Förstå lagerspel
Definition: Vad är lagerspel?
Lagerspel (även kallat inre glapp eller lagerglapp) är det totala avståndet som en lagerring kan förskjutas i förhållande till den andra ringen i radiell riktning (radiellt glapp) eller axiell riktning (axiellt glapp) innan rullkropparna kommer i kontakt med båda lagerbanorna samtidigt. Enklare uttryckt är det mängden "glapp" eller "glapp" som är inbyggt i ett lager före montering, vilket möjliggör termisk expansion, lastavböjning och presspassningseffekter.
Korrekt lagerspel är avgörande för optimal lagerprestanda och påverkar lastfördelning, friktion, buller, körnoggrannhet och livslängd. För litet spel orsakar överhettning och för tidigt haveri; för mycket spel orsakar buller., vibration, och felaktig axelpositionering.
Typer av lagerspel
1. Radiellt inre spelrum
Den vanligast specificerade typen:
- Definition: Avståndet som den inre lagerbanan kan röra sig radiellt i förhållande till den yttre lagerbanan
- Mått: Med en lagerbana fixerad, mät den andra lagerbanan med maximal radiell förskjutning
- Typiska värden: 5–50 mikrometer (0,0002–0,002 tum) för små till medelstora lager
- Påverkar: Radiell styvhet, lastfördelning, radiell körnoggrannhet
2. Axiellt inre spelrum
Viktigt för vissa lagertyper:
- Definition: Avståndet mellan innerringen och ytterringen kan röra sig axiellt
- Relevant för: Vinkelkontaktlager, koniska rullager
- Justering: Ofta justerbar genom shimsning eller åtdragning av mutter
- Påverkar: Axiell styvhet, förspänning, dragkraftskapacitet
Klassificeringar för utförsäljning
Lager tillverkas med standardiserade spelrumsklasser:
ISO-godkännandegrupper
- C2: Frigång mindre än normalt (tätare)
- CN (Normal): Standardavstånd för de flesta tillämpningar
- C3: Frigång större än normalt (lösare)
- C4: Frigång större än C3 (ännu lösare)
- C5: Frigång större än C4 (maximal standardfrigång)
Urvalskriterier
Välj lämpligt utrymme baserat på tillämpning:
- C2 (Tight): Lågbrusapplikationer, minimalt axelkast krävs, låga driftstemperaturer
- CN (Normal): Standard för de flesta allmänna industriella tillämpningar
- C3 (Lös): Höga presspassningar, höga driftstemperaturer, tunga belastningar, sfäriska rullager
- C4, C5: Mycket höga temperaturer, mycket kraftiga presspassningar, stora lager med betydande termisk expansion
Faktorer som påverkar driftutrymmet
Ursprunglig kontra driftsklarering
Avståndet ändras från installation till drift:
Faktorer för minskning av spelrum
- Interferenspassning (axel): Tät passform på axeln expanderar den inre lagerbanan, vilket minskar spelrummet (vanligtvis 70-80% för interferens)
- Störningsanpassning (hölje): Tät passform i höljet komprimerar den yttre lagerringen, vilket minskar spelrummet (vanligtvis 10-20% för interferens)
- Driftstemperatur: Inre lager (roterar med axeln) vanligtvis varmare än yttre lager, differentiell expansion minskar spelrummet
- Ladda: Applicerad belastning deformerar elastiskt lagerbanor, vilket minskar det effektiva frirummet
Faktorer för ökad spelrumsavstånd
- Lagerslitage: Materialavverkning ökar frigången över tid
- Plastisk deformation: Brinelling eller buckling ökar markfrigången
- Raskrypning: Otillräcklig interferens gör att tävlingarna kan rotera i sina passningar och slita på spåren
Beräkning av driftavstånd
Slutgiltig driftsäkerhetsgodkännande måste ta hänsyn till alla effekter:
- Driftsspel = Ursprungligt spel – Passformsreduktion – Termisk reduktion + Slitage
- Korrekt konstruktion säkerställer att det slutliga driftavståndet är litet positivt värde
- Noll eller negativt driftspel orsakar förspänning, vilket ökar friktion och värme
Effekter av felaktig avståndstagning
För litet spelrum (tätt lager)
- Överdriven friktion: Höga kontaktbelastningar ökar friktion och värmeutveckling
- Överhettning: Kan nå destruktiva temperaturer (> 120 °C)
- För tidig trötthet: Höga belastningar accelererar lagerutmattningsförbrukning
- Buller: Trånga lager kan ge upphov till högfrekventa skrikande ljud
- Risk för anfall: Extrema fall kan leda till lagerkärvning
För mycket spelrum (löst lager)
- Stötbelastning: Rullelement stöter ihop lagerbanor under lastvändning
- Buller: Hörbara skrammel eller knackande ljud
- Vibration: Ökad vibration från stötar och ojämn lastfördelning
- Minskad noggrannhet: Överdriven axelkast och positioneringsfel
- Accelererat slitage: Stötbelastning och sladd accelererar slitage
- Skador på buren: För mycket utrymme kan skada buren
Mätmetoder
Före installation (omonterat lager)
Mätning av radiell spelrum
- Stöd ytterringen, applicera liten radiell belastning på innerringen
- Mät förskjutning med mätklocka
- Typiska värden: 10–30 µm för medelstora lager
- Jämför med tillverkarens specifikationer
Känselmetod (kvalitativ)
- Håll ett lopp och flytta det andra för hand
- Erfarna tekniker kan bedöma om det finns lämpliga utrymmen
- Inte exakt men användbart för snabb verifiering
Efter installationen
Axiell förskjutningsmetod
- För monterade lager, applicera axiell kraft
- Mät axiell förskjutning (avser radiellt spel)
- Kräver åtkomst till axeländen
Vibrationsanalys
- För stort spelrum visar sig som ökad högfrekvent vibration
- Påverkanssignaturer i tidsvågform
- Förändringar i bäringens naturliga frekvenser
Riktlinjer för val av utförsäljning
Temperaturökningshänsyn
- Uppskatta lagertemperaturökning (vanligtvis 20–60 °C över omgivningstemperatur)
- Beräkna differentiell expansion mellan inre och yttre lager
- Välj initialt utrymme för att ge optimalt driftsutrymme
- Tumregel: 1 µm spelrumsreduktion per °C temperaturskillnad för lager med 100 mm diameter
Kompensation för interferensanpassning
- Tät axelpassning: Använd C3 eller C4 för att kompensera för expansion av den inre lagerbanan
- Lös axelpassning: CN eller C2 kan vara lämpligt
- Effekter på huspassning är vanligtvis mindre betydande än axelpassning
Applikationsspecifikt val
- Precisionstillämpningar: C2 eller CN för minimalt kastav
- Elmotorer: C3 vanligt på grund av täta axelpassningar och temperaturökning
- Högtemperaturtjänst: C4 eller C5 för att ta hänsyn till termisk expansion
- Tunga laster: C3 eller C4, viss minskning av spelrummet under belastning acceptabel
Samband med vibrationer och diagnostik
Effekt på vibrationsegenskaper
- För stort spel ger icke-linjär vibrationsrespons
- Multipel övertoner från stötbelastning
- Bredbands högfrekvent brus
- Oregelbunden vibration som inte är proportionell mot hastigheten
Diagnostiska indikatorer
- Ökning av den totala vibrationsnivån över tid tyder på slitage som ökar spelrummet
- Högfrekventa stötar indikerar för hög markfrigång
- Förändringar i lagerstyvhet påverkar kritiska hastigheter
- Temperaturövervakning visar täta lager (hög temperatur) jämfört med normala
Lagerspel är en kritisk specifikation som måste väljas och verifieras korrekt för att säkerställa optimal lagerprestanda. Att förstå hur spel påverkar vibrationer, buller och lagerlivslängd möjliggör bättre lagerval, korrekt installationspraxis och effektiv diagnostisk tolkning av lagrets skick.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									