Зошто термичкото ширење е важно за лежиштата?

Кога вратилото се загрева при работа, тоа се шири аксијално. Ако двете лежишта се фиксирани аксијално (носечки), ширењето создава внатрешно предоптоварување, зголемувајќи го триењето и температурата. Правилниот распоред носечко/неносечко овозможува термичко ширење без оштетување на лежиштата.

Што е распоред со носечко/неносечко лежиште?

Во распоредот носечко/неносечко, едно лежиште е фиксирано аксијално (носечко) за да го позиционира вратилото, додека другото лежиште е слободно да се лизга аксијално (неносечко) за да го прифати термичкото ширење. Ова е најчестиот распоред.

Која вредност на CTE треба да ја внесам?

Користете средна линеарна вредност на CTE за конкретната класа на материјал во рамки на актуелниот температурен интервал. CTE варира во зависност од составот и температурата; генеричките вредности за фамилии материјали се само груби примери.

Колкаво ширење е типично?

Челично вратило долго 1 метар при пораст на температурата од 50°C се шири околу 0,6 mm. Ова може да изгледа мало, но може да создаде огромни сили ако двете позиции на лежиштата се фиксирани аксијално.

Дали аксијалниот диференцијален раст го одредува спојот или зазорот на лежиштето?

Не. Растот на аксијалниот распон помага при димензионирање на капацитетот за аксијално поместување. Радијалниот спој и внатрешниот зазор на лежиштето бараат локални дијаметри, температури на прстенот/седиштето, својства на материјалот и точниот распоред на лежиштата.

Бесплатна инженерска алатка #054

Калкулатор за термичко ширење на лежиште

Пресметајте ги посебно униформните аксијални топлински промени на вратилото и куќиштето и нивната разлика со знак. Внесете ги стварните должини, средните вредности на коефициентот на топлинско ширење и промените на температурата.

δ = L × α × ΔTЗагревање/ладење со знакБез автоматски избор на лежај

Ефективна должина на вратилото L_s (mm)

Промена на температурата на вратилото ΔT_s (разлика во K или °C; со знак)

Среден коефициент на топлинско ширење на вратилото α_s (μm/(m·K))

Ефективна должина на куќиштето L_h (mm)

Промена на температурата на куќиштето ΔT_h (разлика во K или °C; со знак)

Среден коефициент на топлинско ширење на куќиштето α_h (μm/(m·K))

Проценка при униформна температура: користете среден коефициент на топлинско ширење за секој стварен температурен интервал. За температурни градиенти или ограничени структури, интегрирајте ја топлинската деформација или користете термомеханички модел.

Резултати

Аксијално ширење на вратилото δ_shaft

—

Аксијално ширење на куќиштето δ_housing

—

Диференцијално ширење

—

Формула за термичко ширење

L — ефективен почетен распон (mm)
α — среден линеарен коефициент на топлинско ширење над наведениот интервал (μm/(m·K), нумерички ×10⁻⁶/K)
ΔT — промена на температурата со знак во однос на референтната состојба (разлика во K или °C)

Внес на коефициентот на топлинско ширење (CTE)

Коефициентот на топлинско ширење зависи од класата на материјалот и од температурата. Земете средна вредност над стварниот интервал од контролирани податоци за материјалот, наместо да избирате ознака на широка фамилија материјали.

Фиксен / подвижен распоред

ℹ️ Фиксен/подвижен ослонец може да го прими аксијалното поместување од релативното топлинско ширење на вратилото/куќиштето, но потребната должина на поместување и типот на лежајот мора да се изберат врз основа на целосните оптоварувања на распоредот, налегнувањата, толеранциите и податоците од производителот.

Калкулатор за термичко ширење на лежишта | δ = L×α×ΔT | Бесплатна онлајн алатка

Резултати

Формула за термичко ширење

Внес на коефициентот на топлинско ширење (CTE)

Фиксен / подвижен распоред

Продавница

Потпора

Контакт