Zakaj je toplotni raztezek pomemben za ležaje?

Ko se gred med delovanjem segreje, se aksialno razteza. Če sta oba ležaja aksialno pritrjena (fiksirana), raztezanje ustvari notranjo prednapetost, kar poveča trenje in temperaturo. Pravilna razporeditev fiksiranja/nefiksiranja omogoča toplotno rast brez poškodb ležajev.

Kaj je razporeditev ležajev z možnostjo/brez možnosti lociranja?

Pri fiksiranju/nefiksiranju je en ležaj aksialno pritrjen (fiksiranje) za pozicioniranje gredi, medtem ko se drugi ležaj prosto giblje aksialno (nefiksiranje) za prilagoditev toplotnemu raztezanju. To je najpogostejša razporeditev.

Katero vrednost CTE naj vnesem?

Uporabite srednji linearni CTE za natančno vrsto materiala v dejanskem temperaturnem intervalu. CTE se spreminja glede na sestavo in temperaturo; splošne vrednosti za skupine materialov so le grobi primeri.

Kolikšna je tipična širitev?

Jeklena gred dolžine 1 meter se pri dvigu temperature za 50 °C razširi za približno 0,6 mm. To se morda zdi majhno, vendar lahko povzroči ogromne sile, če sta oba ležaja aksialno fiksna.

Ali osno diferenčno raztezanje določa nalego ali zračnost ležaja?

Ne. Raztezanje osnega razpona pomaga določiti velikost osne premične zmogljivosti. Radialna nalega in notranja zračnost ležaja zahtevajo lokalne premere, temperature obroča/ležišča, lastnosti materiala in natančno razporeditev ležajev.

Brezplačno inženirsko orodje #054

Kalkulator toplotnega raztezanja ležajev

Izračunajte ločene enakomerne aksialne toplotne spremembe gredi in ohišja ter njihovo predznačeno razliko. Vnesite dejanske dolžine, povprečne vrednosti CTE in spremembe temperature.

δ = L × α × ΔTPredznačeno segrevanje/hlajenjeBrez samodejne izbire ležaja

Rezultati

Aksialno raztezanje gredi δ_shaft

—

Aksialno raztezanje ohišja δ_housing

—

Diferencialna ekspanzija

—

Formula toplotnega raztezanja

L — efektivni začetni razpon (mm)
α — povprečni linearni CTE za navedeni interval (μm/(m·K), številčno ×10⁻⁶/K)
ΔT — predznačena sprememba temperature glede na referenčno stanje (razlika v K ali °C)

Vnos CTE

CTE je odvisen od kakovosti materiala in temperature. Povprečno vrednost za dejanski interval pridobite iz preverjenih podatkov o materialu, namesto da izberete splošno oznako materialne skupine.

Locirna / plavajoča razporeditev

ℹ️ Fiksna/prosta podpora lahko prevzame aksialni premik zaradi relativnega toplotnega raztezanja gredi/ohišja, vendar je treba potreben hod in vrsto ležaja izbrati na podlagi celotnih obremenitev ležajne razporeditve, ujemov, toleranc in podatkov proizvajalca.

Postopki, opisani na tej strani, so bili razviti in terensko preizkušeni s strani ekipe Vibromera z uporabo naprave Balanset-1A, prenosnega dvokanalnega uravnoteževalnika in analizatorja vibracij za uravnoteženje rotorjev na mestu uporabe.