане, и лагери, базирани на триене при търкаляне.
При използването на първия работните повърхности на корпуса и вала взаимно се движат и взаимодействат, като са разделени най-често от смазки и плъзгаща се втулка. Опората работи, когато има чисто плъзгане в частите, които влизат в контакт.
Във втората версия на опорите търкалящите елементи (те могат да бъдат ролки или топки) се поставят в пролуката между повърхностите, които се движат взаимно. В този случай лагерите работят чрез триене при търкаляне. В такива случаи вместо бронзови, бабитови или пластмасови втулки в лагери, където се прилага триене при търкаляне, се използват стоманени сачмени или ролкови лагери.
В съответствие с естеството на натоварването на опорите за въртене те биват радиални, когато върху опората действа радиално натоварване, натиск, когато опората е подложена само на аксиални натоварвания, и радиално-натискане, когато и двата вида натоварвания действат върху подкрепят заедно.
Всеки тип опора се характеризира със своя размер, дизайн, спецификации за производство, монтаж и поддръжка.
Търкалящите лагери и плъзгащите лагери имат различен механизъм за устойчивост на движение и за определяне на износването на частите на подвижните лагери. Типът на необходимия възел се определя въз основа на оценка на работния процес на механизма или отделните му възли.
Предимства и недостатъци
Търкалящите и плъзгащите лагери имат както плюсове, така и минуси. Търкалящите лагери могат да бъдат предпочитани пред плъзгащите лагери поради по-ниското ниво на триене при ниски скорости и при стартиране от място. Също така, търкалящите лагери имат по-малки размери по осите, което улеснява сглобяването на конструкциите на самонастройващите се лагери, без да изисква продължително време за труден индивидуален монтаж на втулките и тяхното разработване. Това е особено важно за цапфи с големи диаметри, работещи при големи натоварвания, с високи скорости на въртене и температури.
При използване на търкалящ лагер се подобрява качеството на смазване на машинните части и възли, подобрява се качеството на тяхната поддръжка, удължава се живота на опорните повърхности на шийките на цилиндрите и валовете. По този начин те са най-подходящи за по-голямата част от опорите на оборудването.
Вярно е, че в допълнение към предимствата, търкалящите лагери имат редица недостатъци.
Например големи размери. Такива структурни елементи са широко представени в машиностроителното оборудване, произвеждат се в малки партиди и са много скъпи. Търкалящият лагер е по-нисък от конкурентите по параметри като радиални размери, тегло и твърдост.
Много е трудно да ги изберете правилно, когато високите скорости на въртене се комбинират с действието на високи натоварвания. Добре известно е, че с увеличаване на натоварването и скоростта на въртене на агрегата, неговата издръжливост намалява. Например, ако натоварването се увеличи с една четвърт спрямо предишното, тогава експлоатационният живот се намалява наполовина, а ако натоварването се удвои, издръжливостта става 10 пъти по-малка.
Маркировка и размери съгласно GOST
Изискванията за възлите и частите са формулирани от GOST. Търкалящите лагери са описани в GOST 520-2002.
Следните параметри формират основата на символите:
- диаметърът, който има отворът на лагера;
- серии от ширини (или височини) и серии от диаметри;
- видове лагери;
- техническо изпълнение.
Как правилно да определите размерите на търкалящите лагери чрез маркиране? Таблицата с обозначения ще ви помогне да се справите с тази задача.
Всички горепосочени параметри са обозначени със знаци (или цифри). От какви цифри се състои маркировката на лагера зависи от местата, които заемат в нейния символ, ако четете отляво надясно:
Размери
За да разберете как размерите на лагерите зависят от тяхната серия, таблицата с размери на лагерите позволява. Тя ви позволява да свържете серията с външния и вътрешния диаметър и ширина.
Размери на търкалящи лагери. Маса 1.
ширина | Външен диаметър | Вътрешен диаметър | |
Това е таблица на търкалящите лагери, една от многото таблици, описващи този тип конструктивен елемент.
Класификация
Един от признаците, по които се класифицират търкалящите лагери, е формата на търкалящите се тела. В съответствие с него лагерите могат да бъдат сачмени и ролкови. Търкалящите се топки, както подсказва името, имат изключително сферична форма. Ролковите търкалящи тела могат да бъдат цилиндрични, бъчвообразни или конусовидни.
Следващият признак за класификация е посоката на натоварването, възприемано от търкалящия лагер. На тази основа се разграничават лагерите:
- радиални, които възприемат само радиални или предимно радиални натоварвания;
- радиална тяга, способна да възприема както радиални, така и аксиални натоварвания.
Трябва да се отбележи, че регулируемите лагери не могат да функционират без натоварване на ос. Тягата е в състояние да възприема само аксиални сили. Упорно-радиален тип работа както с аксиални, така и с малки радиални натоварвания.
Съществува и класификация на търкалящите лагери в зависимост от това от колко реда търкалящи елементи се състоят. Те са едноредови и двуредови.
В съответствие с такава характеристика като чувствителност към несъосност се разграничават самонастройващи се лагери. Те могат да функционират нормално, дори ако възникне отклонение до 3 °.
Толерантност и система за кацане
Търкалящите лагери са широко използвани. Произвеждат се в специални заводи и имат пълна взаимозаменяемост по отношение на повърхностите, които се определят от диаметрите на пръстените: D - външен диаметър на външния пръстен и d - вътрешен диаметър на вътрешния пръстен.
Взаимозаменяемостта на търкалящите лагери зависи от изискванията за точност:
- точност на ширината на пръстена B;
- точност на диаметрите на пръстените d, D;
- точност на повърхностите на пръстените;
- радиално и аксиално биене на каналите, което определя точността на въртене;
- точността на празнината, която се образува при работните параметри между коловозите и търкалящите се тела.
Точността на монтажните единици се определя от GOST. Търкалящите лагери трябва да отговарят на изискванията за точност на GOST 520-89, според които има 5 класа на тяхната точност: 0; 6; 5; 4; 2. Повечето от механизмите използват единици с клас на точност 0. Единици с класове на точност над нулата се използват при високи скорости на въртене и в ситуации, изискващи висока точност на въртене на вала (например в прецизни металорежещи машини). Класът на точност се посочва преди маркирането с тире.
За да се поддържа взаимозаменяемостта на търкалящите лагери, средната конусност и овалност на повърхностите на отвора и пръстена не трябва да бъде повече от половината от допустимото отклонение за средните диаметри Dc, dc. Тези параметри се изчисляват като средноаритметична стойност на максималния и минималния диаметър, които се измерват в 2 крайни секции на пръстена.
Следователно допустимите отклонения на търкалящите лагери се приписват на размерите:
- D и d;
- DC и DC;
Допустимите отклонения на пръстените се определят само от класа на точност на лагера и неговите размери, независимо от свойствата на връзката към вала и корпуса. Така се постига намаляване на обхвата на лагерите. Параметрите на свързване на пръстените с вала и корпуса се определят чрез промяна на допусковите полета на вала и отвора.
Напасванията на търкалящите лагери трябва да бъдат определени по такъв начин, че пръстенът, който се върти, да седи с намеса, която да предотврати навлизането и приплъзването на пръстена по опорната повърхност по време на работа в натоварен режим.
Кацанията зависят от такива фактори:
- клас на точност;
- вид и размер на товарите;
- тип натоварване.
Натоварването може да бъде локално, циркулационно и осцилаторно.
В случай на локално натоварване, само радиално натоварване с постоянна величина и посока действа в една точка върху опорната повърхност на лагера, прехвърлено към една точка на повърхността на корпуса или вала.
Пръстенът, натоварен по този начин, трябва да се монтира така, че да има празнина и след това постепенно да се завърти пръстенът, като се избягва локалното развитие на пръстена, вала и корпуса.
Ако възникне циркулиращо натоварване, само радиалното натоварване, предавано по цялата обиколка на лагерния пръстен, се упражнява и се поема последователно от корпуса или повърхността на вала. Пръстенът, който изпитва циркулационно натоварване, се монтира върху корпуса или вала с намеса.
Когато възникне колебателно натоварване, влизат в действие две различни радиални натоварвания. Единият от тях е с постоянна величина и посока, а другият се върти. Резултатът от тези натоварвания засяга ограничен участък от каналите на пръстените, като се прехвърля към някаква част на опорната повърхност на корпуса или вала.
Изчисляване
Изчисляването на търкалящите лагери за издръжливост се извършва по метода на умора и за предотвратяване на пластични деформации.
За постоянен режим тези структурни елементи се изчисляват според еквивалентното динамично натоварване, като се вземат предвид естеството и посоката на силите, действащи върху възела. Приема се, че еквивалентният товар осигурява същия експлоатационен живот, както при реални условия на натоварване.
Товароносимостта на лагерите се характеризира с такива параметри като основната динамична товароносимост C и основната статична товароносимост C0.
Първият е радиално или аксиално натоварване, което може да се издържи при експлоатационен живот от 1 милион оборота. Основна издръжливост - издръжливост при условия на 90% надеждност.
Очакваният живот може да се определи като брой обороти в милиони или часове работа, ако в резултат на това няма доказателства за умора на метала под формата на лющене или разцепване върху повърхностите на 90% от частите на партидата.
Едноредови сачмени лагери с дълбок канал
Най-популярният тип търкалящи лагери. Често се използва при конструирането на голямо разнообразие от оборудване. Сред тях са ролки на картонени машини, скоростни кутии, електродвигатели. Те се използват за устойчивост на радиални натоварвания, но могат да бъдат подготвени и за двустранни аксиални натоварвания. Често те се използват изключително за аксиални натоварвания, особено ако броят на оборотите на вала е висок и не могат да се използват опорни лагери. Ако радиалната хлабина се увеличи, тогава аксиалната товароносимост на лагера също става по-голяма, тъй като в тази ситуация лагерите придобиват характеристиките на ъглови контактни лагери. Работата на лагерите е възможна, ако относителното отклонение на вътрешния и външния пръстен е не повече от 20 °.
Що се отнася до корпуса на търкалящите лагери, той най-често се изработва от сив чугун. Материалът за едноредови лагерни клетки е стоманено щамповане или антифрикционни материали като текстолит, месинг, бронз, дуралуминий. Напоследък полиамидните смоли се използват за производството на сепаратори. Ако лагерите имат висок клас на точност и масивни струговани клетки, чието центриране се извършва на външния пръстен при използване на ефективни условия на смазване, тогава е възможно да работят дори при скорости на въртене, които надвишават ограничението, описано в справочниците.
Типове дизайн на едноредови радиални лагери:
- с една защитна шайба;
- с две защитни шайби;
- с жлеб на външния пръстен и пръстен за настройка;
- има регулиращ пръстен и защитна шайба;
- с едностранно и двустранно уплътнение;
- с жлеб за въвеждане на топки без клетка.
Сачмени лагери с един щит
Произвежда се изключително с клетки, направени чрез щамповане. Използването им при високи скорости е нежелателно. При работа с такива лагери се използват греси. Метален щит, който е притиснат в жлеб във външния пръстен, може да задържа грес само от едната страна. От обратната страна греста, която е вградена в лагера, е ограничена от капак или уплътнение в модула. Полученото пространство е частично запълнено със смазочни материали, избрани за специални условия на работа. Тази версия на конструкцията на частта винаги дава възможност да се провери (на мястото на капака или уплътнението) и да се извърши допълнително смазване по време на работа.
Сачмени лагери с два щита
Те имат същите сепаратори и параметри на скоростта като предишната част, но работната смазка на търкалящите лагери се полага между шайбите по време на монтажа във фабриката. Този тип монтаж се използва в ситуации, когато е невъзможно да се направи уплътнение в монтажа. Така дизайнът става по-прост и общото тегло на сглобката е намалено. Вътрешните части на такъв лагер не могат да бъдат проверени по време на работа.
Сачмени лагери с жлеб на външния пръстен
С помощта на разделен монтажен пръстен, който влиза в жлеба на пръстена отвън, е възможно да се фиксира лагерът вътре в корпуса, което не изисква ограничител на външния пръстен, в рамената на корпуса за опора. Въпреки това способността им да възприемат радиални натоварвания е много по-голяма, отколкото при аксиалните. Използването на регулиращи пръстени опростява дизайна, намалява размера на възлите и прави възможно пробиването през отворите на корпуса.
Уплътнени сачмени лагери
Лагерите с двустранно уплътнение са широко използвани. Това е гумена мембрана. Възлите, където се прилага това уплътнение, се характеризират с добра плътност. В резултат на това фабричната грес не изтича и навлизането на частици от трети страни в нея е изключено. Клетките на такива сачмени лагери обикновено са обработени текстолит или бронз. Въпреки че уплътнението им е от контактен тип, те имат възможност да работят при по-високи обороти на въртене.
Запечатаните сачмени лагери често се използват в опорите на двигателя. В тези устройства прахът от четки се отделя толкова интензивно, че може бързо да доведе до счупване на други видове сачмени лагери.
Сачмени лагери с жлеб за поставяне на сачми без клетка
Тяхната разлика от другите лагери на класическия дизайн е наличието на фрезовани канали в страните на пръстените. През тези жлебове се вкарват топки. Тъй като такъв търкалящ лагер има повече сачми от лагер с клетка, това дава печалба в товароносимостта. Целта им е да работят при ниски скорости на въртене поради прекомерно триене на търкалящите тела в контакт. Когато има аксиални натоварвания, е по-добре да се откаже от използването им, тъй като под действието им топките често се изместват по отношение на оста на каналите.
Като конструктивна версия на такива сачмени лагери има възли, където има жлеб за поставяне на топки и защитни шайби.
Тези агрегати се използват без използване на смазка в сушилни камери и агрегати, които използват люлеещо движение.
