Защо термичното разширение е от значение за лагерите?

Когато валът се нагрява по време на работа, той се разширява аксиално. Ако и двата лагера са фиксирани аксиално (локализиращи), разширението създава вътрешно предварително натоварване, увеличавайки триенето и температурата. Правилното разположение на локирането/нелокализирането позволява термично разширение без повреждане на лагерите.

Какво представлява лагерната конструкция с фиксирано/нефиксиращо действие?

При фиксиране/нефиксиращо разположение, единият лагер е фиксиран аксиално (фиксиращ), за да позиционира вала, докато другият лагер може да се плъзга свободно аксиално (нефиксиращ), за да компенсира термичното разширение. Това е най-често срещаното разположение.

Какъв е CTE на стоманата?

Коефициентът на термично разширение (КТР) за въглеродна стомана е приблизително 11-12 × 10⁻⁶ /°C. Неръждаемата стомана е около 16-17, алуминият е 23, а чугунът е 10-11.

Какво е типичното разширение?

Стоманен вал с дължина 1 метър при повишаване на температурата от 50°C се разширява с около 0,6 мм. Това може да изглежда малко, но може да генерира огромни сили, ако и двете лагерни позиции са аксиално фиксирани.

Ами ако валът и корпусът са от различни материали?

Когато валът и корпусът имат различни коефициенти на комбинирано разширение (CTE) (напр. стоманен вал в алуминиев корпус), трябва да се изчисли диференциалното разширение. Корпусът се разширява повече от вала с алуминий, което потенциално намалява натягането.

Безплатен инженерен инструмент #054

Калкулатор за термично разширение на лагера

Изчислете аксиалното термично разширение на валове и корпуси, влияещи върху лагерните конструкции. Включва ръководство за локализиране/нелокализиране на лагерните конструкции.

δ = L × α × ΔTМножество материалиРъководство за аранжиране

Разстояние между лагерите L (mm)

Повишаване на температурата ΔT (°C)

Материал на вала

Материал на корпуса

Бързи предварително зададени настройки

Резултати

Аксиално разширение на вала δ_вал

—

Аксиално разширение на корпуса δ_housing

—

Диференциално разширение

—

Препоръка за подреждане

—

Формула за термично разширение

L — разстояние между лагерите (мм)
α — коефициент на термично разширение (×10⁻⁶ /°C)
ΔT — повишаване на температурата (°C)

Стойности на CTE

Материал	α (×10⁻⁶ /°C)
Въглеродна стомана	11.7
Неръждаема стомана 304	16.0
Чугун	10.5
Алуминиева сплав	23.0
Мед / бронз	17.3
Титаниева сплав	8.6

Локализиращо/нелокализиращо споразумение

ℹ️ Най-често срещаната лагерна конструкция използва един фиксиран лагер (фиксиран аксиално в двете посоки) и един нефиксиращ лагер (свободно се плъзга аксиално). Това поема термичното разширение, без да създава вътрешни сили.

Калкулатор за термично разширение на лагери | δ = L×α×ΔT | Безплатен онлайн инструмент

Публикувано от администратор на 15 февруари 2026 г. 15 февруари 2026 г.

Резултати

Формула за термично разширение

Стойности на CTE

Локализиращо/нелокализиращо споразумение