Vilken effekt har den interna clearance av djupa spårkulslager på lagerprestanda

Djupa spårkullager är de mest använda rullande lagren i mekanisk utrustning. Deras prestanda påverkar direkt utrustningens tillförlitlighet, effektivitet och livslängd. Bland de många faktorerna som påverkar lagerprestanda är internt clearance utan tvekan en av de viktigaste parametrarna som bestämmer lagerprestanda. Internt clearance, även känd som radiell clearance, hänvisar till den maximala radiella och axiella rörelsen i lagerets inre och yttre ringar när ingen belastning appliceras. Denna till synes enkla clearance har faktiskt en djup inverkan på en rad prestationsindikatorer, inklusive lagringstemperaturökning, buller, vibration, livslängd och styvhet.

Effekterna av avstånd på lagringstemperaturökningen
Under bärande drift genererar rullning och glidfriktion mellan rullande element och banor värme och orsakar en temperaturökning. Intern clearance har en avgörande inverkan på att öka temperaturökningen.
Om clearance är för liten, kommer lagringens rullande element och banor att uppleva förbelastning eller en släckt passform. Detta ökar det friktionella vridmomentet i rullande elementen och genererar betydande värme. Överdriven temperaturökning accelererar inte bara fettåldring och fel utan orsakar också termisk expansion av lagermaterialet. Osynkroniserad termisk expansion av de inre och yttre ringarna kan ytterligare minska eller till och med eliminera clearance, vilket skapar en ond cykel som i slutändan kan leda till att man bär anfall eller för tidigt misslyckande. När clearance är för stor blir rörelsen av de rullande elementen i lagerbanorna instabil. När lagret är under belastning minskar kontaktområdet mellan rullande elementen och banorna, vilket leder till kontaktkoncentration. Samtidigt ökar rullande elementet glid och friktion. Även om det inte är så allvarligt som friktion orsakad av för lite avstånd, kan det fortfarande orsaka temperaturökning under höghastighets- och högbelastningsförhållanden. Dessutom kan överdriven clearance orsaka chock under radiell utgång, vilket ytterligare ökar temperaturen.

Den ideala avståndet är att upprätthålla en liten positiv avstånd efter att lagret har installerats och når termisk jämvikt. Detta säkerställer en smidig drift av de rullande elementen samtidigt som friktionen effektivt minskar och därmed håller temperaturen stiger inom acceptabla gränser.

Effekterna av avstånd på bärande brus och vibrationer
Lagerbuller och vibrationer är viktiga indikatorer på smidig drift. Intern clearance påverkar direkt ett lagers dynamiska prestanda.

Överdriven clearance kan orsaka att rullande element producerar ett "banging" -ljud under drift. När ett lager utsätts för fluktuerande belastningar studsar de rullande elementen fram och tillbaka mellan de inre och yttre ringarna. Denna instabila rörelse kan orsaka märkbar vibration och brus. Speciellt i höghastighetsapplikationer som motorer och spindlar kan överdriven clearance orsaka allvarlig vibration, vilket påverkar utrustningens bearbetningsnoggrannhet och operativ stabilitet.

Även om alltför liten clearance minskar utlopp av rullande element, genererar den också högfrekventa vibrationer och högt buller på grund av ökat friktionsmoment. Detta brus är ofta direkt relaterat till lagerets förbelastning: ju högre förbelastning, desto högre brus. Till exempel, i applikationer som kräver hög styvhet och precision, såsom precisionsmaskinverktygsspindlar, väljs ofta lager med låg eller till och med negativ clearance, men förbelastningen måste kontrolleras exakt för att balansera styvhet och brus.

Lämplig clearance säkerställer smidig och kontinuerlig rullning av rullande elementen i tävlingsbanorna, vilket minskar påverkan och glidningen, vilket minimerar vibrationer och buller. Detta är avgörande för utrustning som kräver extremt smidig drift, till exempel hushållsapparater och medicintekniska produkter.

Effekterna av avstånd på bärande liv och styvhet

Att bära livet bestäms vanligtvis av trötthetslivslängden, och clearance är en av de viktigaste faktorerna som påverkar trötthetslivet.

Överdriven clearance ökar kontaktspänningen avsevärt mellan rullande element och banor. Enligt Hertz -kontaktteorin kan överdriven kontaktspänning orsaka för tidig materiell trötthet, vilket förkortar lagerets trötthetsliv. Dessutom kan temperaturökningen orsakad av överdriven avstånd påskynda fettfel och ytterligare förkorta livets liv.
Överdriven clearance kan också förkorta livets liv. När bärbelastningar appliceras minskar överdriven clearance antalet rullande element och koncentrerar belastningen på några få. Detta orsakar en kraftig ökning av kontaktspänningen på dessa rullande element, vilket leder till lokal trötthet och minskar det totala lagerlivet.
Lämplig clearance kan jämnt fördela belastningen över fler rullande element, effektivt minska kontaktspänningen och maximera lagringslivslängden.
Att bära styvhet är en viktig indikator på dess motstånd mot deformation. Clearance har en direkt inverkan på styvhet. Ju mindre clearance, desto mindre deformation är lagerupplevelserna under belastning, vilket resulterar i högre styvhet. I applikationer som kräver hög styvhet, såsom maskinverktygsspindlar och bilhjulnav, väljs ofta lager med låg clearance eller till och med negativ clearance (förbelastning) för att förbättra systemets totala styvhet.

Välja godkännande betyg
För att tillgodose olika applikationskrav erbjuder djupa spårkulager vanligtvis flera godkännandegrader, såsom C2, CN (eller C0), C3, C4 och C5. CN representerar standardavstånd, C3, C4 och C5 representerar hög clearance, och C2 representerar låg clearance.

Standard Clearance (CN) är lämplig för de flesta allmänna industriella tillämpningar, såsom elmotorer och pumpar.

Hög clearance (C3 och C4) är lämplig för applikationer med stor monteringsstörning och drastiska temperaturfluktuationer, såsom rullande fabriker och högtemperaturfläktar, för att kompensera för frigöringsminskning orsakade av termisk expansion.

Låg clearance (C2) är lämplig för applikationer som kräver hög driftsprecision och lågt brus, såsom precisionsinstrument och små motorer.

Därför, när du väljer djupa spårkullager, är det otillräckligt att fokusera enbart på storlek och modell. En grundlig förståelse av den omfattande effekten av internt clearance på bärande prestanda och att välja lämplig avståndsklass baserat på specifika driftsförhållanden är nyckeln till att säkerställa långsiktig stabil och pålitlig drift av din utrustning. Rätt urval maximerar lagerprestanda, förlänger sin livslängd och minskar i slutändan underhållskostnader.