Какво е предварително натоварване на лагера? Твърдост и прецизност • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е предварително натоварване на лагера? Твърдост и прецизност • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е предварително натоварване на лагера? Твърдост и прецизност

Публикувано от admin на

Разбиране на предварителното натоварване на лагерите

Определение: Какво е предварително натоварване на лагера?

Предварително натоварване на лагера (наричано още предварително натоварване или начално натоварване) е контролирано компресивно натоварване, приложено целенасочено към лагера, за да се елиминира вътрешното разрешение и създават лека интерференция между търкалящите елементи и ролките. Предварителното натоварване гарантира, че всички търкалящи елементи са в постоянен контакт с ролките при всички работни условия, елиминирайки малкия вътрешен хлабина, който иначе би съществувал. Това създава по-твърда и по-прецизна лагерна система с подобрено разпределение на натоварването и устойчивост на вибрации.

Предварителното натоварване е от съществено значение в приложения, изискващи висока твърдост, прецизно позициониране на вала или работа с променливи или осцилиращи натоварвания. Това е стандартна практика при шпиндели на машинни инструменти, прецизни инструменти и високоскоростни машини, където нестабилност превенцията е от решаващо значение.

Цел и предимства

1. Повишена скованост

Основното предимство на предварителното зареждане:

  • Елиминира хлабината, която позволява огъване под товар
  • Всички търкалящи елементи са в контакт, разпределяйки натоварването между всички елементи
  • Твърдостта на лагера може да се увеличи 2-5 пъти в сравнение с лагер без предварително натоварване
  • Намалява отклонението на вала и подобрява твърдостта на системата

2. Подобрена точност и прецизност

  • Елиминира биене на вала от хлабината на лагера
  • Осигурява прецизно, повтаряемо позициониране на вала
  • От решаващо значение за прецизните машини (машинни инструменти, измервателни уреди)
  • Намалява вибрация от въздействия, свързани с разчистването

3. Предотвратяване на подхлъзване

  • Гарантира, че търкалящите се елементи наистина се търкалят, а не се плъзгат
  • Особено важно при леки натоварвания или високи скорости
  • Плъзгането причинява бързо износване на лагерите и повреди по повърхността
  • Предварителното натоварване поддържа адекватна контактна сила за чисто търкаляне

4. Намаляване на шума

  • Елиминира тракането от вътрешната хлабина
  • Осигурява по-тиха и плавна работа
  • Важно за приложения в близост до персонал или чувствително оборудване

5. Подобряване на стабилността

В динамика на ротора:

  • Повишената твърдост на лагера повишава критични скорости
  • Подобрява затихване характеристики
  • Предотвратява нестабилности, причинени от лагери
  • Намалява чувствителността към външни вибрации

Видове предварително натоварване

1. Фиксирано (твърдо) предварително натоварване

Постоянно предварително натоварване, независимо от температурата или скоростта:

  • Метод: Дистанционери, подложки или контрагайки, настроени на определено положение
  • Характеристики: Висока твърдост, прецизен контрол
  • Ограничения: Може да се увеличи с температурата, риск от претоварване
  • Приложения: Шпиндели за машинни инструменти, прецизно оборудване

2. Пружинно (еластично) предварително натоварване

Предварителното натоварване се поддържа от пружини, позволяващи термична компенсация:

  • Метод: Вълнообразни пружини, шайби Белвил или спирални пружини
  • Характеристики: Поема термичното нарастване без претоварване
  • Предимства: По-толерантни към температурни промени
  • Приложения: Приложения с температурни колебания, по-малко критични изисквания за прецизност

Методи за предварително зареждане

Аксиално предварително натоварване (най-често срещано)

Монтаж лице в лице или гръб до гръб

  • Два ъглови контактни лагера, монтирани един срещу друг
  • Аксиална сила, приложена при притискане на лагерите един към друг
  • Елиминира аксиалния хлабина в двете посоки
  • Стандарт за машинни инструменти и високопрецизни приложения

Регулируемо предварително натоварване

  • Контрагайка или резбован фиксатор, регулирани за задаване на предварително натоварване
  • Измерва се чрез въртящ момент, аксиална сила или повишаване на температурата на лагера
  • Може да се регулира по време на монтаж или поддръжка

Радиално предварително натоварване

  • Пресечното сглобяване между релсите и вала/корпуса създава радиално притискане
  • Търкалящи се елементи, компресирани радиално между ръкохватките
  • По-рядко срещано от аксиалното предварително натоварване
  • Използва се в някои запечатани лагери и специални приложения

Избор на величина на предварително натоварване

Леко предварително натоварване

  • Сила: 1-5% на динамично товароносимост на лагера
  • Предимства: Подобрена твърдост с минимално увеличение на триенето
  • Приложения: Общи прецизни машини

Средно предварително натоварване

  • Сила: 5-10% динамична оценка
  • Предимства: Висока твърдост, добра точност
  • Приложения: Шпиндели за машинни инструменти, прецизни задвижвания

Силно предварително натоварване

  • Сила: 10-20% динамична оценка
  • Предимства: Максимална твърдост и стабилност
  • Ограничения: Високо триене, отделяне на топлина, намален живот
  • Приложения: Ултрапрецизни приложения, изисквания за висока твърдост при ниска скорост

Недостатъци и съображения

Повишено триене и топлина

  • Предварителното натоварване увеличава контактните натоварвания и триенето
  • Работната температура се повишава (обикновено с 5-20°C над без предварително натоварване)
  • По-високите температури ускоряват разграждането на смазочния материал
  • Може да изисква подобрено охлаждане или смазване

Намален живот на лагерите

  • Предварителното натоварване се увеличава към работните натоварвания
  • Изчисляването на живота на лагера трябва да включва ефекта на предварителното натоварване
  • Прекомерното предварително натоварване може драстично да намали живота
  • Компромис: твърдост/прецизност срещу живот

Термична чувствителност

  • Фиксираното предварително натоварване се увеличава с повишаване на температурата (диференциално разширение)
  • Може да доведе до претоварване, ако не се вземе предвид термичното нарастване
  • Предварителното натягане на пружината се съобразява с температурните промени
  • Дизайнът трябва да отчита работния температурен диапазон

Приложения

Където предварителното натоварване е от съществено значение

  • Шпиндели за машинни инструменти: Шлифовъчни, фрезови, стругови шпиндели, изискващи прецизност и твърдост
  • Високоскоростно оборудване: Предотвратява подхлъзване и нестабилност
  • Прецизни инструменти: Измервателно оборудване, оптични системи
  • Осцилиращи товари: Приложения с обръщане на натоварването или променливи товари
  • Моментни натоварвания: Лагери, подложени на накланящи моменти

Където предварителното натоварване не се препоръчва

  • Приложения при висока температура (риск от термично претоварване)
  • Много висока скорост (проблеми с триене и топлина)
  • Тежки ударни натоварвания
  • Когато дългият живот на лагера е с приоритет пред твърдостта
  • Общи промишлени приложения, където прецизността не е критична

Предварителното натоварване на лагерите е мощен инструмент за подобряване на производителността на лагерната система, осигуряващ повишена твърдост, подобрена точност и предотвратяване на плъзгане и нестабилност. То обаче трябва да бъде внимателно определено и приложено, като се вземат предвид компромисите с увеличеното триене, топлината и потенциалното намаляване на живота, за да се постигне оптимална производителност за всяко конкретно приложение.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp