Inzicht in lagervoorspanning

Apparaten

Draagbare balancer & Trillingsanalyzer Balanset-1A

Onderdelen

Optische sensor (Lasertachometer)

Complete vibratiediagnose- en balanceerset van Vibromera, inclusief vier vibratiesensoren met kabels, een signaalinterfacemodule, lasertachometer met magneetstatief, digitale weegschaal, USB-kabel en een draagtas. Het systeem is ontworpen voor het balanceren van rotoren in het veld en voor conditiebewaking van industriële apparatuur.

Apparaten

Magnetische standaard afmeting-60-kgf

Onderdelen

Dynamische balancer "Balanset-1A" OEM

Definitie: Wat is lagervoorspanning?

Lagervoorspanning (ook wel voorbelasting of initiële belasting genoemd) is een gecontroleerde drukbelasting die opzettelijk op een lager wordt toegepast om interne wrijving te elimineren. opruiming en een lichte interferentie tussen de rolelementen en de loopvlakken creëren. Voorspanning zorgt ervoor dat alle rolelementen onder alle bedrijfsomstandigheden continu contact maken met de loopvlakken, waardoor de kleine interne speling die anders zou bestaan, wordt geëlimineerd. Dit zorgt voor een stijver en nauwkeuriger lagersysteem met een betere lastverdeling en trillingsbestendigheid.

Voorspanning is essentieel in toepassingen die een hoge stijfheid, nauwkeurige aspositionering of bediening met wisselende of oscillerende belastingen vereisen. Het is standaardpraktijk in spindels van gereedschapsmachines, precisie-instrumenten en hogesnelheidsmachines waar instabiliteit Preventie is cruciaal.

Doel en voordelen

1. Verhoogde stijfheid

Het belangrijkste voordeel van preload:

Elimineert speling die afbuiging onder belasting mogelijk maakt
Alle rollende elementen in contact, waardoor de belasting over alle elementen wordt verdeeld
De stijfheid van het lager kan 2-5x toenemen in vergelijking met een niet-voorgespannen lager
Vermindert de doorbuiging van de as en verbetert de stijfheid van het systeem

2. Verbeterde nauwkeurigheid en precisie

Elimineert asuitloop van lagerspeling
Zorgt voor een nauwkeurige, herhaalbare aspositionering
Van cruciaal belang voor precisiemachines (gereedschapsmachines, meetinstrumenten)
Vermindert trillingen van opruimingsgerelateerde effecten

3. Voorkomen van slippen

Zorgt ervoor dat de rollende elementen echt rollen in plaats van slippen
Vooral belangrijk bij lichte belasting of hoge snelheden
Slippen veroorzaakt snelle lagerslijtage en oppervlakteschade
Voorspanning zorgt voor voldoende contactkracht bij puur rollen

4. Ruisonderdrukking

Verwijdert rammelen door interne speling
Zorgt voor een stillere, soepelere werking
Belangrijk voor toepassingen in de buurt van personeel of gevoelige apparatuur

5. Verbetering van de stabiliteit

In rotordynamiek:

Een verhoogde lagerstijfheid verhoogt kritische snelheden
Verbetert demping kenmerken
Voorkomt door lagers veroorzaakte instabiliteiten
Vermindert de gevoeligheid voor externe trillingen

Soorten voorbelasting

1. Vaste (starre) voorspanning

Constante voorspanning, ongeacht temperatuur of snelheid:

Methode: Afstandhouders, vulringen of borgmoeren op een specifieke positie ingesteld
Kenmerken: Hoge stijfheid, nauwkeurige controle
Beperkingen: Kan toenemen met de temperatuur, risico op overbelasting
Toepassingen: Spindels voor gereedschapsmachines, precisieapparatuur

2. Veer (elastische) voorspanning

De voorspanning wordt door veren gehandhaafd, waardoor thermische compensatie mogelijk is:

Methode: Golfveren, Belleville-ringen of schroefveren
Kenmerken: Vangt thermische groei op zonder overbelasting
Voordelen: Vergevingsgezinder voor temperatuurveranderingen
Toepassingen: Toepassingen met temperatuurvariatie, minder kritische nauwkeurigheidseisen

Preload-methoden

Axiale voorspanning (meest voorkomend)

Face-to-Face of Back-to-Back montage

Twee tegenover elkaar gemonteerde hoekcontactlagers
Axiale kracht die de lagers naar elkaar toe duwt
Elimineert axiale speling in beide richtingen
Standaard voor gereedschapsmachines en toepassingen met hoge precisie

Verstelbare voorspanning

Borgmoer of schroefdraadborging afgesteld om de voorspanning in te stellen
Gemeten door koppel, axiale kracht of temperatuurstijging van het lager
Kan tijdens montage of onderhoud worden aangepast

Radiale voorspanning

Door een perspassing tussen de lagers en de as/behuizing ontstaat er radiale druk
Rollende elementen radiaal samengedrukt tussen de ringen
Minder gebruikelijk dan axiale voorspanning
Wordt gebruikt in sommige afgedichte lagers en speciale toepassingen

Preload Magnitude Selectie

Lichte voorspanning

Kracht: 1-5% van het dynamische draagvermogen van het lager
Voordelen: Verbeterde stijfheid met minimale wrijvingstoename
Toepassingen: Algemene precisiemachines

Gemiddelde voorspanning

Kracht: 5-10% van dynamische beoordeling
Voordelen: Hoge stijfheid, goede nauwkeurigheid
Toepassingen: Spindels voor gereedschapsmachines, precisieaandrijvingen

Zware voorspanning

Kracht: 10-20% van dynamische beoordeling
Voordelen: Maximale stijfheid en stabiliteit
Beperkingen: Hoge wrijving, warmteontwikkeling, kortere levensduur
Toepassingen: Ultraprecisietoepassingen, lage snelheid en hoge stijfheidsvereisten

Nadelen en overwegingen

Verhoogde wrijving en hitte

Voorspanning verhoogt contactbelastingen en wrijving
Bedrijfstemperatuur stijgt (meestal 5-20°C boven ongeladen)
Hogere temperaturen versnellen de afbraak van smeermiddelen
Mogelijk is er verbeterde koeling of smering nodig

Verminderde levensduur van lagers

Voorbelasting draagt bij aan de bedrijfslasten
Bij de berekening van de levensduur van het lager moet rekening worden gehouden met het effect van de voorspanning
Een te hoge voorspanning kan de levensduur aanzienlijk verkorten
Afweging: stijfheid/precisie versus levensduur

Thermische gevoeligheid

De vaste voorspanning neemt toe met de temperatuurstijging (differentiële uitzetting)
Kan leiden tot overbelasting als thermische groei niet in acht wordt genomen
De veervoorspanning is geschikt voor thermische veranderingen
Het ontwerp moet rekening houden met het bedrijfstemperatuurbereik

Toepassingen

Waar preload essentieel is

Spindels voor gereedschapsmachines: Slijpen, frezen, draaien van spindels waarbij precisie en stijfheid vereist zijn
Hogesnelheidsapparatuur: Voorkomt slippen en instabiliteit
Precisie-instrumenten: Meetinstrumenten, optische systemen
Oscillerende lasten: Toepassingen met lastomkeringen of wisselende lasten
Momentbelastingen: Lagers die onderhevig zijn aan kantelmomenten

Waar voorladen niet wordt aanbevolen

Toepassingen bij hoge temperaturen (risico op thermische overbelasting)
Zeer hoge snelheid (wrijvings- en hitteproblemen)
Zware schokbelastingen
Bij een lange levensduur van het lager is de prioriteit belangrijker dan de stijfheid
Algemene industriële toepassingen waarbij precisie niet cruciaal is

Lagervoorspanning is een krachtig hulpmiddel om de prestaties van lagersystemen te verbeteren, door de stijfheid en nauwkeurigheid te verhogen en slippen en instabiliteit te voorkomen. Het moet echter zorgvuldig worden gespecificeerd en toegepast, rekening houdend met de nadelen van verhoogde wrijving, hitte en een mogelijke kortere levensduur, om optimale prestaties voor elke specifieke toepassing te bereiken.

← Terug naar hoofdindex

Wat is lagervoorspanning? Stijfheid en precisie

Gepubliceerd door admin op oktober 31, 2025 oktober 31, 2025