Сферични роликови лагери срещу цилиндрични, конични и сачмени: когато разминаването и комбинираното натоварване решават

Изключва ли разминаването цилиндричните, коничните и сачмените лагери?

Разминаването идва от две места: статично разминати корпуси и валове, които се огъват или извиват под натоварване¹. Несамонастройващите се сачмени, конични и цилиндрични роликови лагери се нормират при допускането, че разминаването остава в рамките на 0,0005 rad, около 0,03°; над това изчислената дълготрайност L10 е оптимистична и лагерът няма да я издържи¹.

Това е механизмът, който ги изключва: самото оценяване предполага съосност, която приложението не може да задържи. Самонастройващите се типове са изградени да търпят 1,0°–1,5°, а сферичният роликов лагер е самонастройващият се роликов тип, подходящ за разминаване или огъване на вала¹¹⁶²².

Ако валът ви се огъва под натоварване или корпусите не могат да се центрират по-точно от около 0,03°, несамонастройващите се семейства са грешна изходна точка.

Стойността 1,0°–1,5° се дава за самонастройващите се типове изобщо, не за конкретен SRB под вашето натоварване — приемете я като основание да изберете типа, а не като число за проектиране¹.

Фиксираща или свободна страна: какво изисква подредбата от SRB

SRB носи радиално и аксиално натоварване в двете посоки — точно това, което трябва да прави лагерът на фиксната страна: той определя аксиалното положение на вала и поема тласък от двете посоки¹¹.

Затова сферичният роликов лагер стои в списъка на фиксните лагери до сачмените, сдвоените ъглови с топки, двуредовите ъглови, самонастройващите се сачмени, цилиндричните с борд (NUP/NH) и двуредовите конични¹¹.

Ако ви трябва свободна страна, SRB продължава да е приложим, но неговият външен пръстен обикновено се оставя свободен да се плъзга в отвора на корпуса, за да поеме топлинното разширение и свиване¹¹²¹.

Цилиндричен роликов лагер с една права пътека е по-добрият свободен лагер: ако разминаването е на фиксиращата страна, оставете SRB там, а нека плава цилиндричен²¹. Решете коя страна фиксира вала, преди да се обърнете към доставчика — това променя това, което искате в чертежа.

Товароносимост: защото роликът печели при същия размер — и какво да поискате

При даден вътрешен и външен диаметър роликовият лагер обикновено носи по-висока основна динамична товароносимост (C), отколкото сачмения, защото линейният контакт разпределя напрежението върху по-голяма площ от точковия контакт на сачмата⁹¹⁷. Това е аргументът за товароносимост на SRB срещу сачмен или самонастройващ се сачмен лагер със същия размер.

Формулата за номинална дълготрайност L10 използва показател 3,0 за сачмени и 10/3 за роликови, така че по-големият C на ролика се разраства през изчислението¹⁰.

Статичната товароносимост също има значение: силно пресово прилягане или приложение с въртяща се маса може да надхвърли C0 много преди да се приближи към динамичната — поискайте затова C и C0¹⁷.

Източниците не публикуват C или C0 за никакъв размер SRB, изчислението не се затваря тук — поискайте товароносимостите за кандидатния размер и изчислете L10 с вашия еквивалентен товар и обороти. Методът вижте в Как да използвате динамичната товароносимост и дълготрайността L10 за определяне на размера на лагер.

Обороти: съпоставете каталожната граница с вашето условие на натоварване

Каталожните гранични обороти се дават за лагери със стандартна конструкция при нормални условия на натоварване, приблизително C/P ≥ 16 и Fa/Fr ≤ 0,25²⁴. Ако вашето действително съотношение на натоварването е по-тежко, каталожното число не е това, което се прилага за вас.

Над 80 % от каталожната гранична честота следва да се консултира производителят, вместо числото да се приеме за преминало²⁴. Сачмените лагери обикновено имат по-високи гранични обороти и стойност dN от съизмерими по размер роликови: когато оборотите е свързващото ограничение, SRB не е изборът⁹.

Съпоставете оборотите на приложението ви с каталожната граница за точния размер и предвиденото смазване, и приемете всичко над 80 % за въпрос към производителя.

Смазване и уплътнение: грес, масло или херметизиран

Гресът е най-разпространеното смазващо вещество за лагерите, защото се нанася лесно, устоява на течове и е сравнително евтин⁵. Той е и обичайният избор при херметизираните лагери, докато отворените по-често работят с масло, което свободно циркулира²⁵.

Тежките условия променят отговора: висока температура, високи обороти или силно замърсяване могат да разградят греса и да пуснат замърсители вътре; тогава се предпочита маслото, което отвежда топлината и измива мръсотията, праха, влагата и продуктите на износване⁵. Маслото може да отстрани и плъзгането от натоварването⁵.

Съществуват херметизирани варианти на SRB, предлагани като намаление на поддръжката и потреблението на смазване, но източниците не дават интервал за повторно смазване и сравнение херметизиран-за-живот/отворен за SRB²⁸. Ако избирате между типове уплътнение, Уплътнения с устни на контакт или лабиринтни за лагери разглежда размяната замърсяване-обороти.

Припасяване, хлабина и проверки при монтаж преди поръчката

Класът на толеранс на вала и вътрешната хлабина следват от условията на натоварване и диаметъра на вала; SRB с коничен отвор е правилно посаден само когато по време на монтажа се измерва намалението на хлабината. Преминете през тези точки преди поръчката.

• ✓Класифицирайте натоварването като леко, нормално или тежко/ударно — тежко или ударно натоварване изисква по-голяма вътрешна хлабина от стандартната и измества класа на толеранс на вала (в зависимост от размера напр. n6, p6 или r6).
• ✓Потвърдете диапазона на диаметъра на вала, класата на толеранс се променя с него.
• ✓За SRB с коничен отвор решете между шлайфан коничен цапфа и затискаща втулка, и потвърдете наличието на заключваща или хидравлична гайка за избутването.
• ✓Измерете радиалната вътрешна хлабина с щуп преди монтажа, след което проверявайте намалението стъпаловидно, докато вътрешният пръстен се избутва по конуса.
• ✓Сприе с избутването, когато бъде достигнато препоръчаното намаление на хлабината за този лагер — намалението, не въртящият момент, сигнализира правилното затегване.
• ✓Поискайте от доставчика препоръчителната стойност за намаление на хлабината за вашия конкретен лагер — източниците не я публикуват.

Какво да изисквате от доставчика за цена, срок и подкрепа

Източниците не съдържат цена, разход за корпус или втулка, разход за смазваща система, нито срок за никакъв размер SRB — разходите тук не са сравними. Вместо това можете да заковете наличността и подкрепата преди ангажимента.

Нестандартни или липсващи на склад лагери може да не са налични веднага; сроковете се потвърждават при запитване³⁰. Един производител заявява, че покупката през оторизираните му дистрибутори гарантира автентични, пресни от фабриката лагери плюс инженерни консултации и подкрепа на база обща цена на притежание — това е позицията на дистрибутора, не независимо установяване⁸.

Поискайте от доставчика товароносимостите C и C0, граничните обороти за вашето смазване, препоръчителното намаление на хлабината и потвърден срок — и го сложете в RFQ. Какво трябва да съдържа RFQ за лагер за точна оферта и срок изброява останалите данни.

Къде източниците се разминават в аксиалните товароносимости

Единственото квантифицирано разминаване в този комплект засяга сачмените лагери, не SRB, и има значение само ако претегляте сачмен лагер като алтернатива. И двете числа идват от страници на ниво доставчик; нито едното е отраслова граница.

Какво не установяват източниците

• Нито един източник не дава зависим от натоварването допустим ъгъл на разминаване за конкретен размер SRB — стойността 1,0°–1,5° се отнася за самонастройващите се типове изобщо.
• Нито един източник не дава основна динамична (C) или статична (C0) товароносимост за какъвто и да е SRB, както и изчислен L10/L10h при вашето натоварване, обороти и смазване.
• Нито един източник не квантифицира допустимото аксиално натоварване за конкретен размер SRB, нито казва дали даден SRB във вашата подредба трябва да носи аксиално натоварване в една или в двете посоки.
• Нито един източник не дава стойности за намаление на хлабината от пресоване или температурен градиент за конкретен размер SRB.
• Нито един източник не дава интервал за повторно смазване и сравнение херметизиран-за-живот/отворен за SRB.
• Нито един източник не дава термична референтна честота за конкретен SRB при вашето смазване и хлабина.
• Нито един източник не обхваща разцепени корпуси или пълна подготовка на вала и корпуса за монтаж на SRB.
• Нито един източник не дава цена за брой, разход за корпус или втулка, разход за смазваща система, разход за очакваната дълготрайност, нито срок и наличност за конкретен размер или вариант SRB.