52/53 serie tweerijige hoekcontactkogellagers worden veel gebruikt in mechanische apparatuur omdat ze tegelijkertijd radiale en axiale belastingen kunnen dragen, een hoge stijfheid hebben en weinig ruimte in beslag nemen. Om hun prestaties ten volle te kunnen benutten, is de juiste selectie en toepassing van de voorspanning echter een cruciale schakel. Voorbelasting heeft niet alleen invloed op de loopnauwkeurigheid van het lager, maar bepaalt ook de levensduur en de stabiliteit van de apparatuur. Hierna wordt de rol van voorbelasting, beïnvloedende factoren en selectiemethoden besproken.
1. De rol van voorbelasting
Voorspanning is de kracht die de rolelementen in het lager in goed contact houdt met de loopbaan door een bepaalde axiale belasting uit te oefenen. Een redelijke voorspanning is van groot belang voor de prestaties van lagers uit de 52/53-serie:
Verbeter de loopnauwkeurigheid: de voorbelasting elimineert de interne speling van het lager en verhoogt de stijfheid, waardoor de loopnauwkeurigheid van de apparatuur wordt verbeterd, vooral in mechanische apparatuur die een uiterst nauwkeurige positionering vereist.
Verbeter het draagvermogen: door aanpassing van de voorbelasting kan het lager de belasting gelijkmatiger verdelen en vroegtijdig falen als gevolg van overmatige lokale belasting voorkomen.
Trillingen en geluid onderdrukken: Een juiste voorbelasting kan de relatieve beweging tussen de rolelementen en de loopbaan verminderen en trillingen en geluid tijdens de werking van de apparatuur verminderen.
Voorkom rotatieslip: bij hogesnelheidsapparatuur kan de juiste voorspanning slip van het rolelement voorkomen en de normale werking van het lager garanderen.
2. Belangrijkste factoren die de keuze van de voorbelasting beïnvloeden
Het selecteren van de juiste voorbelasting vereist een uitgebreide overweging van de werkomstandigheden, de draagconstructie en de werkomgeving van de apparatuur. Hier volgen enkele belangrijke factoren:
Belastingsomstandigheden:
Lichte belasting: geschikt voor lagere voorbelasting om wrijving en hitte te verminderen.
Zware belastingsomstandigheden: vereist een hogere voorspanning om de stijfheid te verbeteren en vervorming van het lager te voorkomen.
Snelheidsvereisten:
Roterende apparatuur met hoge snelheid moet de voorspanning matig verminderen om wrijving en hitte te verminderen; apparatuur met lage snelheid of intermitterende apparatuur kan de voorspanning op passende wijze verhogen om de positionering te verbeteren.
Lagerkoppelingsmethode:
Face-to-face installatie (DB-type): Geschikt voor het dragen van grote radiale belastingen en kantelmomenten, maar de voorspanning mag niet te hoog zijn om toenemende wrijving te voorkomen.
Back-to-back installatie (DF-type): Hoge stijfheid, geschikt voor scenario's die een hoge axiale positioneringsnauwkeurigheid vereisen.
Tandeminstallatie (DT-type): De voorbelasting moet overeenkomen met die van andere lagers om de belasting van het totale systeem in evenwicht te brengen.
Temperatuurinvloed:
Door de temperatuurstijging zet het lager uit, waardoor de voorspanning verandert. Er moeten temperatuurcompensatiemaatregelen worden overwogen om de stabiliteit van de voorbelasting te garanderen.
Materialen en smeervoorwaarden:
Lagers gemaakt van verschillende materialen hebben verschillende toleranties voor voorbelasting, en de smeertoestand (zoals vetsmering of oliesmering) zal ook de wrijving en warmteontwikkeling beïnvloeden, waardoor het bereik van de voorbelasting wordt bepaald.
3. Selectie en toepassing van voorspanning
De methoden voor een redelijke selectie en toepassing van voorbelasting omvatten hoofdzakelijk het volgende:
Berekeningsmethode om de voorbelasting te selecteren:
Afhankelijk van de vereisten voor belasting, snelheid en levensduur van de apparatuur, wordt de aanbevolen voorspanningswaarde berekend via de ontwerpformule van het lager. De formule moet rekening houden met parameters zoals het aantal rolelementen, de contacthoek en de belastingsverdeling.
Aanpassingsmethode:
Mechanische afstelling: Er wordt axiale kracht uitgeoefend via moeren, ringen of veerconstructies om voorspanning te bereiken. Deze methode is geschikt voor meerdere aanpassingen en voldoende installatieruimte.
Aanpassing temperatuurverschil: De thermische uitzettings- en koudecontractie-eigenschappen van het lager tijdens installatie worden gebruikt om het temperatuurverschil in de assemblage te regelen om de instelling van de voorspanning te bereiken.
Meting en verificatie van voorbelasting:
Na het aanbrengen van de voorbelasting is het noodzakelijk om deze te verifiëren met meetinstrumenten. Veel voorkomende methoden zijn onder meer:
Meetmethode voor speling: Gebruik een voelermaat of laserafstandsmeter om te meten of de lagerspeling voldoet aan de ontwerpvereisten.
Methode voor koppelmeting: Bevestig indirect de grootte van de voorspanning door het start- of loopkoppel te meten dat nodig is om het lager te laten draaien.
Axiale verplaatsingsmethode: Observeer of de axiale verplaatsing na voorbelasting voldoet aan de ontwerpnorm.
4. Voorzorgsmaatregelen en optimalisatiesuggesties
Bij het aanbrengen en afstellen van de voorspanning van lagers uit de serie 52/53 dienen tevens de volgende zaken in acht te worden genomen:
Vermijd overmatige voorspanning: Overmatige voorspanning kan overmatige contactdruk veroorzaken tussen het rolelement en de loopring, de wrijving en hitte verhogen en de slijtage van de lagers versnellen.
Dynamische aanpassingsmogelijkheden: Voor apparatuur met grote belasting- en temperatuurveranderingen kunt u overwegen elastische elementen (zoals schotelveren) te introduceren om dynamische aanpassing te bereiken.
Optimalisatie van de smering: Zorg voor goede smeeromstandigheden om de extra wrijvingswarmte veroorzaakt door voorbelasting te verminderen.
Regelmatige inspectie: tijdens bedrijf is het noodzakelijk om regelmatig de trillingen, het geluid en de temperatuurstijging van het lager te controleren en de voorspanning op tijd aan te passen om de levensduur van het lager te verlengen.
