Miksi lämpölaajenemisella on merkitystä laakereille?

Kun akseli lämpenee käytön aikana, se laajenee aksiaalisesti. Jos molemmat laakerit ovat aksiaalisesti kiinteät (paikannus), laajeneminen luo sisäistä esijännitystä, mikä lisää kitkaa ja lämpötilaa. Oikea paikannus-/ei-paikannusjärjestely mahdollistaa lämpölaajenemisen vahingoittamatta laakereita.

Mikä on paikantava/ei-paikantava laakerijärjestely?

Paikannus-/ei-paikannusasetelmassa toinen laakeri on aksiaalisesti kiinteä (paikannus) akselin asemointia varten, kun taas toinen laakeri voi liukua aksiaalisesti (ei-paikannus) lämpölaajenemisen huomioon ottamiseksi. Tämä on yleisin järjestely.

Mikä CTE-arvo minun tulisi syöttää?

Käytä keskimääräistä lineaarista lämpölaajenemiskerrointa tarkalle materiaaliluokalle todellisella lämpötilavälillä. CTE vaihtelee koostumuksen ja lämpötilan mukaan; yleiset materiaaliperhearvot ovat vain karkeita esimerkkejä.

Kuinka paljon laajenemista on tyypillistä?

Yhden metrin pituinen teräsakseli laajenee noin 0,6 mm, kun lämpötila nousee 50 °C. Tämä saattaa vaikuttaa pieneltä, mutta se voi tuottaa valtavia voimia, jos molemmat laakeriasemat ovat aksiaalisesti kiinteät.

Määrittääkö aksiaalinen lämpölaajenemisero laakerin sovitteen tai välyksen?

Ei. Aksiaalisen välin kasvu auttaa mitoittamaan aksiaalisen siirtymäkyvyn. Radiaalinen sovitus ja laakerin sisäinen välys vaativat paikalliset halkaisijat, renkaan/istukan lämpötilat, materiaaliominaisuudet ja tarkan laakerirakenteen.

Ilmainen suunnittelutyökalu #054

Laakerin lämpölaajenemislaskuri

Laske akselin ja laakeripesän erilliset tasaiset aksiaaliset lämpölaajenemiset ja niiden etumerkillinen erotus. Syötä todelliset pituudet, keskimääräiset lämpölaajenemiskertoimet (CTE) ja lämpötilan muutokset.

δ = L × α × ΔTEtumerkillinen lämmitys/jäähdytysEi automaattista laakerin valintaa

Tulokset

Akselin aksiaalinen laajeneminen δ_shaft

—

Kotelon aksiaalinen laajeneminen δ_housing

—

Differentiaalilaajeneminen

—

Lämpölaajenemiskaava

L — tehollinen alkuperäinen etäisyys (mm)
α — keskimääräinen lineaarinen lämpölaajenemiskerroin ilmoitetulla välillä (μm/(m·K), numeerisesti ×10⁻⁶/K)
ΔT — etumerkillinen lämpötilan muutos viitetilasta (K- tai °C-ero)

Lämpölaajenemiskertoimen (CTE) syöttö

Lämpölaajenemiskerroin (CTE) on materiaaliluokan ja lämpötilan riippuvainen. Hae keskiarvo todelliselle välille kontrolloiduista materiaalidatasta äläkä valitse laajaa materiaaliperheen nimeä.

Paikannus- / ei-paikannusjärjestely

ℹ️ Paikannus-/ei-paikannustuki voi kompensoida akselin ja laakeripesän suhteellisesta lämpölaajenemasta johtuvan aksiaali siirtymän, mutta vaadittu liikeväli ja laakerityyppi on valittava koko järjestelyn kuormitusten, soviteiden, toleranssien ja valmistajan tietojen perusteella.

Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.