Разбиране на хлабината на лагерите

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

$2,358.31

Части

Сензор за вибрации

$107.47

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

$148.07

Устройства

Balanset-4

$8,123.32

Части

Магнитна стойка с размер 60 kgf

$54.93

Части

Рефлективна лента

$11.94

Устройства

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Определение: Какво е хлабина на лагера?

Хлабина на лагера (наричан още вътрешен хлабина или хлабина на лагера) е общото разстояние, на което един лагерен пръстен може да бъде изместен спрямо другия пръстен в радиална посока (радиална хлабина) или аксиална посока (аксиална хлабина), преди търкалящите елементи да влязат в контакт едновременно с двата пръстена. По-просто казано, това е количеството “хлабина” или “хлабина”, вградена в лагера преди сглобяването, която позволява термично разширение, отклонение от натоварване и ефекти на пресоване.

Правилният хлабинен просвет на лагера е от решаващо значение за оптималната му работа, влияейки върху разпределението на натоварването, триенето, шума, точността на работа и експлоатационния живот. Твърде малкият хлабинен просвет причинява прегряване и преждевременна повреда; твърде големият хлабинен просвет причинява шум, вибрация, и неточно позициониране на вала.

Видове хлабини на лагерите

1. Радиален вътрешен хлабина

Най-често посочваният тип:

• Определение: Разстояние Вътрешната състезателна писта може да се движи радиално спрямо външната състезателна писта
• Измерване: При фиксирано положение на едната раса, измерете максималното радиално изместване на другата раса.
• Типични стойности: 5-50 микрометра (0,0002-0,002 инча) за малки до средни лагери
• Засяга: Радиална твърдост, разпределение на натоварването, точност на радиално движение

2. Аксиален вътрешен клирънс

Важно за определени видове лагери:

• Определение: Разстояние, през което вътрешната състезателна тръба може да се движи аксиално спрямо външната състезателна тръба
• Подходящо за: Ъглови контактни лагери, конусовидни ролкови лагери
• Корекция: Често се регулира чрез поставяне на подложки или затягане на гайки
• Засяга: Аксиална твърдост, предварително натоварване, аксиална способност

Класификации на клирънса

Лагерите се произвеждат със стандартизирани класове на хлабина:

ISO групи за клирънс

• С2: Клирънс по-малък от нормалния (по-тесен)
• КН (Нормално): Стандартен клирънс за повечето приложения
• С3: Клирънс по-голям от нормалния (по-хлабав)
• С4: Клирънс по-голям от C3 (дори по-хлабав)
• С5: Просвет по-голям от C4 (максимален стандартен просвет)

Критерии за избор

Изберете подходящ клирънс въз основа на приложението:

• C2 (Стегнат): Приложения с нисък шум, минимално биене на вала, ниски работни температури
• КН (Нормално): Стандарт за повечето общи промишлени приложения
• C3 (Насипно): Висока степен на пресованост, високи работни температури, големи натоварвания, сферично-ролкови лагери
• С4, С5: Много високи температури, много тежки пресовани сглобки, големи лагери със значително термично разширение

Фактори, влияещи върху разрешението за експлоатация

Първоначално срещу оперативно разрешение

Разстоянието се променя от монтажа до експлоатацията:

Фактори за намаляване на клирънса

• Сглобка с натяг (вал): Плътното прилягане към вала разширява вътрешната секция, намалявайки хлабината (обикновено 70-80% на интерференция)
• Сглобка с прегъване (корпус): Плътното прилягане в корпуса компресира външната греда, намалявайки хлабината (обикновено 10-20% интерференция)
• Работна температура: Вътрешната секция (въртяща се с вала) обикновено е по-гореща от външната секция, диференциалното разширение намалява хлабината
• Зареждане: Приложеното натоварване еластично деформира релсите, намалявайки ефективния клирънс

Фактори за увеличаване на клирънса

• Износване на лагери: Отстраняването на материал увеличава клирънса с течение на времето
• Пластична деформация: Бринелирането или вдлъбването увеличават клирънса
• Расово пълзене: Недостатъчната интерференция позволява на расите да се въртят в пасването си, износвайки каналите

Изчисляване на оперативно разрешение

Окончателното разрешение за експлоатация трябва да отчита всички ефекти:

• Работна хлабина = Първоначална хлабина – Намаляване на сглобката – Термично намаляване + Износване
• Правилният дизайн гарантира, че крайната работна хлабина е малка положителна стойност
• Нулевата или отрицателната работна хлабина причинява предварително натоварване, увеличавайки триенето и топлината

Последици от неправилно разрешение

Твърде малък хлабина (стегнат лагер)

• Прекомерно триене: Високите контактни натоварвания увеличават триенето и генерирането на топлина
• Прегряване: Може да достигне разрушителни температури (> 120°C)
• Преждевременна умора: Високите натоварвания ускоряват умората на лагерите
• Шум: Стегнатите лагери могат да доведат до високочестотно скърцане
• Риск от припадъци: Екстремните случаи могат да доведат до блокиране на лагера

Твърде голям хлабина (хлабав лагер)

• Ударно натоварване: Търкалящите се елементи въздействат върху плъзгащите се елементи при обръщане на натоварването
• Шум: Чувствителни тракащи или чукащи звуци
• Вибрация: Повишена вибрация от удари и неравномерно разпределение на натоварването
• Намалена точност: Прекомерно биене на вала и грешки в позиционирането
• Ускорено износване: Ударното натоварване и плъзгането ускоряват износването
• Щети по клетката: Прекомерният клирънс може да повреди клетката

Методи за измерване

Преди монтаж (немонтиран лагер)

Измерване на радиален хлабина

• Подпрете външната състезателна пръчка, приложете малко радиално натоварване към вътрешната състезателна пръчка
• Измерване на изместването с индикаторен часовник
• Типични стойности: 10-30 µm за средни лагери
• Сравнете със спецификациите на производителя

Метод на усещане (качествен)

• Дръжте едното състезание и преместете другото на ръка
• Опитни техници могат да преценят дали е необходимо разрешение.
• Не е прецизен, но е полезен за бърза проверка

След инсталацията

Метод на аксиално изместване

• За монтирани лагери, приложете аксиална сила
• Измерване на аксиално изместване (отнася се до радиалната хлабина)
• Изисква достъп до края на вала

Анализ на вибрациите

• Прекомерният клирънс се проявява като повишена високочестотна вибрация
• Сигнатури на въздействието в времева вълна
• Промени в собствените честоти на лагерите

Насоки за избор на разпродажба

Вземане предвид на повишаване на температурата

• Оценка на повишаването на температурата на лагерите (обикновено 20-60°C над околната температура)
• Изчислете диференциалното разширение между вътрешните и външните състезания
• Изберете начален клирънс, за да осигурите оптимален работен клирънс
• Емпирично правило: Намаление на хлабината с 1 µm на всеки °C температурна разлика за лагер с отвор 100 mm

Компенсация за сглобяване при сглобяване

• Плътно прилягане на вала: Използвайте C3 или C4, за да компенсирате разширението на вътрешната състезателна верига
• Хлабаво прилягане на вала: CN или C2 може да са подходящи
• Ефектите от прилягането на корпуса обикновено са по-малко значителни от прилягането на вала

Избор, специфичен за приложението

• Прецизни приложения: C2 или CN за минимално биене
• Електродвигатели: C3 често срещано поради стегнато прилягане на вала и повишаване на температурата
• Високотемпературно обслужване: C4 или C5, за да се отчете термичното разширение
• Тежки товари: C3 или C4, известно намаляване на хлабината под товар е приемливо

Връзка с вибрациите и диагностиката

Влияние върху вибрационните характеристики

• Прекомерният клирънс води до нелинеен вибрационен отговор
• Множество хармоници от ударно натоварване
• Широколентов високочестотен шум
• Нестабилна вибрация, непропорционална на скоростта

Диагностични индикатори

• Увеличаването на общото ниво на вибрации с течение на времето предполага износване, увеличаващо хлабината
• Високочестотните удари показват прекомерен клирънс
• Промените в твърдостта на лагера влияят критични скорости
• Мониторингът на температурата показва стегнат лагер (висока температура) в сравнение с нормалното

Хлабината на лагера е критична спецификация, която трябва да бъде правилно избрана и проверена, за да се осигури оптимална работа на лагера. Разбирането как хлабината влияе върху вибрациите, шума и живота на лагера позволява по-добър избор на лагер, правилни практики за монтаж и ефективна диагностична интерпретация на състоянието на лагера.

---

← Обратно към основния индекс