Silindrilised rulllaagrid mängivad olulist rolli suures hulgal mehaanilistes süsteemides sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, tootmine ja rasked masinad. Kõrge radiaalse koormuse mahutavuse ja tugeva disaini poolest tuntud need laagrid on konstrueeritud minimaalse hõõrdumisega pöörlevate võllide toetamiseks. Kuid nii inseneride kui ka masinaoperaatorite seas on tavaline küsimus: kas silindrilised rulllaagrid saavad käsitseda aksiaalse koormusega? Selle artikli eesmärk on pakkuda põhjalikku uurimist silindriliste rulllaagrite aksiaalse koormuse käitlemise võimaluste kohta koos tehniliste teadmiste, praktiliste kaalutluste ja selgete näidetega.
Silindriliste rulllaagrite mõistmine: struktuur ja funktsioon
Silindrilisi rulllaagreid määratletakse nende ainulaadse konstruktsiooniga - silindriliste rullide seeria, mis on paigutatud paralleelselt laagri teljega. See disain eristab neid kuullaagritest, mis kasutavad sfäärilisi veerevaid elemente. Rullide ja võistlusradade vaheline lineaarne kontakt võimaldab suuremat kontaktpinda, suurendades koormuse jaotust ja võimaldades laagril tõhusalt kõrgema radiaalse koormuse käitleda.
Erinevalt kitsenevatest või sfäärilistest rulllaagritest ei ole silindrilised rulllaagrid aksiaalsete koormuste jaoks olemuselt mõeldud. Nende peamine funktsioon on radiaalse koormuse toetamine, eriti rakendustes, mis hõlmavad kiiret pöörlemist ja kõrget radiaalset jõudu. Need laagrid jagunevad tavaliselt mitut tüüpi - näiteks NU, N, NJ ja NUP -tüüpi - erinevad nende võimest mahutada aksiaalset nihet või aksiaalset koormust.
Näiteks:
| laagritüüp |
radiaalkoormuse maht |
aksiaalse koormuse võime |
aksiaalne nihe |
| Nu |
Väga kõrge |
Mitte ükski |
Jah |
| Nj |
Kõrge |
Piiratud (ühes suunas) |
Osaline |
| Nup |
Kõrge |
Mõõdukas (mõlemad suunad) |
Piiratud |
See tabel illustreerib, et ainult teatud konfiguratsioonid, näiteks NJ ja NUP, saavad teatud määral telgkoormust hallata. Aga mil määral? Kaastume sügavamale.
Kas silindrilised rulllaagrid saavad käsitseda aksiaalse koormusega?
Lühike vastus on jah, kuid piirangutega . Samas kui standard Silindrilised rulllaagrid ei ole mõeldud peamiselt aksiaalsete koormuste käitlemiseks, teatud tüüpi - nagu NJ ja NUP - mahutavad aksiaalseid jõude piiratud määral.
Aksiaalse koormuse käitlemine NJ-tüüpi laagrites
NJ-tüüpi laagritel on õlg sisemise rõnga ühel küljel ja eraldi tõukerada. See konfiguratsioon võimaldab laagril toetada aksiaalseid koormusi ühes suunas. Aksiaalse koormuse kogus, mida nad taluvad, on siiski oluliselt madalam kui spetsiaalselt aksiaalsete jõudude jaoks mõeldud laagrite, näiteks tõukejõu kuulilaagrite või koonuseliste rulllaagrite jaoks.
Neid laagreid kasutatakse tavaliselt sellistes rakendustes nagu käigukastid ja kompressorid, kus mõõdukad aksiaalsed jõud esinevad radiaalsete jõudude või soojuspaisumise sekundaarse mõjuna. Siiski on kriitiline tagada, et aksiaalsed koormused ei ületaks tootja spetsifikatsioone, kuna see võib põhjustada enneaegset kulumist või laagri rikkeid.
Aksiaalse koormuse käitlemine NUP-tüüpi laagrites
NUP-tüüpi silindrilised rulllaagrid pakuvad pisut paremat aksiaalse koormuse käitlemise jõudlust. Need hõlmavad sisemist rõngasse kahte fikseeritud õla ja ühte fikseeritud pluss üks välimine äärik äärsel rõngal, mis võimaldab neil toetada mõlemas suunas aksiaalseid koormusi. See muudab need sobivaks väikeste kahesuunaliste aksiaalsete koormustega rakendusteks - näiteks elektrimootorid ja raudtee teljekarbid.
Kuid isegi NUP-tüüpi laagrites moodustab aksiaalne kandevõime üldiselt vaid murdosa radiaalsest võimest. Näiteks 100 kN radiaalkoormuse jaoks hinnatud NUP -laager võib teljekoormust hallata ainult 10–15 kN. Seetõttu peavad disainerid oodatud koormusi hoolikalt arvutama ja vastavalt valima õige laagri tüübi.
Tehnilised kaalutlused silindriliste rulllaagrite kasutamisel aksiaalsete koormuste jaoks
Otsustades, kas kasutada Silindrilised rulllaagrid rakendustes, mis hõlmavad aksiaalset koormust, tuleb arvesse võtta mitmeid tehnilisi tegureid:
Koormussuhte analüüs : insenerid peavad hindama radiaalse ja aksiaalse koormuse suhet. Kui aksiaalsed koormused ületavad 20–25% radiaalsest koormusest, võib sobivam olla erinev kandetüüp.
Eluaseme ja võlli joondamine : Vastavus võib süvendada rullide stressi, eriti aksiaalsete jõudude all. Nõuetekohane joondamine tagab isegi koormuse jaotuse.
Kiirus ja määrimine : suurem kiirus võib põhjustada suurenenud hõõrdumist ja soojuse genereerimist, eriti kui aksiaaljõud on olemas. Metallist metalli kontakti vältimiseks on hädavajalik piisav määrimine.
Kinnituskonfiguratsioon : NJ ja NUP -i tüüpide õige paigaldamine on aksiaalse koormuse õige käitlemise jaoks ülioluline. Vale kokkupanek võib põhjustada libisemist või ääriku deformatsiooni.
Aksiaalse koormuse sobivuse arvutamine
Mõelgem NJ tüüpi laagrile, mille radiaalne maht on 120 kN ja aksiaalne piir 12 kN. Kui rakendus hõlmab radiaalset koormust 90 kN ja aksiaalne koormus 10 kN, on suhe:
Aksiaalne / radiaalse koormuse suhe = 10/90 = 0,111 või 11,1%
Kuna 11,1% on ohutu piires (tavaliselt alla 15–20%), võiks seda laagrit sobivaks pidada - pakkuda muid tingimusi, näiteks määrimist ja joondamist.
Alternatiivid parema aksiaalse koormuse toetamiseks
Kui teie süsteemi telgkoormused on märkimisväärsed, võib olla targem kaaluda alternatiivseid laagritüüpe, mis pakuvad spetsiaalset aksiaalset tuge. Siin on mõned:
| laagritüüp |
radiaalkoormus |
telgkoormus |
Tüüpiline rakendus |
| Kitsenevad rulllaagrid |
Kõrge |
Kõrge |
Sõidukikeskused, käigukastid |
| Tõukejõuga laagrid |
Madal |
Väga kõrge |
Madala kiirusega aksiaalse koormuse rakendused |
| Nurga kontaktlaagrid |
Mõõdukas |
Mõõdukas |
Pumbad, tööpinkide tööpink |
See tabel toob esile miks silindrilised rulllaagrid . Radiaal-domineerivate koormusrakenduste jaoks valitakse sageli Tõelise aksiaalse toe tagamiseks sobivad sageli paremini kitsendatud või nurgelised kontaktlaagrid.
Järeldus
Silindrilistel rulllaagritel , kuigi radiaalse koormuse korral erandlikud, on piiratud võimalused . telgväe osas Sellised tüübid nagu NJ ja NUP pakuvad teatavat paindlikkust, kuid nende aksiaalse koormuse hinnangud on oma olemuselt madalamad. Inseneride ja disainerite jaoks on oluline mõista neid piire ja valida sobiv laagri tüüp, mis põhineb tegelikel rakendusvajadustel.
Koormusnõuete hoolikalt analüüsides, tehniliste dokumentide konsulteerides ja kavandamise piiranguid arvestades saate ohutult kasutada silindrilisi rulllaagreid rakendustes, mis hõlmavad kergeid kuni mõõdukaid aksiaalseid jõude. Kui telgkoormused domineerivad, pole spetsialiseeritud kandetüüpidele üleminekut soovitatav mitte ainult-see on vajalik pikaajaliseks usaldusväärsuseks ja tõhususeks.
