Waarom is thermische uitzetting belangrijk voor lagers?

Wanneer een as tijdens bedrijf opwarmt, zet deze axiaal uit. Als beide lagers axiaal gefixeerd zijn (vastzettingslagers), creëert de uitzetting interne voorspanning, waardoor wrijving en temperatuur toenemen. Een juiste vastzetlager-/vrij glijdende lagerconfiguratie maakt thermische uitzetting mogelijk zonder de lagers te beschadigen.

Wat is een vastzetlager-/vrij glijdende lageropstelling?

Bij een vastzetlager-/vrij glijdende lageropstelling is één lager axiaal gefixeerd (vaststellend) om de as te positioneren, terwijl het andere lager axiaal kan schuiven (vrij glijdend) om thermische uitzetting op te vangen. Dit is de meest voorkomende opstelling.

Which CTE value should I enter?

Use a mean linear CTE for the exact material grade over the actual temperature interval. CTE varies with composition and temperature; generic material-family values are only rough examples.

Hoeveel uitzetting is gebruikelijk?

Een stalen as van 1 meter met een temperatuurstijging van 50 °C zet ongeveer 0,6 mm uit. Dit lijkt misschien weinig, maar kan enorme krachten genereren als beide lagerposities axiaal vastzitten.

Does axial differential growth determine bearing fit or clearance?

No. Axial span growth helps size axial displacement capacity. Radial fit and bearing internal clearance require local diameters, ring/seat temperatures, material properties and the exact bearing arrangement.

Gratis engineeringtool #054

Calculator voor thermische uitzetting van lagers

Bereken afzonderlijke uniforme axiale thermische veranderingen van as en behuizing en hun verschil met teken. Voer de werkelijke lengten, gemiddelde CTE-waarden en temperatuurveranderingen in.

δ = L × α × ΔTVerwarmen/koelen met tekenGeen automatische lagerselectie

Resultaten

Axiale uitzetting van as δ_shaft

—

Axiale uitzetting van de behuizing δ_behuizing

—

Differentiële expansie

—

Formule voor thermische uitzetting

L — effectieve beginoverspanning (mm)
α — gemiddelde lineaire CTE over het opgegeven interval (μm/(m·K), numeriek ×10⁻⁶/K)
ΔT — temperatuurverandering met teken ten opzichte van de referentietoestand (K of °C verschil)

CTE-invoer

CTE is afhankelijk van materiaalkwaliteit en temperatuur. Ontleen een gemiddelde waarde over het werkelijke interval aan gecontroleerde materiaalgegevens in plaats van een brede aanduiding van een materiaalfamilie te kiezen.

Vaste / verschuifbare lageropstelling

ℹ️ Een vaste/zwevende ondersteuning kan axiale verplaatsing door relatieve thermische groei van as/behuizing opvangen, maar de vereiste verplaatsingsweg en het lagertype moeten worden gekozen op basis van de volledige belastingen, passingen, toleranties en fabrikantgegevens van de opstelling.