Лагер с топки с дълбоки жлебове срещу ъглов лагер с топки: 5 проверки преди да специфицирате

Обръща ли се аксиалното натоварване?

Това е първият въпрос, защото елиминира цял тип лагер преди всяко сравнение на натоварване или скорост. Едноредовият ъглов лагер с топки е разглобяем и освободен от едната страна, така че поема аксиално натоварване само в едната посока¹².

Ако аксиалната сила се обръща в експлоатация, този лагер се разтоварва и валът остава непозициониран. Решението е или два ъглови лагера с топки, монтирани в сдвоено разположение, или един Лагер с топки с дълбоки жлебове, който приема аксиално натоварване в двете посоки^4,8,12.

Вземете вал, чие аксиално натоварване се обръща в експлоатация. Един ъглов лагер с топки не може да го позиционира.

Истинският избор на купувача е два ъглови лагера в сдвоено разположение, или единичен лагер с дълбоки жлебове. Това е решение за сложност на разположението и пространство, не за товароподемност.

Сдвоеният монтаж не е просто втора част. Той носи сдвоен монтаж и настройка на преднатягане, което добавя цена, монтажна сложност и аксиално пространство в сравнение с един лагер с дълбоки жлебове, който сам поема двупосочно аксиално натоварване^4,12,21.

Един източник отбелязва, че лагер с дълбоки жлебове може дори да се използва в двойки като позициониращ лагер с предварително зададен преднатягане или аксиален луфт, което е причината понякога да се нарича „ъглов лагер за бедните“¹. Така че напишете посоката на аксиалното натоварване на чертежа, преди да напишете артикулен номер.

Ако тя се обръща и пространството е тясно, сдвоената двойка е скъпият отговор, а лагерът с дълбоки жлебове е простият.

Колко аксиално натоварване, и при какъв ъгъл?

Ъгълът на допир задава разпределението между аксиална и радиална товароподемност, така че трябва да се избере от съотношението на натоварването, а не по подразбиране. По-голям ъгъл купува аксиална товароподемност и дава радиална товароподемност и скорост; по-малък ъгъл прави обратното^4,12.

Ъгълът на допир около 8° на лагера с дълбоки жлебове е нискоаксиалният край на същата скала⁸. Един източник съобщава, че аксиалната товароподемност на лагер с дълбоки жлебове обикновено не надвишава около 20-30% от статичния му радиален рейтинг¹².

Скоростта или уплътнението ли ще отхвърлят избора ви?

Скоростта е мястото, където двата типа престават да са взаимозаменяеми, а лимитът се задава от повече от типа лагер. Над 500 000 dN лагер с дълбоки жлебове не може да запази стандартната си нитетирана щампована стоманена клетка и трябва да премине към нитетирана обработена конструкция, следваща пътната канавка, което променя и произвизводимостта, и цената¹.

Този праг е число на един източник, така че го третирайте като въпрос към доставчика, а не като твърда линия. Уплътнението мести лимита в другата посока.

Един източник съобщава, че контактните гумени уплътнения 2RS намаляват скоростния рейтинг с приблизително 30-40% спрямо отворената версия, защото уплътнението търка по вътрешния пръстен и добавя топлина от триене²⁵. Уплътен лагер следователно е различен скоростен клас от същия лагер отворен.

Отворените лагери подхождат на маслено смазване, което отвежда топлината и е обичайният избор за високоскоростна работа²⁴. Съберете двете и механизмът е ясен: клетката и уплътнението добавят триене, а триенето е това, което ограничава скоростта.

Купувач, който специфицира 2RS за защита от замърсяване и след това иска скоростта на отворения лагер, е специфицирал две несъвместими неща. За високоскоростен вал поискайте от доставчика допустимите об./мин на точната комбинация клетка и уплътнение, която възнамерявате да купите, а не каталожното заглавно число.

Кое разположение се нуждае валът?

След като типът е фиксиран, разположението следва от момента и несъосността, които валът действително вижда. Ъгловите лагери с топки често се използват в двойки, и трите често срещани конфигурации вършат различна работа⁷.

С гръб към гръб дава висока моментна коравина и подхожда на приложения с моментни натоварвания. С лице към лице поема ъглова несъосност между вала и корпуса.

Тандемното удвоява аксиалната товароподемност, като разпределя натоварването и на двата лагера⁷. Преднатягането е втората половина на това решение.

Преднатягането елиминира вътрешния ход и повишава коравината и точността на въртене, което е причината да е стандарт в прецизните машини като шпиндели на машина инструменти и шлифовъчно оборудване⁷.

Лагерът с дълбоки жлебове има по-ниска коравина и обикновено не се преднатяга до същата степен; един източник го поставя в приложения, където машинното пространство не позволява съвместими комплектове лагери и висока работна скорост не се изисква⁸. Така разположението не е навик.

Шпиндел с моментно натоварване взима двойка с гръб към гръб за коравина. Същата двойка с лице към лице би поела вместо това несъосността вал-корпус.

Тандемна двойка купува аксиална товароподемност чрез разпределяне на натоварването и на двата лагера. Ако корпусът ви не може да задържи съвместим комплект, кажете го в заявката за оферта — това ограничение само по себе си може да върне избора към единичен лагер с дълбоки жлебове.

Ще оцелее ли при необходимия ресурс?

Ресурсът е мястото, където приемлемо изглеждащо натоварване става промяна на размера. Уморителният ресурс на лагера с топки следва кубична зависимост от натоварването: удвояването на еквивалентното динамично натоварване срязва изчисления ресурс L10 до около една осма от първоначалната стойност¹³.

Именно затова недооразмеряването се наказва толкова тежко в сравнение с увеличаването на размера¹³. Пресметнете числата.

Лагер с дълбоки жлебове 6203 с базова динамична товароподемност 13 500 N, еквивалентно динамично натоварване 2 500 N и 3 000 об./мин се изчислява на ресурс L10 от 874,8 часа¹⁹ (по данни на доставчика). Това е около 875 часа при 90% надеждност.

Удвоете еквивалентното натоварване на 5 000 N и същият лагер пада на около една осма от този ресурс — около 109 часа, изчислено от цитираната кубична зависимост^13,19. Лагерът не се промени; натоварването се промени.

Еквивалентното динамично натоварване е числото, което трябва да излезе правилно, защото то събира радиалния и аксиалния компонент в една стойност¹⁵. По-висок аксиален дял го повишава, което е точно механизмът, който може да наложи по-голям лагер или тип с повече аксиална товароподемност вместо по-дългоресурсна смазка.

Преди да приемете стойност за ресурс, поискайте от доставчика да покаже еквивалентното динамично натоварване, от което е изчислена — не само резултата L10.

По-високата цена заслужава ли си?

При същия размер и точност ъгловите лагери с топки обикновено носят по-висока производствена цена и продажна цена от лагерите с дълбоки жлебове²¹. Разликата не е само в лагера: монтажът е по-сложен, защото изисква сдвояване и настройка на преднатягане, срещу прост монтаж за типа с дълбоки жлебове²¹.

Контрааргументът е експлоатационният живот. Един източник посочва, че превъзходната работа в специфични приложения може значително да удължи живота на оборудването, правейки ъгловия лагер с топки по-икономичен на дълъг срок²¹.

Това е същият източник, правещ и двете твърдения, така че това е компромис за проверка, не установено правило. Сравнението, което има значение, е общата цена през живота на оборудването, не единичната цена.

За шпиндел на машина инструмент удълженият живот на оборудването може да направи ъгловия лагер с топки по-евтин избор през живота на машината. За конвейер или вентилатор същата надценка не купува нищо, което лагерът с дълбоки жлебове вече не даваше.

Поискайте от доставчика единичната цена, минималната поръчка и срока на доставка и на двете опции при същия размер и клас точност, след което ги сравнете спрямо живота на оборудването, който действително очаквате.

Какво да потвърдите преди заявката за оферта

Източниците установяват посоката на всеки компромис, но не носят числови Cr, Ca, допустими об./мин, цена, минимална поръчка, срок на доставка, коравина или биене. Спецификация, написана само от компромисите, ще бъде допълнена от подразбирането на доставчика, а не от вашето изискване.

Всяка точка по-долу е число, което трябва да получите от каталожа на производителя или от офертата, защото нито един източник в тази статия не го дава.

• ✓Поискайте Cr и Ca за кандидат-лагера при планираната ви скорост и ресурс.
• ✓Поискайте допустими об./мин при точната комбинация смазване, клетка и уплътнение, която ще купите.
• ✓Потвърдете дали аксиалното натоварване се обръща, и ако да — дали се котира сдвоена двойка или единичен лагер с дълбоки жлебове.
• ✓Поискайте единична цена, минимална поръчка и срок на доставка и за двата типа при същия размер и клас точност.
• ✓Поискайте стойности за коравина и биене, ако приложението е шпиндел или друга прецизна експлоатация.
• ✓Поискайте дали несъосността може да се гарантира; ако не, попитайте за самоцентриращи се конструкции или по-щедър вътрешен ход.

Къде източниците не са съгласни

Три точки в това решение са посочени в противоположни посоки от източниците, и спецификация, която цитира която и да е страна като факт, може да е грешна за приложението. Спорът за граничната скорост зависи от смазването и охлаждането, които източниците не фиксират.

Спорът за аксиалната товароподемност зависи от това какво означават „ограничена“ и „умерена“ в числа, което нито един източник не дава. Ценовият спор е един източник, който аргументира и двете страни на собственото си сравнение.

Какво източниците не установяват

• Няма стойности Cr или Ca за нито един тип при дадена скорост и ресурс
• Няма допустими об./мин при конкретно натоварване, смазване и охлаждане
• Няма единична цена, минимална поръчка, срок на доставка или обща цена на притежание
• Няма стойности за коравина или биене за нито един тип
• Няма числов дял на аксиалната товароподемност за лагерите с дълбоки жлебове отвъд едноизточниковото число 20-30%
• Няма монтажни процедури или изисквания за аксиално позициониране