Изборът на хлабина и конфигурация на лагерите е изключително важна част от дизайна на двигателя. Ако не знаете работата на лагера и изберете решение, вероятно това ще бъде неуспешен дизайн. Различните работни условия ще имат различни изисквания към лагерите. Г-жа Шен вярва, че е необходимо да научите и обсъдите някои знания за лагерите.
Връзка между различни хлабини на сачмени лагери с дълбоки канали
Работната хлабина на лагерите се изчислява по формула
(1). Изборът на работна хлабина на лагерите е теоретично най-дълъг, когато лагерът работи стабилно и има леко отрицателна работна хлабина.
△=△0-Δfi-δf0-δt+δw …………………（1）
Във формула (1):
△0——Оригинално разрешение
Δfi——Намаляване на хлабината, причинено от напасването между вътрешния пръстен и вала
δf0——Намаляване на хлабината, причинено от прилягането между външния пръстен и корпуса
δt——Намаляване на хлабината, причинено от температурната разлика между вътрешния и външния пръстен
δw——Увеличение на хлабината, причинено от натоварване
Относно смазката на лагерите
Целта на смазването на лагера е да раздели търкалящия елемент и търкалящата повърхност с тънък маслен филм и да образува равномерен смазочно маслен филм върху търкалящата се повърхност по време на работа, като по този начин намалява вътрешното триене на лагера и износването на всеки компонент и предотвратяване на синтероване. Доброто смазване е необходимо условие за работата на лагерите. Анализът на причините за повредите на лагерите показва, че около 40% от повредите на лагерите са свързани с лошо смазване. Методите за смазване се разделят на смазване с грес и смазване с масло.
● Смазването с грес има предимството, че не е необходимо да се допълва дълго време след веднъж напълване с грес, а уплътнителната структура е сравнително проста, така че се използва широко. Гресът е полутвърд лубрикант, смесен със смазочно масло като базово масло и твърд сгъстител със силна липофилност. Добавят се и различни добавки за подобряване на определени свойства.
● Смазване с масло, често включващо смазване с циркулиращо масло, струйно смазване и смазване с маслена мъгла. Смазочното масло на лагера обикновено се основава на рафинирано минерално масло с добра устойчивост на окисление и устойчивост на ръжда и висока якост на масления филм, но често се използват и различни синтетични масла.
Конфигурация на лагера на двигателя
Конфигурацията на лагера на въртящата се част на двигателя (като главния вал) обикновено изисква два комплекта лагери за поддържане и радиално и аксиално локализиране на въртящата се част спрямо неподвижната част на машината (като гнездото на лагера). В зависимост от условията на приложение, като натоварване, изисквана точност на въртене и изисквания за цена, конфигурацията на лагера може да включва следното:
● Конфигурация на фиксирани и плаващи лагери
● Предварително настроена лагерна конфигурация (фиксирана в двата края)
● „Плаваща“ конфигурация с фини лагери (плаваща в двата края)
Конфигурация на фиксирани и плаващи лагери
Неподвижният краен лагер е радиално поддържан в единия край на вала и е разположен аксиално в двете посоки. Следователно неподвижният краен лагер трябва да бъде фиксиран както към вала, така и към гнездото на лагера. Подходящи лагери за използване във фиксирания край са радиални лагери, които могат да издържат на комбинирани натоварвания, като сачмени фини лагери с дълбоки канали, двуредови или сдвоени едноредови сачмени лагери с ъглов контакт, саморегулиращи се сачмени лагери, сферични и ролкови лагери или съчетани конусно-ролкови лагери. Радиални лагери, които могат да понасят само чисти радиални натоварвания, като цилиндрични ролкови лагери с един пръстен без фланец, могат също да се използват в неподвижния край, когато се използват в група с друг тип лагер (като сачмени лагери с дълбок канал, четириточкови контактни сачмени лагери или двупосочни аксиални лагери и др.). В тази конфигурация другият лагер се използва само за аксиално позициониране в две посоки и трябва да се остави известна радиална степен на свобода в гнездото на лагера (т.е. трябва да се запази празнина с гнездото на лагера).
Лагерът на плаващия край поддържа вала радиално само в другия край и трябва да позволява известно аксиално изместване на вала, така че да няма взаимна сила между лагерите. Например, когато лагерът се разширява поради топлина, може да се постигне аксиално изместване вътре в някои видове лагери. Аксиално изместване може да възникне между един от лагерните пръстени и частта, към която е свързан, за предпочитане между външния пръстен и отвора на лагерното гнездо.
Има много различни комбинации от конфигурации на лагери за фиксираните и плаващите краища. По-долу са някои от най-често използваните комбинации. За конфигурации на твърди лагери трябва да се използват комбинации, които позволяват постигане на аксиално изместване в рамките на лагера, като например:
(1) Сачмен вал с дълбок канал/цилиндричен ролков лагер
(2) Двуредов сачмен лагер с ъглов контакт/цилиндричен ролков лагер
(3) Сдвоен едноредов конусен ролков вал/цилиндричен ролков лагер
(4) NUP цилиндричен ролков лагер/NU цилиндричен ролков лагер
(5) NU цилиндричен ролков лагер + четириточков контактен сачмен лагер/NU цилиндричен ролков лагер
За горните комбинации ъгловата грешка между вала и гнездото на лагера трябва да бъде сведена до минимум. Ако приложението не позволява, се препоръчва да се използва комбинация от саморегулиращи се лагери, които могат да издържат на по-големи ъглови грешки, като например:
(1) Самонастройващ се сачмен лагер/CARB тороидален ролков лагер
(2) Сферичен ролков вал/CARB тороидален ролков лагер
Тези конфигурации могат да издържат на определени ъглови грешки и аксиални измествания и могат да избегнат генерирането на вътрешни аксиални сили в системата на вала.
Време на публикуване: 16 август 2024 г
